Как устроен вакуумный фотоэлемент. Какие основные части входят в его конструкцию. Как происходит преобразование световой энергии в электрический ток в вакуумном фотоэлементе. Какие характеристики имеет вакуумный фотоэлемент.
Конструкция вакуумного фотоэлемента
Вакуумный фотоэлемент представляет собой электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования световой энергии в электрическую. Основными элементами конструкции вакуумного фотоэлемента являются:
- Стеклянный баллон, из которого откачан воздух до высокой степени вакуума (около 10^-6 мм рт. ст.)
- Фотокатод — электрод, покрытый светочувствительным слоем, содержащим щелочной металл (например, цезий)
- Анод — металлическое кольцо, расположенное в центре баллона
- Выводы для подключения фотоэлемента в электрическую цепь
Принцип действия вакуумного фотоэлемента
Работа вакуумного фотоэлемента основана на явлении внешнего фотоэффекта. При освещении фотокатода происходит следующее:
- Фотоны света выбивают электроны с поверхности фотокатода
- Под действием электрического поля между катодом и анодом выбитые электроны движутся к аноду
- Электроны достигают анода, замыкая электрическую цепь
- В цепи возникает электрический ток — фототок
Таким образом, световая энергия преобразуется в энергию направленного движения электронов, то есть в электрический ток.
Вольт-амперная характеристика вакуумного фотоэлемента
- При малых напряжениях фототок резко возрастает с увеличением напряжения
- Затем рост фототока замедляется
- При достаточно большом напряжении фототок достигает насыщения и перестает зависеть от напряжения
Ток насыщения соответствует ситуации, когда все выбитые из фотокатода электроны достигают анода.
Световая характеристика вакуумного фотоэлемента
Световая характеристика показывает зависимость фототока от светового потока или освещенности фотокатода при постоянном анодном напряжении. Для вакуумного фотоэлемента эта зависимость линейна в широком диапазоне освещенностей, что является важным преимуществом:
- Фототок прямо пропорционален световому потоку
- Коэффициент пропорциональности называется интегральной чувствительностью фотоэлемента
- Линейность сохраняется вплоть до больших освещенностей
Спектральная характеристика вакуумного фотоэлемента
Спектральная характеристика показывает зависимость чувствительности фотоэлемента от длины волны падающего излучения. Она определяется в основном свойствами фотокатода:
- Максимум чувствительности обычно лежит в видимой или ближней УФ области спектра
- Длинноволновая граница чувствительности определяется работой выхода электронов из фотокатода
- Коротковолновая граница — поглощением излучения стеклом баллона
Преимущества вакуумных фотоэлементов
Вакуумные фотоэлементы обладают рядом важных достоинств:
- Высокая линейность световой характеристики
- Малая инерционность (время установления фототока ~10^-9 с)
- Стабильность параметров во времени
- Слабая зависимость характеристик от температуры
- Широкий диапазон рабочих освещенностей
Эти свойства обусловили широкое применение вакуумных фотоэлементов в различных областях науки и техники.
Применение вакуумных фотоэлементов
Благодаря своим характеристикам вакуумные фотоэлементы нашли применение во многих сферах:
- Фотометрия и колориметрия
- Спектральный анализ
- Системы автоматического контроля и регулирования
- Звуковое кино
- Системы охранной сигнализации
- Астрономические исследования
Особенно ценным является использование вакуумных фотоэлементов в прецизионных фотометрических измерениях, где требуется высокая линейность и стабильность характеристик.
Ограничения вакуумных фотоэлементов
Несмотря на достоинства, вакуумные фотоэлементы имеют и некоторые недостатки:
- Относительно невысокая чувствительность
- Необходимость использования источника питания
- Хрупкость стеклянного баллона
- Чувствительность к сильным магнитным полям
- Ограниченный спектральный диапазон чувствительности
Эти ограничения в ряде применений приводят к замене вакуумных фотоэлементов другими типами фотоприемников, например фотоэлектронными умножителями или полупроводниковыми фотоприемниками.
§ 32 учебника по физике для 11 класса (Богданов К.Ю)
§ 32. применение фотоэффекта
Явление фотоэффекта (внешнего и внутреннего) применяется в приборах, позволяющих автоматизировать производственные процессы и наш быт. Солнечные элементы используют фотоэффект для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую.
Явление фотоэффекта широко используется в работе многих механизмов и устройств на производстве, а также окружающих нас в повседневной жизни. Чтобы реагировать на свет они содержат фотоэлементы – электронные приборы, в которых энергия падающего света преобразуется в ЭДС (фотоЭДС) или электрический ток (фототок).
Вакуумный фотоэлемент представляет собой электровакуумный прибор, внутри которого находятся два электрода – анод А и катод К (рис. 32а). Свет, падающий на катод, вырывает из его поверхности электроны, что приводит к увеличению тока, протекающего в цепи и напряжения на резисторе R. Изменение тока, текущего через фотоэлемент при его освещении можно использовать для включения и выключения различных устройств. Чтобы увеличить чувствительность фотоэлемента, поверхность его катода покрывают веществом с малой работой выхода.
Поглощение электромагнитного излучения в полупроводниках приводит к росту их электрической проводимости. Это явление, называемое внутренним фотоэффектом, используется при изготовлении фоторезисторов
Солнечная батарея (или батарея солнечных элементов) является полупроводниковым источником тока, непосредственно преобразующим энергию солнечного излучения в электрическую. Действие солнечных элементов основано на использовании явления внутреннего фотоэффекта в области p-n перехода двух полупроводников (рис. 32б). Под действием света по обе стороны от p-n перехода растёт концентрация электронов и дырок. При этом электрическое поле в области p-n перехода перемещает электроны из полупроводника p-типа в полупроводник n-типа, а дырки – в противоположном направлении. В результате, увеличивается разность потенциалов между этими полупроводниками, причём полупроводник p-типа становится ещё более электроположительным, и в цепи появляется ток (см. рис. 32б). ЭДС, возникающую в области p-n перехода под действием света, называют фотоЭДС.
Чаще всего материалом для солнечных элементов служит Si или
GaAs.
Солнечные батареи обычно выполняют в виде плоской панели из солнечных элементов,
защищённых прозрачными покрытиями. КПД солнечных элементов может достигать 20%.
Как известно, плотность потока солнечного излучения в безоблачный день вблизи
экватора составляет около 1000 Вт/м
Вопросы для повторения:
· Дайте определение фотоэлемента
· Как работает вакуумный фотоэлемент?
· Дайте определения фотоэффекта и фоторезистора?
· Как работают солнечные элементы, и где их применяют?
Рис. 32. (а) – схема вакуумного фотоэлемента, соединённого с источником тока через резистор R; (б) – схема образования фотоЭДС в p-n переходе солнечного элемента при его освещении.
Фотоэлементы вакуумные — Справочник химика 21
Фотоэлектронные умножители. Для измерения интенсивности монохроматического излучения чаще всего используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Они представляют собой вакуумные фотоэлементы, в которых многократное усиление фототока происходит за счет вторичных электронов. Между интенсивностью светового потока, воздействующего на фотокатод, и возникающим фототоком в широком интервале наблюдается линейная зависимость. Длинноволновая граница спектральной чувствительности фо- [c.191]Германий используют в качестве полупроводника в таких электронных приборах, как кристаллические выпрямители (диоды) и усилители (триоды, или транзисторы). Кристаллы германия применяют также для изготовления термисторов (измерителей температуры), Б фотоэлементах с запирающим слоем и в термоэлементах. Германиевые полупроводниковые устройства с успехом заменяют электронные вакуумные лампы, отличаясь от них компактностью, надежностью в работе и долговечностью.
Применяя электронные приборы, можно повысить точность регулирования давления до 0,1 мм рт, ст. Ртутный манометр можно заменить манометром, заполненным какой-либо высококипящей, электропроводной и дегазированной жидкостью, что обеспечивает повышение чувствительности прибора примерно в 10 раз. При этом разность давлений в 1 мм рт. ст. будет соответствовать разнице уровней жидкости в 10—13 мм. Наименьшее давление, измеряемое с помощью прибора, в этом случае определяется давлением паров заполняющей жидкости. В жидкостном манометре Дубровина, который основан на фотоэлектрическом методе измерения, на фотоэлемент направляют тонкий световой пучок. При увеличении давления в аппаратуре поплавок, всплывая, перекрывает луч света, и неосвещаемый фотоэлемент включает через реле вакуумный насос [42 ] . [c.444]
Чувствительность вакуумных фотоэлементов обычно лежит в интервале от нескольких десятков до нескольких сотен микроампер на лю- [c.187]
Большое распространение в качестве приемников излучения получили фотоэлементы и фотоумножители. Фотоэлемент представляет собой вакуумную колбу, на одну из стенок которой наносится светочувствительный слой (фотокатод) и внутри располагается анод (рис. 4). Включается фотоэлемент в электрическую цепь. При попадании на фотокатод электромагнитного излучения в цепи возникает ток (г), создающий па сопротивлении разность потенциалов (и = 1Я), которая может быть измерена разными способами. Обычно выбирают такой режим, чтобы фототок линейно зависел от интенсивности падающего излучения.
Недостатком вакуумных фотоэлементов является наличие у них так называемого темпового тока, т. е. тока, который протекает в цепи фотоэлемента в отсутствие света. Такой ток обычно очень мал, но он мешает регистрировать слабые световые потоки, потому что при последующем усилении он усиливается вместе с полученным сигналом. Часть темнового тока происходит вследствие утечки по колбе фотоэлемента. Ее можно очень сильно уменьшить или совсем устранить тщательной промывкой поверхности колбы фотоэлемента. В фотоэлементах, предназначенных для регистрации слабых световых потоков, между точками впая электродов в колбе имеется специальное охранное кольцо, которое заземляют. По нему ток утечки стекает на землю. [c.188]
Элементы с запирающим слоем (вентильные), из которых наибольшее распространение получил селеновый фотоэлемент, и фотоэлементы с внешним фотоэффектом (вакуумные и газонаполненные баллоны), из которых наиболее известны сурьмяно-цезиевые и кислородно-цезиевые. Первые используются для работы в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, вторые — в инфракрасной. [c.470]
Газ, поглощающий излучение, помещают в кюветы с окошками из материала, пропускающего соответствующее излучение. В кюветах многократного прохождения ход луча через газ достигает 10 м. Для определения интенсивности поглощения используются высокочувствительные вакуумные термоэлементы, болометры и пневматические приемники Голоя. В ближней ИК-области используют чувствительные фотоэлементы. Показания приемника усиливаются и автоматически записываются. В лучших приборах удается разрешить две линии, отстоящие по частоте всего на 0,3 см»>. [c.150]
Фотоэлементы. Из электрических приемников света наибольшее распространение получили вакуумные фотоэлементы, в которых используется внепший фотоэффект — эмиссия электронов с поверхности металла при его освещении.
Вакуумные фотоэлементы нуждаются во внешнем источнике постоянного тока (рис. 118, а). Электрод, с поверхности которого вылетают электроны, включают в качестве катода. Под действием электрического поля электроны попадают на анод и замыкают цепь источника. Колба фотоэлемента откачана и электроны беспрепятственно движутся от катода к аноду. [c.187]
Фотоумножители. В настоящее время обычно используется другой тип вакуумных фотоэлектрических приемников — фотоумножители. В них совмещены вакуумный фотоэлемент и усилитель, действие которого основано на вторичной электронной эмиссии. Первичные электроны, освобожденные из катода под воздействием света, ускоряются электрическим полем и попадают на металлическую пластинку — эмиттер (рис. 119, а). За счет своей кинетической энергии они вырывают с поверхности эмиттера вторичные электроны. При этом каж- [c.188]
Спектральная характеристика фотоумножителей так же, как и вакуумных фотоэлементов, зависит как от материала катода, так и от пропускания световых потоков различной длины волны колбой фотоумножителя. [c.189]
Применение щелочных металлов для изготовления фотокатодов и для других целей. Из щелочных металлов готовят катоды вакуумных и газонаполненных (инертным газом) фотоэлементов с внешним фотоэффектом (рис. [c.273]
Электронные вакуумные приборы [1, 15] используют внешний фотоэффект (фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, электронно-оптические преобразователи) или внутренний фотоэффект (электронно-лучевые трубки). Электронно-вакуумные приборы имеют малый диапазон спектральной чувствительности к тепловому излучению (до длин волн 1,5—3 мкм), что ограничивает их применение. Фотоэлементы не получили широкого применения из-за малой чувствительности. [c.183]
Вакуумные фотоэлементы и фотоумножители основаны на внешнем фотоэффекте. Поэтому границу чувствительности нельзя продвинуть достаточно далеко в сторону длинных волн, так как работу выхода электронов не удается достаточно сильно уменьшить. Легче осу- [c.189]
Первичные измерительные преобразователи светового излучения в электрический сигнал являются основой автоматизированных устройств неразрушающего оптического контроля качества промышленной продукции. В качестве первичных измерительных преобразователей используют фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, вакуумные фотоэлементы и фотоэлектронные умножители, матрицы на базе полупроводниковых материалов и передающие телевизионные трубки. Принцип действия большинства этих приборов описан ранее (см. 5.5), поэтому отметим лишь их особенности применительно к оптическому диапазону. [c.233]
Пример. Световой поток, составляющий спектральную линию средней интенсивности в приборе со средней дисперсией, равен примерно 10 лм. При его регистрации с помощью вакуумного фотоэлемента с чувствительностью 100 мка лм на выходе получается электрический сигнал 10″ 10 а/ллчувствительные гальванометры могут непосредственно измерять ток порядка 10 а (одно деление шкалы гальванометра). Но при количественном анализе нужно не просто отметить появление сигнала, а измерить его с достаточной точностью, чтобы было видно изменение сигнала в зависимости от концентрации анализируемого элемента. Поэтому необходимо усиление сигнала по крайней мере в 10 ООО раз, даже если для измерения усиленного сигнала использовать чувствительный гальванометр. [c.190]
По принципу действия вакуумным фотоэлементам аналогичны фотоэлектронные умножители (ФЭУ) [1,5]. Электроны, вылетающие из катода под влиянием падающего (рис. 76) излучения, попадают на промежуточный электрод—динод и выбивают из него дополнительное количество электронов, которые, попадая на следующий динод, вызывают появление новых электронов. Усиленный таким образом поток электронов достигает анода. При десяти каскадах в таком умножителе можно достигнуть усиления порядка миллиона. Чувствительность ФЭУ и темновой ток сильно зависят от напряжения на динодах. По- [c.242]
Фотоэлементы применяют в аппаратуре для демонстрации звуковых кинофильмов, в телевизионных установках, в устройствах для автоматических дверей и для многих других практических целей. Фотоэлемент можно изготовить нанесением тонкого слоя щелочного металла на внутреннюю поверхность небольшой вакуумной лампы, как показано на рис. 3.17. Чтобы фотоэлектроны притягивались к собирающему электроду, его заряжают положительно. Освещение металлической поверхности любым излучением с более короткой длиной волны, чем пороговая, вызывает испускание фотоэлектронов и, как следствие, электрический ток в цепи. Возникающий ток можно регистрировать амперметром. Установлено, что сила тока пропорциональна интенсивности падающего света. [c.68]
Применение. К.-материал электродов в хнм. источниках тока компонент катодов-эмиттеров фотоэлементов и термоэмиссионных преобразователей, а также фотоэлектронных умножителей геттер в вакуумных радиолампах активатор катодов газоразрядных устройств. Сплав К. с Na -теплоноситель в ядерных реакторах. Радиоактивный изотоп К служит для определения возраста горных пород (калий-аргоновый метод). Искусств, изотоп К (Tj j 12,52 года)-радиоактивный индикатор в медицине и биологии. [c.285]
Вакуумный фотоэлемент Фотоэлектрическая ячейка Фотопленка или фотопластинка [c.176]
В приборе осуществляется непрерывная запись результатов титрования. Фотометрирование выполняется с помощью вакуумного фотоэлемента, на который последовательно подается пучок света, прошедший через секционные кюветы особой конструкции. Предлагаемая схема может быть широко использована как в нефтеперерабатывающей, так и в химической промышленности. [c.294]
Фоторезисторы и вакуумные фотоэлементы имеют наилучшие метрологические характеристики при преобразовании интенсивности света в электрический сигнал. Фоторезисторы могут обеспечить регистрацию небольших световых потоков в широком спектральном диапазоне длин волн падающих фотонов, особенно при охлаждении их до криогенных температур (охлаждаемые болометры). Их недостатком является нелинейность световой характеристики и проявляющаяся иногда инерционность. Вакуумные фотоэлементы имеют линейную световую характеристику, но поскольку в них используется внешний фотоэффект, их чувствительность невелика, а спектральный диапазон работы меньше, что проявляется особенно сильно вблизи красной границы для квантов с малой энергией. Эти свойства обусловливают применение вакуумных фотоэлементов для точных светотехнических измерений. [c.233]
Оптическая схе1у4а прибора. Оптическая схема анализатора ПАЖ-1 позволяет сконцентрировать световой поток, излучаемый пламенем, на светочувствительную поверхность фотоэлемента, скомпенсировать спектральные помехи и выделить спектральную линию определяемого элемента (рис. 14). Для определения каждого из четырех элементов (натрия, калия, лития и кальция) в приборе ПАЖ-1 применяется один вакуумный фотоэлемент Ф-9. [c.27]
РУБИДИЙ (Rubidium, название от характерных линий спектра, лат. rubidus — темно-красный) Rb — химический элемент I группы 5-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 37, ат. м. 85,4678. Природный Р. состоит из двух изотопов, один из которых радиоактивен. Известны 16 искусственных радиоактивных изотонон. Р. открыт в 1861 г. Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом спектральным анализом минеральных вод. Получают Р. вместе с цезием из карналлита и лепидолита. Самостоятельных минералов не имеет. Р.— мягкий серебристо-белый металл, химически активен, самовоспламеняется на воздухе, с водой и кислотами взаимодействует со взрывом. В соединениях Р. одновалентен. Среди солей Р. важнейшие галогениды, сульфат, карбонат и некоторые др. Р. применяют для изготовления фотоэлементов, газосветных трубок, сплавов, в которых Р. является газопоглотителем, для удаления следов воздуха из вакуумных ламп соединения Р. применяют в медицине, в аналитической химии и др. [c.216]
Приемники излучения. Подразделяются на тепловые, обладающие высокой инерционностью, и фотоэлектрические — практически безынерционные. В УФ и видимой областях спектра абсорбционные измерения проводят с помощью фотоэлементов, имеющих внешний фотоэффект (вакуумные или газонаполненные фотоэлементы и фотоумножители). В ИК области спектра в качестве приемника применяют фотоэлементы с внутренним фотоэффектом — фогосо-противления, балометры (приемники радиации, принцип действия которых основан на зависимости сопротивления металла или полупроводника от температуры), термоэлементы и оптико-акустические приемники. [c.55]
После выходной щели лучи проходят через кювету 7 с растворителем или кювету 8, содержащую исследуемый раствор, и падают на фотоэлемент 9. Кюветы имеют кварцевые окошки. Перед фотоэлементом расположена шторка, которая дает возможность перекрывать поток света, падающий на фотоэлемент. Прибор снабжен двумя вакуумными фотоэлементами кислородноцезиевым — для измерений в области спектра от 650—1100 нм и сурьмяноцезиевым — для измерений в области спектра 220—650 нм. Соответствующий фотоэлемент устанавливают специальной рукояткой. При освещении фотоэлемента в нем возникает фототок, величина которого пропорциональна световому потоку, падающему на [c.255]
Калий, рубидий и в особенности цезий применяют в фотоэлементах. Это приборы, в которых электрический ток возникает за счет энергии света. Если на поверхность металла падает свет, то с нее вылетают электроны при условии, что энергия кванта падающего света равна (или больше) работе выхода электрона. Конечно, работа выхода электрона с поверхности различна для разных металлов, а потому и неодинакова энергия квантов, вызывающих отрыв электрона. Наименьшей работой выхода электрона обладают щелочные металлы, например у цезия она составляет всего лишь 1,18 эв. Принципиальная схема сурьмяно-цезиевого фотоэлемента представлена на рис. 9. Посеребренное дно вакуумного резервуара А) покрыто тонким слоем сплава цезия с сурьмой состава СззЗЬ ( ), соединенным с внешней цепью. Над [c.42]
Применение щелочных металлов. Из щелочных металлов готовят катоды вакуумных и газонаполненных (инертным газом) фотоэлементов с внещним фотоэффектом (рис. 87). В стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, впаяна платиновая петля Л, соединенная с положительным полюсом батареи. На внутреннюю поверхность баллона нанесен тонкий слой светочувствительного вещества К, соединенный с отрицательным полюсом батареи (катодом). При освещении катода с него срываются электроны и под действием электрического поля перемещаются к аноду А. Так электрическая цепь замыкается. Чем интенсивнее поток света, тем большей силы ток зарегистрирует гальванометр. [c.338]
В книге разобраны основные приемы стеклодувного мастерства, холодная обработка обычного и оптического стекла в лаборатории, техника высокого вакуума, применение и свойства плавленого кварца, нанесение тонких пленок на стекло. Описаны инструменты и оборудование стеклодувных мастерских. В книге приводятся свойства некоторых материалов, применяемых в лабораторной практике. Отдельные главы посвящены фотографированию в лаборатории и основам конструирования инструментов и приборов. Рассмотрены некоторые приборы электрометры, электроскопы, счетчики Гейгера, вакуумные термоэлектрорадиометры, оптические приборы, фотоэлементы, усилители и др. [c.318]
Радиац. датчики обычно состоят из чувствит. элемента, воспринимающего измеряемое давление, источника и приемника лучистой энергии и расположенного между ними экрана. Действие датчиков основано на зависимости от давления ннтенснвностн потока, поступающего от источника излучения к приемнику. При изменении давления чувствит. элемент вызывает пропорциональное перемещение экрана, управляющего интенсивностью потока. Нанб. распространены приборы, использующие видимый свет (оптич. датчики) либо проникающее у- или р-излучение. Источники излучения видимого света-лампы накаливания, ртутные точечные лампы высокого давления, лампы тлеющего разряда и др. жестких излучений-рентгеновские трубки, искусств, радиоактивные в-ва. Приемники видимого излучения — вакуумные и газонаполненные элементы с внеш. фотоэффектом, фотосопротивления, вентильные фотоэлементы с фотоумножителями жестких излучений — ионизац. камеры, счетчики Гейгера-Мюллера, пропорциональные, сцинтилляц. и кристаллич. счетчики. [c.646]
Применение. Металлический Р.-компонент материала катодов для фотоэлементов и фотоэлектрич. умножителей, геттер в вакуумных лампах, входит в состав смазочных композиций, используемых в реактивной и космич. технике, применяется в гидридных топливных элементах, катализатор. Пары Р. используют в разрядных электрич. трубках, лампах низкого давления-источниках резонансного излучения, в чувствит. магнитометрах, стандартах частоты и времени. Перспективно использование Р. в качестве металлич. теплоносителя и рабочей среды в ядерных реакторах и турбоэлектрич. генераторных установках. Соединения Р,- [c.283]
Применение. Металлич. Ц.- компонент материала катодов для фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, телевизионных передающих электронно-лучевых трубок, термоэмиссионных электронно-оптич. пр разователей. Ц. используют в вакуумных электронных приборах (как геттер), выпрямителях, атомных ставдартах времени. Цезиевые атомные часы необыкновенно точны. Их действие основано на переходах между двумя состояниями атома Ц.- с параллельной и антипараллельной ориентацией собств. магн. моментов адра атома и валентного электрона этот переход сопровождается колебаниями со строго постоянными характеристиками (длина волны 3,26 см). Пары Ц.- рабочее теле в магнитогвдродинамич. генераторах, газовых лазерах, ионных ракетных двигателях. Радионуклид С используют дтя у-дефектоскопии, в медицине для диагностики и лечения. Ц -теплоноситель в адерных реакторах, компонент смазочных латериалов для космич. техники. [c.332]
Калиевые фотоалемеиты, так же как и цезиевые., могут быть вакуумными или газонаполненными. У вакуумных фотоэлементов иа баллона по возможности выкачивается весь воздух, а у га.чонаполпенных баллон под небольшим даплением заполняется инертным газом- Последние являются более чувствительными так как- атомы- газов под влиянием быстролетящих фотоэлектронов ионизируются, и освобойэлектроны атомов притягиваются анодом [c.182]
Устройство и принцип действия вакуумного фотоэлемента
Приборы, в которых внешний фотоэффект используется для получения электрической энергии за счет энергии излучения, носят названия фотоэлементов. Фотоэлементы изготавливаются вакуумные, в которых фототок образуется электронами, выходящими из катода под действием излучения, и газонаполненные, в которых фототок усили-вается при разряде в газе.
Вакуумный фотоэлемент (рис. 2.1) выполняется чаще в виде стек-лянного баллона 1, из которого откачан воздух. Часть внутренней по-верхности баллона, покрытая светочувствительным слоем, содержащим щелочной металл, является катодом К. Анод А выполняется в виде металлического кольца, расположенного в центре баллона. В вакуумных фотоэлементах остаточное давление газа в баллоне около мм рт.ст. В фотоэлементе СЦВ используется сурьмяно-цезиевый катод.
При включении фотоэлемента в электрическую цепь (см. рис. 2.1) и освещении катода, фотоэлектроны, вырванные с поверхности металла, перемещаются под влиянием электрического поля к аноду. В цепи появляется фототок i. Зависимость фототока от напряжения между анодом и катодом при неизменном световом потоке Ф (или освещенности E) называется вольт-амперной характеристикой фото-элемента. Схематически эта зависимость приведена на рис. 2.2.
Если освещать катод неизменным световым потоком Φ () и изменять напряжениеU между катодом и анодом, то сначала c ростом U фототок резко возрастает, затем возрастание уменьшается и, наконец, прекращается. Фототок достигает некоторого максимального значения, называемого током насыщения , который обусловлен тем, что все фотоэлектроны, вырываемые с поверхности катода, достигают анода.
Как видно из вольт-амперной характеристики даже при в цепи течёт ненулевой фототок. Существование токаявляется следствием того, что электроны, выбитые светом из катода, обладают некоторой начальной скоростью, а значит, и отличной от нуля кинетической энергией. Некоторые из них могут достичь анода даже в отсутствии внешнего электрического поля. Для того чтобы фототок стал равен нулю, необходимо приложить обратное – задерживающее напряжение . Прини один из электронов не сможет преодолеть задерживающего поля и достигнуть анода. Следовательно
. (2.6)
Таким образом, измерив задерживающее напряжение , можно определить максимальную скорость и кинетическую энергию фотоэлектронов.
Если при постоянном напряжении () изменять величину светового потока, падающего на катод, то обнаружим пропорциональность между фототокомi и световым потоком. В области насыщения тока имеет место прямая пропорциональность:
. (2.7)
Коэффициент γ, (ампер на люмен), называетсячувствитель-ностью фотоэлемента. Чувствительность – основная характеристика фотоэлемента. При определении чувствительности γ необходимо знать величину светового потока Ф. Если освещенность фотокатода E, площадь поверхности фотокатода S, то падающий световой поток .
Пусть фотокатод освещается лампой накаливания, удаленной от него на расстояние r (см. рис. 2.3). Лампу можно считать изотропным точечным источником, сила света которого . В этом случае
. (2.8)
Следовательно,
. (2.9)
Чувствительность вакуумных фотоэлементов составляет величину порядка .
%d0%b2%d0%b0%d0%ba%d1%83%d1%83%d0%bc%d0%bd%d1%8b%d0%b9%20%d1%84%d0%be%d1%82%d0%be%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%bc%d0%b5%d0%bd%d1%82 — с русского на все языки
Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский
Все языкиАнглийскийНемецкийНорвежскийКитайскийИвритФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийЛатинскийИспанскийСловенскийГреческийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийТаджикскийАрабскийКазахскийТатарскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский
| на главную | доп. материалы | физика как наука и предмет | оптика, квантовая природа излучения | Организационные, контрольно-распорядительные и инженерно-технические услуги На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение в различных областях науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы — приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую. Простейшим фотоэлементом с внешним фотоэффектом является вакуумный фотоэлемент. Он представляет собой откачанный стеклянный баллон, внутренняя поверхность которого (за исключением окошка для доступа излучения) покрыта фоточувствительным слоем, служащим фотокатодом. В качестве анода обычно используется кольцо или сетка, помещаемая в центре баллона. Фотоэлемент включается в цепь батареи, э.д.с. которой выбирается такой, чтобы обеспечить фототок насыщения. Выбор материала фотокатода определяется рабочей областью спектра: для регистрации видимого света и инфракрасного излучения используется кислородно-цезиевый катод, для регистрации ультрафиолетового излучения и коротковолновой части видимого света — сурьмяно-цезиевый. Вакуумные фотоэлементы безынерционны, и для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения. Эти свойства позволяют использовать вакуумные фотоэлементы в качестве фотометрических приборов, например фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т. д. Для увеличения интегральной чувствительности вакуумных фотоэлементов (фототок насыщения, приходящийся на 1 лм светового потока) баллон заполняется разреженным инертным газом (Аr или Ne при давлении »1,3¸13 Па). Фототок в таком элементе, называемом газонаполненным, усиливается вследствие ударной ионизации молекул газа фотоэлектронами. Интегральная чувствительность газонаполненных фотоэлементов (» 1 мА/лм) гораздо выше, чем для вакуумных (20—150 мкА/лм), но они обладают по сравнению с последними большей инерционностью (менее строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения), что приводит к ограничению области их применения. Для усиления фототока применяются уже рассмотренные выше (см. рис. 155) фотоэлектронные умножители, в которых наряду с фотоэффектом используется явление вторичной электронной эмиссии. Размеры фотоэлектронных умножителей немного превышают размеры обычной радиолампы, общий коэффициент усиления составляет »107 (при напряжении питания 1—1,5 кВ), а их интегральная чувствительность может достигать 10 А/лм. Поэтому фотоэлектронные умножители начинают вытеснять фотоэлементы, правда, их применение связано с использованием высоковольтных стабилизированных источников питания, что несколько неудобно. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом, называемые полупроводниковыми фотоэлементами или фотосопротивлениями (фоторезисторами), обладают гораздо большей интегральной чувствительностью, чем вакуумные. Для их изготовления используются PbS, CdS, PbSe и некоторые другие полупроводники. Если фотокатоды вакуумных фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей имеют красную границу фотоэффекта не выше 1,1 мкм, то применение фотосопротивлений позволяет производить измерения в далекой инфракрасной области спектра (3¸4 мкм), а также в областях рентгеновского и гамма-излучений. Кроме того, они малогабаритны и имеют низкое напряжение питания. Недостаток фотосопротивлений — их заметная инерционность, поэтому они непригодны для регистрации быстропеременных световых потоков. Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементами с запирающим слоем), обладая, подобно элементам с внешним фотоэффектом, строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность (примерно 2—30 мА/лм) и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с. К числу вентильных фотоэлементов относятся германиевые, кремниевые, селеновые, купроксные, сернисто-серебряные и др. Кремниевые и другие вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую. Эти батареи уже в течение многих лет работают на космических спутниках и кораблях. К.п.д. этих батарей составляет »10% и, как показывают теоретические расчеты, может быть доведен до »22%, что открывает широкие перспективы их использования в качестве источников электроэнергии для бытовых и производственных нужд. Рассмотренные виды фотоэффекта используются также в производстве для контроля, управления и автоматизации различных процессов, в военной технике для сигнализации и локации невидимым излучением, в технике звукового кино, в различных системах связи и т. д. |
Физика — Поурочные разработки 11 класс — 2017 год Вакуумный фотоэлемент. Применение фотоэлементов в технике — СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ
Просмотр содержимого документа
«Физика — Поурочные разработки 11 класс — 2017 год Вакуумный фотоэлемент. Применение фотоэлементов в технике — СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ — КВАНТОВАЯ ФИЗИКА»
Физика — Поурочные разработки 11 класс — 2017 год
Вакуумный фотоэлемент. Применение фотоэлементов в технике — СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ — КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
Задачи урока: раскрыть значение теоретических знаний для техники и производства; описать области применения фотоэлементов в технике.
Ход урока
I. Начиная рассмотрение нового материала (около 25 мин), учитель сообщает, что изученное ранее явление фотоэффекта лежит в основе работы фотоэлементов — устройств, в которых световые сигналы преобразуются в электрические. Далее кратко рассказывает об устройстве и принципе работы фотоэлемента (рис. 121), использует схемы (рис. 122, 123), раздаёт учащимся для ознакомления фотоэлементы. (Можно упомянуть о фотоумножителях и показать фотоумножитель.)
Примерный план рассказа учителя: устройство фотоэлемента — действие фотоэлемента — усиление электрических сигналов, выработанных фотоэлементом, — соединение фотоэлемента с электромагнитным реле — принципы применения фотореле в технике — демонстрация работы фотореле.
Рассказывая о применении фотоэффекта, учитель демонстрирует действие фотореле (ДЭ-2, с. 243—244). Уместно краткое выступление школьника с самодельным фотореле.
По использованию фотоэлементов для воспроизведения звука в кино можно запланировать доклад ученика. Во время доклада рассматривают соответствующую таблицу, рисунки, другие иллюстрации.
II. При закреплении материала (около 10 мин) проводится беседа по вопросам: что такое фотоэлемент? Как устроен вакуумный фотоэлемент? Как происходит превращение светового сигнала в фотоэлементе в электрический? Зачем соединяют фотоэлемент с электромагнитным реле? Приведите примеры фотоэлементов в технике.
III. Домашнее задание: § 70*; П., № 809.
Разработка вакуумных фотоэмиссионных приемников в интегральном исполнении для приема модулированных широкополосных сигналов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
УДК 621.383.8
РАЗРАБОТКА ВАКУУМНЫХ ФОТОЭМИССИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ ДЛЯ ПРИЕМА МОДУЛИРОВАННЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
Владимир Владимирович Чесноков
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры физики, тел. (383)361-08-36, e-mail: [email protected]
Дмитрий Владимирович Чесноков
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой на-носистем и оптотехники, тел. (383)343-29-29, e-mail: [email protected]
Обсуждается возможность создания фотоэмиссионных приёмников модулированных оптических сигналов с терагерцовой полосой приёма, превосходящих по быстродействию, термической и радиационной стойкости полупроводниковые.
Ключевые слова: фотоэмиссия, вакуум, приемник излучения, радиационная стойкость, наноразмерный зазор, терагерцовая частота модуляции.
DEVELOPING OF VACUUM PHOTOEMISSION RECEIVER WITH INTEGRALL EXECUTION FOR BROADBAND SIGNALS RECEIVING
Vladimir V. Chesnokov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Physics Department, tel. (383)361-08-36, e-mail: [email protected]
Dmitry V. Chesnokov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Candidate of Technical Sciences, Associated Professor, Chair of Nanosystems and Optical Engineering Department, tel. (383)343-29-29, e-mail: [email protected]
The possibility of creation photoemission detectors of modulated optical signals with terahertz receiving band is discussed. They surpass semiconductor detectors in quick-action, thermal and radiation resistance.
Key words: photoemission, vacuum, radiation detector, radiation resistance, nanoscale gap, terahertz modulation frequency.
Рассматривается вопрос создания широкополосных фотоэмиссионных приёмников оптических сигналов. Наиболее быстродействующими фотодетекторами, по имеющейся информации, являются гейгеровские кремниевые фотодиоды с лавинным принципом действия, например, фотодиоды фирмы Alphalas [1] из Германии с длительностью переднего фронта 15 пс и спектральным диапазоном (170-2600) нм, а также фотоэлектронные умножители с микроканаль-
ными пластинами (ФЭУ с МКП). ФЭУ с МКП могут, в принципе, обеспечить временное разрешение до 50 пс, но не для приёма частотно-модулированного оптического сигнала, а только при регистрации одиночных фотонов видимого света. Это же касается гейгеровских (лавинных) фотодиодов.
Существующие полупроводниковые приёмники модулированных периодическим сигналом излучений имеют граничную частоту быстродействия на уровне (1-20) ГГц, к ним относятся диоды на барьере Шоттки и р-1-п фотодиоды. Проблемой, ограничивающей их быстродействие, являются большие времена пролёта носителей и схемной релаксации. Фотодиоды р — г — п типа [2] в коаксиальном исполнении (корпус представляет собой часть коаксиального кабеля) имеют граничную частоту 20 ГГц.
В области лазерной оптической связи и в области детектирования излучений применяются широкополосные высокочувствительные фотоэмиссионные детекторы излучений видимого диапазона спектра типа отечественных импульсных фотоэлементов ФЭК-13, ФЭК-17КМ с полосой пропускания (7-12) ГГц (при рабочем напряжении 2 кВ) [3], известны широкополосные вакуумные фотоэлементы, в которых плоский фотокатод помещён в волновод СВЧ (полоса сигналов до 10 ГГц), фотоклистроны с полосой до (8-13) ГГц, фо-то-ЛБВ, являющиеся комбинацией фотоэлемента и лампы бегущей волны спирального типа. Приемники лазерного излучения, использующие в качестве детектора фото-ЛБВ, могут обеспечить прием сигналов, которые модулированы частотами сантиметрового и дециметрового диапазонов волн; используется принцип гетеродинного приёма, в составе устройства должен быть собственный лазер-гетеродин с высоко стабилизированной частотой излучения. Динамический ФЭУ со скрещёнными электрическим и магнитным полями обеспечивает умножение фотоэмиттированного потока электронов до 105 раз и полосу пропускания порядка гигагерц.
Фотоэмиссионные вакуумные приемники по сравнению с полупроводниковыми имеют ряд преимуществ. Так, их реакция на световой поток не зависит от изменения температуры чувствительного слоя детектора. Величина фото-ЭДС, как известно, определяется в основном работой выхода фотоэмиттера, которая не в такой степени зависит от температуры, как положения энергетических зон в полупроводниках, что и предопределяет температурную стабильность эмиссионных фотоприемников; инерционность фотоотклика в пределе определяется временем выхода фотовозбуждённого электрона на поверхность фотокатода и может достигать 10-12 с. Темновые токи эмиссионных фотоэлементов на несколько порядков величины меньше, чем у полупроводниковых, что приводит к соответствующему значительному улучшению обнаружитель-ной способности фотоэлементов.
Для условий использования в космических системах, подверженных воздействию жесткой радиации, полупроводниковые устройства, в связи с возможностью накопления индуцированных излучением электрических зарядов и
дефектов в активной зоне, существенно уступают эмиссионным, так как в последних активной средой является вакуум.
Однако, недостатком перечисленных выше широкополосных вакуумных фотоэмиссионных приёмников в сравнении с полупроводниковыми являются их значительные массогабариты и потребление. Работы по уменьшению последних, т.е. по созданию приборов вакуумной микроэлектроники, ведутся в течение нескольких последних десятилетий. Они направлены преимущественно на создание люминесцентных индикаторов, источников электронов, СВЧ-генераторов; первоначально это направление преследовало цель создания ЭВМ, способной работать в условиях повышенных уровней температуры и радиации. Отметим исследования в Стэнфордском институте, проводимые Спиндтом, Шоулдерсом и сотр., 1967-1970 гг., США [4,5], которые основывались на использовании термо- и автоэмиссии электронов в вакууме; в работах Спиндта были продемонстрированы автоэлектронные микротриоды с пролётными промежутками менее микрона. В 1970 годы по данному направлению также проводились и отечественные исследования [6-8]. Однако, в рассматриваемых работах не решалась задача создания широкополосных фотоэлементов — демодуляторов оптических сигналов.
В настоящей работе исследуется возможность использования особенностей вакуумных микроприборов при создании фотоприёмных широкополосных устройств, эксплуатируемых в жёстких условиях окружающей среды — при повышенных температурах и уровнях радиации.
Существенным отличием проводимых нами исследований от упомянутых выше является изучение возможности добиться пикосекундных или даже более коротких пролётных межэлектродных промежутков времени при использовании эффектов прохождения электронных потоков в плоско-щелевых вакуумных зазорах со сверхмалыми расстояниями между поверхностями электродов, обеспечивающих, в отличие от автоэлектронных микроустройств, прохождение ши-рокоапертурных потоков фотоэлектронов. Второе отличие заключается в изучении условий получения эквидистантных наноразмерных зазоров между достаточно протяжёнными поверхностями — площадью до единиц см2 (а не доли
Л
мкм , как в известных устройствах). Наноразмерные зазоры между поверхностями такой величины необходимы в оптических приборах с большой апертурой и большой светосилой.
Решение указанной задачи в мировой практике, ввиду её большой сложности, неизвестно; публикации об аналогичных исследованиях также не известны. Наши исследования базируются на найденных оригинальных решениях [9], создаваемые технологии и конструкции не имеют зарубежных и отечественных аналогов.
При величине вакуумного промежутка между анодом и катодом фотоэлемента в диапазоне «десятки — сотни» нанометров движение электронных потоков определяется, в значительной мере, электрическим полем контактной разности потенциалов электродов, при этом снижается тормозящее влияние собственного пространственного заряда электронного облака, а это уменьшает внут-
реннее электрическое сопротивление фотоэлемента. Время межэлектродного пролёта электронов в вакууме сквозь промежуток величиной (10-100) нм и при обычных для интегральных полупроводниковых схем электрических потенциалах электродов имеет значение 5-10 14 — 5-10 13 с, то есть, на нижнем пределе близко к периоду колебаний световой волны инфракрасного лазера, на верхнем — к периоду колебаний волны терагерцового лазера с длиной волны 100 мкм. В лабораторных условиях нам удалось получить эквидистантные зазоры величиной 100 нм между поверхностями монолитных электродов диаметром 10 мм, перекрывающими размеры необходимых оптических апертур.
Принципы функционирования терагерцовых фотоэмиссионных приборов иллюстрируются на рис. 1, 2. На рис. 1 представлена схема устройства торцевого фотоэлемента с коаксиальным выводом сигнала, как в отечественных приборах серии ФЭК; отличием является использованиемежду поверхностями фотокатода и анода сверхмалого вакуумного промежутка с размерами в диапазоне (0,11,0) мкм.Е пролёта
электронов от фотокатода до анода (ё — величина пролётного промежутка, е и т — заряд и масса электрона, Е — напряжённость электрического поля в пролётном промежутке) и постоянной времени тс = ЯС диода, где Я — волновое сопротивление коаксиальной линии (обычно 50 Ом), С — межэлектродная ёмкость, основной составляющей которой является емкость в области нанораз-мерного зазора. По оценкам, при межэлектродной разности потенциалов 10 В, время хп = 0,5-1,6 -10 12 с при значениях вакуумного промежутка между по-
верхностями фотокатода и анода (0,1-1,0) мкм. Чтобы обеспечить частоту10
11
Гц для модуляции оптического сигнала, необходимая инерционность фотоэлемента достигается при межэлектродном зазоре 1 мкм, поперечнике плоских электродов фотоэлемента 100 мкм; для частоты 1012 Гц требуется, соответственно, 0,1 мкм и поперечник 10 мкм. Вставка трансформатора сопротивлений в виде четвертьволнового отрезка коаксиальной линии между фотоэлементом и коаксиальной выходной линией, обеспечивающего согласование емкостной межэлектродной нагрузки с выходной линией, позволит увеличить поперечники электродов, то есть светосилу входной апертуры фотоэлемента, по крайней мере, на один — два порядка величины.
Чувствительность торцевых терагерцовых фотоэлементов определяется внешним квантовым выходом электронов из металла и может соответствовать значениям чувствительности для серийных фотоэлементов (у которых гораздо меньше полоса детектируемых сигналов — 1-5 -108Гц). Например, фотоэлемент Ф-25: X = 750 нм, чувствительность 16 мА/Вт; Ф-23: X = 1100 нм, чувствительность 0,15 мА/В). Чувствительность эмиссионных фотоэлементов существенно меньше, чем у полупроводниковых фотодиодов — у кремниевых на Х = 1000 нм чувствительность 200 мА/Вт, на X =1100 нм чувствительность
50 мА/Вт, однако, темновые токи у фотоэлементов (10~14-10~13 А), определяющие обнаружительную способность фотоприёмных устройств, меньше, чем у полупроводниковых: быстродействующий ФД-256 имеет темновой ток при комнатной температуре 5-10 9 А, т.е. больше на 4 — 5 порядков, чем у эмиссионных; при увеличении температуры окружающей среды темновые токи полупроводниковых резко увеличиваются.
Таким образом, рассматриваемые торцевые фотоэлементы потенциально превосходят полупроводниковые устройства по способности обнаруживать широкополосные оптические сигналы на порядки величины, при этом имеют близкие к полупроводниковым массогабаритные характеристики и потребление.
Далее обсуждаются перспективы реализации в фотоэмиссионных приборах с наноразмерными пролётными промежутками преимуществ распределённых электродных систем.
На рис. 2 представлена схема устройства вакуумного фотоэлемента с распределённой электродной системой, позволяющей на порядки величины увеличить чувствительность за счёт использования продолжительного волнового взаимодействия электронов с полем волны модуляции интенсивности оптического потока. Полупрозрачный фотокатод и противостоящий анод выполняются в виде полосковой волноводной терагерцовой линии с бегущей электромагнитной волной на частоте модуляции оптического входного потока. При выполнении условия синхронизма — равенства фазовой скорости волны в этой линии и скорости перемещения фронта волны засветки, обозначенной пунктиром, по поверхности фотокатода, бегущая волна усиливается и затем переходит в выходную полосковую линию. Усиление пропорционально отношению времени волнового взаимодействия к периоду модуляции светового потока
К = 1 / Тм =1 • /м, где t — время волнового взаимодействия, /м — частота модуляции; усиление может достигать десятков — сотен раз.
Световой модулированный по интенсивности поток с плоским фронтом световой волны входит нормально в катетную грань прозрачной призмы, на ги-потенузной грани которой нанесена плёнка полупрозрачного фотоэмиттера. Фазовая скорость перемещения края фронта волны вдоль поверхности гипоте-
с
нузнои грани уф =-, где с — скорость света в вакууме, п — показатель пре-
исоБа
ломления призмы, а — угол между поверхностью гипотенузной грани и оптической осью; волноводная структура анода расположена параллельно катоду с зазором величиной (0,1-1,0) мкм, фазовая скорость электромагнитной волны вволноводной структуре на аноде равная = с1пэфф, где пэфф — эффективный
показатель преломления среды, в которой находится проводящая полоска волновода, являющаяся коллектором фотоэлектронов — анодом фотоэлемента.
Анод
Усилитель
Рис. 2. Схема устройства терагерцового вакуумного фотоэлемента с распределённой системой электродов и волновым взаимодействием электронного потока с полем световой волны
Полоска нанесена на слой диэлектрика на поверхности призмоподобного металлического блока, являющегося частью корпуса фотоэлемента; со стороны катода полоска граничит с вакуумом и подключена к источнику положительного «тянущего» постоянного электрического поля с напряжением порядка нескольких вольт. Плотность потока фотоэлектронов вдоль полоски катода при прохождении модулированного светового потока также модулирована; при синусоидальной модуляции интенсивности света распределение фотоэлектронов вдоль анода можно представить как периодическую синусоидальную решетку, перемещающуюся вдоль поверхности катода со скоростью уф, причем электроны движутся перпендикулярно плоскости решетки. с сопротивлением,
равным волновому сопротивлению волновода, поэтому в волноводе создаётся режим бегущих волн, и электромагнитная волна, идущая к другому концу волновода, усиливается. На нижней по рисунку стороне металлического блока расположен полосковый волновод вывода сигнала из распределённой электродной системы.
Для обеспечения синхронизма необходимо для прозрачной призмы использовать материалы с большим значением показателя преломления, близким к двум или более.
Расчётные параметры фотоэмиссионных приёмников с плоско-щелевыми пролётными промежутками:
— граничная частота модуляции оптического входного сигнала: 0,1 — 1,0
ТГц;
— спектральные диапазоны: солнечно-слепой; видимый; ближний ИК;
— напряжение питания: 5 — 15 В;
— спектральная чувствительность при X =750 нм: 10-100 мА/Вт. Сравнение параметров серийных и разрабатываемого быстродействующих
фотоприёмников оптических модулированных сигналов приведено в табл.
Таблица
Параметры современных и разрабатываемого быстродействующих фотоприёмников оптических модулированных сигналов
Тип фотоприёмника Спектральный диапазон длин волн, мкм Полоса частот модуляции, ТГц Потребляемая мощность Исполнение Радиационная стойкость
импульсные фотоэлементы ФЭК-13, ФЭК-17КМ Видимый 0,007 -0,015 Напряжение питания 2 кВ в стеклянной-колбе, коаксиальный выход высокая
Фото-ЛБВ Видимый 0,0100,015 высокая в стеклокера-мической колбе высокая
р-г-п фотодиоды Фирма Hamamatsu, 25 Gbps PINROSA 1,3 и 1,55 0,025 низкая оптиковолоконный ввод оптиче-скогосигнала типичная для полупроводниковых приборов, невысокая
р-г-п фотодиод на InGaAs ДФДМШ40-16 1,3 и 1,55 0,016 низкая оптиковолоконный ввод оптиче-скогосигнала типичная для полупроводниковых приборов, невысокая
Фотоэмиссионные с плоскощелевыми промежутками Солнечно-слепой, видимый и ближний ИК 0,1 — 1,0 низкая интегральное в виде чипа микросхемы высокая
Из табл. 1 следует, что ожидаемые параметры разрабатываемых фотоэмиссионных приборов (последняя строка таблицы) существенно выше параметров известных приборов аналогичного назначения.
Таким образом, показана возможность создания фотоэмиссионных приёмников с параметрами быстродействия, термической и радиационной устойчивости, превосходящими параметры полупроводниковых фотоприёмников, техническая новизна изобретения подтверждена [10].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Alphalas. Проспект.
2. Hamamatsu. Проспект 25 Gbps PINROSA.
3. Справочник по лазерам. Т. 2 / Под ред. акад. А. М. Прохорова. — М.: Сов. радио. -1978. — 400 с.
4. Spindt C. A., Shoulders R. K. 8 Conf. on Tube Techniques, 1967.
5. Spindt C. A. IEEE Conf. Rec. Conf. Electron Device Techn. — New-York City, 1973.
6. Чесноков В. В. Электронные лампы с автоэлектронными катодами // Электрон. техн. Сер. 5. — 1968. — Вып. 4 (12). — С. 3-11.
7. Чесноков В. В. О возможности существования стабильного высоковакуумного разряда в малых зазорах между металлическими электродами // Письма в ЖТФ. — 1975. — Т. 1., Вып. 3. — С. 152-155.
8. Автоэлектронные микрокатоды в приборах микроэлектроники / В. В. Чесно-ков и др. // Изв. АН СССР. Сер. Физика. — 1976. — Т. 40, № 8. — С. 1585-1588.
9. Пат. 2485558 РФ, G02B 5/28. Способ получения равномерных нанозазоров между поверхностями тел / В. В. Чесноков, Д. В. Чесноков, Д. М. Никулин. — № 2012102627/28; за-явл. 25.01.2012; опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17.
10. Заявка 2014100144 РФ. Способ изготовления детекторов терагерцового диапазона / В. В. Чесноков, Д. В. Чесноков, Д. В. Кочкарев, М. В. Кузнецов. — № 2014100144; заявл. 09.01.2014. (Решение о выдаче патента 2014.12.22).
© В. В. Чесноков, Д. В. Чесноков, 2015
Фотоэлектрический эффект — Гипертекст по физике
Обсуждение
дилемма
При определенных обстоятельствах свет можно использовать для выталкивания электронов, освобождая их от поверхности твердого тела. Этот процесс называется фотоэффектом (или фотоэмиссией или фотоэмиссией ), материал, который может проявлять это явление, называется фотоэмиссионным , а выброшенные электроны называются фотоэлектронами ; но нет ничего, что отличало бы их от других электронов.Все электроны идентичны друг другу по массе, заряду, спину и магнитному моменту.
Фотоэлектрический эффект был впервые обнаружен в 1887 году Генрихом Герцем во время экспериментов с генератором искрового разрядника (самое раннее устройство, которое можно было назвать радио). В этих экспериментах искры, возникающие между двумя небольшими металлическими сферами в передатчике, вызывают искры, которые прыгают между двумя разными металлическими сферами в приемнике. По сравнению с более поздними радиоустройствами, с генератором искрового разрядника было заведомо трудно работать.Воздушный зазор часто должен быть меньше миллиметра, чтобы приемник надежно воспроизводил искру передатчика. Герц обнаружил, что он может повысить чувствительность своего устройства с искровым разрядником, освещая его видимым или ультрафиолетовым светом. Более поздние исследования J.J. Томсон показал, что эта повышенная чувствительность была результатом воздействия света на электроны — частицы, которую он обнаружил в 1897 году.
Хотя это интересно, вряд ли это удивительно. Все формы электромагнитного излучения переносят энергию, и довольно легко представить, что эта энергия используется для выталкивания крошечных частиц с отрицательным зарядом с поверхности металла, где они изначально не так сильно ограничены.Однако эпоха современной физики — это одно из совершенно неожиданных и необъяснимых открытий. Последующие исследования фотоэлектрического эффекта дали результаты, не укладывающиеся в классическую теорию электромагнитного излучения. Когда он взаимодействовал с электронами, свет просто не вел себя так, как предполагалось. Теоретически для устранения этой разрыва требовалось нечто большее, чем просто заплатка. Это означало перестроить большую часть физики с нуля.
Именно Филипп Ленард, помощник Герца, выполнил самые ранние и окончательные исследования фотоэлектрического эффекта.Ленард использовал металлические поверхности, которые сначала очищались, а затем выдерживались под вакуумом, так что эффект можно было изучить только на металле и не подвергался никаким поверхностным загрязнениям или окислению. Металлический образец помещался в вакуумированную стеклянную трубку со второй металлической пластиной, установленной на противоположном конце. Затем трубку устанавливали или ограничивали таким образом, чтобы свет падал только на первую металлическую пластину, сделанную из исследуемого фотоэмиссионного материала. Такая трубка называется фотоэлементом (формально) или электрическим глазом (неофициально).Ленард подключил свой фотоэлемент к цепи с регулируемым источником питания, вольтметром и микроамперметром, как показано на схеме ниже. Затем он осветил фотоэмиссионную поверхность светом разной частоты и интенсивности.
Выбивая электроны из фотоэмиссионной пластины, она получит небольшой положительный заряд. Поскольку вторая пластина была соединена с первой проводкой схемы, она тоже стала бы положительной, что затем привлекло бы фотоэлектроны, свободно плавающие в вакууме, где они приземлились бы и вернулись обратно к пластине, с которой они начали.Имейте в виду, что этот эксперимент не создает электроны из света, он просто использует энергию света, чтобы толкать электроны, которые уже находятся в цепи. Фотоэлектрический ток, генерируемый этим средством, был довольно небольшим, но его можно было измерить с помощью микроамперметра (чувствительного гальванометра с максимальным отклонением всего в несколько микроампер). Он также служит мерой скорости, с которой фотоэлектроны покидают поверхность фотоэмиссионного материала.
Обратите внимание, как источник питания подключен к цепи — отрицательный конец подсоединен к пластине, которая не подсвечивается.Это создает разность потенциалов, которая пытается подтолкнуть фотоэлектроны обратно к фотоэмиссионной поверхности. Когда источник питания установлен на низкое напряжение, он захватывает наименее энергичные электроны, уменьшая ток через микроамперметр. Повышение напряжения заставляет все больше энергичных электронов возвращаться, пока, наконец, ни один из них не сможет покинуть металлическую поверхность, и микроамперметр не покажет ноль. Потенциал, при котором это происходит, называется останавливающим потенциалом . Это мера максимальной кинетической энергии электронов, испускаемых в результате фотоэлектрического эффекта.
Ленард обнаружил, что интенсивность падающего света не влияет на максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов. Те, что испускались в результате воздействия очень яркого света, имели ту же энергию, что и те, которые испускались в результате воздействия очень тусклого света той же частоты . Однако в соответствии с законом сохранения энергии из яркого источника было выброшено больше электронов, чем из тусклого.
Более поздние эксперименты, проведенные другими, в первую очередь американским физиком Робертом Милликеном в 1914 году, показали, что свет с частотами ниже определенного значения отсечки, называемого пороговой частотой , не выбрасывает фотоэлектроны с поверхности металла, независимо от того, насколько ярким был источник.Эти результаты были совершенно неожиданными. Учитывая, что можно перемещать электроны с помощью света и учитывая, что энергия в луче света связана с его интенсивностью, классическая физика предсказывала бы, что более интенсивный луч света будет излучать электроны с большей энергией, чем менее интенсивный луч нет неважно какая частота . Однако это было не так.
На самом деле, возможно, эти результаты не так уж типичны. Большинство элементов имеют пороговые частоты, которые являются ультрафиолетовыми, и только некоторые из них опускаются достаточно низко, чтобы быть зелеными или желтыми, как в примере, показанном выше. Все материалы с самыми низкими пороговыми частотами являются полупроводниками. Некоторые имеют пороговые частоты в инфракрасной области спектра.
Классическая модель света описывает его как поперечную электромагнитную волну.В конце XIX века в этом не было сомнений. Волновая природа света была подтверждена, когда ее успешно применили для объяснения таких оптических явлений, как дифракция, интерференция, поляризация, отражение и преломление. Если мы можем представить свет как волны в электромагнитном океане и добиться в этом успеха, то для нас не составит большого труда изобразить электроны на металлической поверхности как что-то вроде привязанных буев, плавающих в электромагнитной гавани. Вместе с ними приходят волны (свет), которые тянут и тянут буи (электроны).Слабые волны не действуют, но сильные могут просто выдернуть буй из причала и бросить его по течению. Волновая модель света предсказывала бы отношение энергии-амплитуды, а не отношение энергии-частоты, описанное выше. Фотоэлектрические эксперименты описывают электромагнитный океан, в котором чудовищные волны не опрокинут каноэ, а крошечные волны подбросят вас в воздух.
Если этого было недостаточно, фотоэлектроны, кажется, выскакивают из поверхности слишком быстро. Когда интенсивность света очень низкая, скорость, с которой энергия доставляется к поверхности, совершенно вялая.Любому электрону требуется время, чтобы захватить достаточно этой диффузной энергии, чтобы освободиться. Должно, но это не так. В тот момент, когда свет соответствующей частоты любой интенсивности падает на фотоэмиссионную поверхность, по крайней мере, один электрон всегда вылетает немедленно ( t <10 −9 с). Продолжая аналогию с океаном, представьте себе гавань, полную маленьких лодок (электронов). Море спокойное, за исключением крошечной ряби на поверхности (низкая интенсивность, коротковолновый свет).Большинство лодок в гавани не подвержены воздействию этих волн, но одну из них вырывают из гавани и отправляют вверх, как реактивный самолет. Что-то здесь не так. Никакие механические волны не ведут себя так, а вот свет.
новая идея
Двумя факторами, влияющими на максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, являются частота падающего излучения и материал на поверхности. Как показано на графике ниже, энергия электронов увеличивается с увеличением частоты простым линейным образом выше порогового значения.Все три кривые имеют одинаковый наклон (равный постоянной Планка ), что показывает, что отношение энергии к частоте является постоянным для всех материалов. Фотоэмиссия ниже пороговой частоты не происходит. Каждая кривая имеет различную точку пересечения на оси энергии, которая показывает, что пороговая частота является функцией материала.
Гений, который понял, что здесь происходит, был никто иной, как самый известный в мире физик Альберт Эйнштейн.В 1905 году Эйнштейн осознал, что свет ведет себя так, как если бы он состоял из крошечных частиц (первоначально называвшихся квантов , а затем фотонов ), и что энергия каждой частицы была пропорциональна частоте электромагнитного излучения, которой она являлась. часть. Вспомните из предыдущего раздела этой книги, что Макс Планк изобрел понятие квантованного электромагнитного излучения как способ решения технической проблемы с идеализированными источниками электромагнитного излучения, называемыми черными телами.Напомним также, что Планк не верил, что излучение на самом деле разбивается на маленькие части, как показал его математический анализ. Он думал, что все это было всего лишь изобретением, которое дало ему правильные ответы. Гений Эйнштейна заключался в признании того, что изобретение Планка на самом деле было разумным описанием реальности. То, что мы воспринимаем как непрерывную волну электромагнитного излучения, на самом деле является потоком дискретных частиц.
Es scheint mir nun in der Tat, daß die Beobachtungen über die «schwarze Strahlung», Photolumineszenz, die Erzeugung von Kathodenstrahlen durch ultraviolettes Licht und andere die Erzeugung bez.Verwandlung des Lichtes betreffende Erscheinungsgruppen besser verstandlich erscheinen unter der Annahme, daß die Energie des Lichtes diskontinuierlich im Raume verteilt sei. Nach der hier ins Auge zu fassenden Annahme ist bei Ausbreitung eines von einem Punkte ausgehenden Lichtstrahles die Energie nicht kontinuierlich auf größer und größer werdencle Räume verteilt, sondvern oh esquten bestehten Diesel Endgenne aus teilen und nur als Ganze Absorbert und erzeugt werden können.
Альберт Эйнштейн, 1905
На самом деле, мне кажется, что наблюдения «излучения черного тела», фотолюминесценции, образования катодных лучей ультрафиолетовым светом и других явлений, связанных с излучением или преобразованием света, можно лучше понять, если предположить, что энергия свет распространяется в пространстве прерывисто. Согласно рассмотренному здесь предположению, когда световой луч, исходящий из точки, распространяется, энергия не распределяется непрерывно по постоянно увеличивающемуся объему, а состоит из конечного числа квантов энергии, локализованных в пространстве, которые движутся, не разделяясь. и которые могут поглощаться или выделяться только целиком.
Альберт Эйнштейн, 1905
уравнения
Эйнштейн и Милликен описали фотоэлектрический эффект с помощью формулы (в современных обозначениях), которая связывает максимальную кинетическую энергию ( K max ) фотоэлектронов с частотой поглощенных фотонов ( f ) и пороговой частотой ( f 0 ) фотоэмиссионной поверхности.
K макс. = h ( f — f 0 )
или, если хотите, энергии поглощенных фотонов ( E ) и работы выхода (φ) поверхности
K макс = E — φ
, где первый член — это энергия поглощенных фотонов ( E ) с частотой ( f ) или длиной волны (λ)
, а второй член — работа выхода (φ) поверхности с пороговой частотой ( f 0 ) или пороговой длиной волны (λ 0 )
Максимальная кинетическая энергия ( K max ) фотоэлектронов (с зарядом e ) может быть определена из тормозящего потенциала ( В, 0 ).
Таким образом…
K макс = эВ 0
Когда заряд ( e ) выражается в кулонах, энергия рассчитывается в джоулях. Когда заряд ( e ) задан в элементарных зарядах, энергия будет рассчитана в электрон-вольт . В результате получается множество констант. Используйте тот, который больше всего подходит для вашей проблемы.
| единиц СИ | приемлемо единиц, не входящих в систему СИ | |
|---|---|---|
| ч | 6.63 × 10 −34 Дж с | 4,14 × 10 −15 эВ с |
| hc | 1,99 × 10 −25 Дж м | 1240 эВ нм |
Наконец, скорость ( n / t ), с которой фотоэлектроны (с зарядом e ) испускаются с фотоэмиссионной поверхности, может быть определена по фотоэлектрическому току ( I ).
Таким образом…
технология
- «электрический глаз», экспонометр, звуковая дорожка для кинофильма
- фотопроводимость: увеличение электропроводности неметаллического твердого тела при воздействии электромагнитного излучения.Увеличение проводимости связано с добавлением свободных электронов, высвобождаемых при столкновении с фотонами. Скорость, с которой генерируются свободные электроны, и время, в течение которого они остаются свободными, определяет величину увеличения.
- фотогальваника: выброшенный электрон проходит через излучающий материал, чтобы войти в твердый электрод, контактирующий с фотоэмиттером (вместо путешествия через вакуум к аноду), что приводит к прямому преобразованию лучистой энергии в электрическую энергию
- фотостатическое копирование
Аппарат для фотоэффекта
Аппарат для фотоэффектаПохоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
• Исследование фотоэмиссии электронов с поверхности металла
• Получите характеристические кривые вакуумного фотоэлемента
• Изучите влияние интенсивности освещения с помощью закона обратных квадратов
Аппарат для фотоэффекта позволяет исследовать фотоэлектрическую эмиссию из смешанного металлического катода в вакууме.Он представляет собой светонепроницаемую коробку, соединенную с блоком управления и измерения экранированными кабелями.
Скачать более подробное описание этого товара
• Исследование фотоэмиссии электронов с поверхности металла
• Получите характеристические кривые вакуумного фотоэлемента
• Изучите влияние интенсивности освещения с помощью закона обратных квадратов
Аппарат для фотоэффекта позволяет исследовать фотоэлектрическую эмиссию из смешанного металлического катода в вакууме.Он представляет собой светонепроницаемую коробку, соединенную с блоком управления и измерения экранированными кабелями.
Скачать более подробное описание этого товара
{{#categories_without_path}} в {{{category_without_path}}} {{/ category_without_path}} {{#_highlightResult.цвет}} {{# _highlightResult.color.value}} {{#categories_without_path}} | {{/ category_without_path}} Цвет: {{{_highlightResult.color.value}}} {{/_highlightResult.color.value}} {{/_highlightResult.color}}
Авторизуйтесь, чтобы посмотреть ценуAdvanced Lab — Фотоэлектрический эффект: метод останавливающего напряжения
Advanced Lab — Фотоэлектрический эффект: метод останавливающего напряжения Следующий Предыдущий СОДЕРЖАНИЕ2.Фотоэлектрический эффект, метод останова напряжения
2.1 Теория и аппаратура
В учебном примере фотоэлектрического эффекта используется метод останавливающего напряжения. В этой части лаборатории источник света Mercury обеспечивает широкий спектр фотонов. Определенные длины волн от источника выбираются с помощью серии интерференционных фильтров и / или призмы. Свет фокусируется на проводящем экране внутри вакуумной трубки (см. Рис. 1). Внутри вакуумной трубки на тонкую проволоку подается тормозящее напряжение V r (см.рис.2). Поле от детекторной проволоки позволяет фотоэлектронам с энергией больше, чем приблизительно V r , покидать экран. Те, у которых энергия меньше ~ V r , разворачиваются полем детектора и в конечном итоге повторно поглощаются экраном.
Рисунок 1: Схема устройства метода тормозного потенциала, установленного на оптической скамье. Детали фотоэлемента показаны на рис.2.
Электроны, испускаемые экраном, вызывают положительный ток от экрана.Этот экранный ток усиливается и преобразуется в напряжение, пропорциональное току фотоэлектрона, V i . Таким образом, проволока заставляет экран действовать как диод, позволяя электронам течь, когда электроны имеют энергию больше, чем V r . Напряжение смещения постоянного тока может быть добавлено к выходу усилителя для компенсации паразитного света и внутренних токов смещения в электронике.
Рисунок 2: Внутренний схематический чертеж фотоэлемента и электрические соединения предусилителя.
Чтобы понять фотоэлектронный ток, обратитесь к энергетической диаграмме на рис. 3. Для потенциала V R , приложенного между экраном и энергиями Ферми детектора, электроны, испускаемые с уровня Ферми, имеют наибольшую кинетическую энергию (см. Рис. 3a. ). Все электроны с KE <0 обладают достаточной энергией для сбора на проводе детектора. По мере увеличения тормозящего потенциала меньше электронов собирается до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое напряжение V R, min (рис.3б). При этом напряжении ток детектора стремится к нулю.
Рисунок 3: Энергетическая диаграмма фотоэлектрического эффекта. (а) Два перехода выше и ниже порогового напряжения задержки VR, мин. (б) Пороговый переход.
На пороге имеет место следующее соотношение:
| Ур. (1) |
Путем измерения порогового потенциала для света с разными частотами падающего излучения график зависимости В от ν должен быть прямой линией с наклоном h / e и точкой пересечения φ d .
К сожалению, пороговое напряжение не так легко определить. Причина этого в том, что количество энергетических состояний N (E) в металле вблизи E F может быть очень маленьким. Обычно количество электронных состояний увеличивается ниже E F . Таким образом, даже несмотря на то, что тормозящее напряжение ниже порога излучения, на самом деле испускается очень мало электронов. Это означает, что ток нарастает очень медленно с задерживающим напряжением даже ниже порогового значения.
2.2 Оборудование
- Ртутный источник света, корпус, подставка, экран
- Черный экран для лампы
- Оптическая скамья с 5 всадниками (желто-коричневая лента отмечает увеличенное отверстие)
- Линза, F = 5 см, с держателем, «конденсирующая» линза
- Объектив, F = 12,5 см, с держателем, фокусирующая линза
- Регулируемая щель (рычаг регулирует стороны, верх и низ также регулируются)
- Держатель фильтра, с теплоабсорбирующим фильтром (по направлению к источнику света)
- Призма прямого зрения, используется только для качественного наблюдения за действием фильтров
- Подставка со стрелкой для выравнивания оптики
- Большая черно-белая открытка
- Маленькая черно-белая карточка
- Высокосортная бумага для обнаружения УФ-излучения
- Светильник с подставкой Блок фотоэлемента и датчика тока с подставкой
- Вольтметр, 0 — 3 В, для измерения напряжения торможения
- Милливольтметр (18 мВ, 360 Ом), для контроля тока фотоэлементов
- Карта диафрагмы (картон) для размещения перед фотоэлементом для уменьшения освещенности
- Компьютер и интерфейс A / D
- Программа LabView
- Папка с пометками о интерференционных фильтрах (OShea)
- Фильтры: Все фильтры являются интерференционными фильтрами:
UV 465 нм Фиолетовый 405 нм Синий 436 нм зеленый Желтый 578 нм
2.3 меры предосторожности
Личный
Ртутный свет излучает ультрафиолетовое излучение, вредное для глаз. Не зажигайте лампочку, если не установлено все экранирование. Не смотрите прямо на свет. Также обратите внимание, что ртутный свет и прилегающий экран очень сильно нагреваются, поэтому не касайтесь их. Не оставляйте работающее оборудование без присмотра, так как существует опасность возгорания!
Аппарат
Если вы не проводите измерения в темноте, вам обычно следует поддерживать максимальное замедляющее напряжение (ручка полностью повернута по часовой стрелке (CW)).Это предотвращает появление чрезмерных токов в предусилителе.
Не выключайте ртутный светильник, а затем сразу же снова включайте. Чтобы продлить срок службы лампы, лучше всего использовать ее постоянно.
Блок детектора тока.
Ток фотоэлемента контролируется вольтметром! Ток фотоэлемента проходит через большой резистор, и напряжение, возникающее на этом резисторе, контролируется схемой операционного усилителя. Все это внутри фотоэлемента.Выходной сигнал операционного усилителя может контролироваться либо внутренним измерителем (который отключается для наших экспериментов), либо внешним измерителем, который оказывается милливольтметром.
2.4 Процедура
Часть A: Оптическое устройство и фильтры. (см. Рис.1)
A.1. Убедитесь, что линза с фокусным расстоянием 5 см расположена на 5 см после окошка ртутной лампы. Расположенная таким образом линза будет примерно коллимировать свет так, чтобы он попадал на интерференционный фильтр при нормальном падении.Коэффициент пропускания фильтра зависит от угла падения света на его поверхность. Они рассчитаны на нормальную заболеваемость. Коллимация у этого объектива не очень хорошая, потому что источник света расширен, но это не должно быть серьезной проблемой.
A.2. Во время измерений фотоэлемента регулировка щели может использоваться для управления количеством света, попадающего на фотоэлемент. Прорезь регулируется с помощью рычага наверху прорези.Дополнительное управление интенсивностью света на фотоэлемент возможно за счет перемещения линзы F = 12,5 см, т.е. путем расфокусировки светового луча на фотоэлементе.
A.3. Чтобы продемонстрировать использование фильтров, поместите призму прямого зрения между прорезями и линзой с фокусным расстоянием 12,5 см. Поместите лист высокосортной бумаги после линзы в качестве экрана для просмотра спектра (фирменный бланк GT представляет собой бумагу высокого качества). Вы хотите отрегулировать щель так, чтобы она была очень узкой.Это позволяет четко различать все цвета в спектре Hg. Вам нужно будет отрегулировать угол призмы и положение линзы 12,5 см, чтобы получить хороший резкий спектр на бумаге. Вставьте каждый фильтр в луч и убедитесь, что они отфильтровывают одну линию. Чтобы увидеть ультрафиолетовую линию, вы должны удалить призму, потому что она поглощает ультрафиолетовое излучение. Также высокосортная бумага содержит люминофор, который будет светиться при попадании на него ультрафиолетового света. Вращая фильтр, вы можете наблюдать, насколько он чувствителен к углу падения света на нормаль фильтра.
Включите в свой отчет подробное описание того, как работают интерференционные фильтры. Схема (и) поможет в вашем описании.
Часть B: Измерение постоянной Планка.
B.1. Удалите призму для всех последующих экспериментов.
B.2 Установите программу LabView. Эта программа позволяет вам регулировать нулевой уровень освещенности в детектирующей электронике и получать множественные значения запаздывающих напряжений в зависимости от наборов данных по току эмиссии.Когда программа запускается в первый раз, она постоянно отображает ток эмиссии. Этот выход используется для обнуления электроники детектора. Убедитесь, что выход от электроники детектора подключен к правильному аналоговому входному каналу на интерфейсном блоке. Программа отображает правильные названия каналов.
Программа считывает как напряжение торможения, так и ток коллектора (т.е. напряжение, пропорциональное фактическому току электронов). Вы вручную настраиваете замедляющее напряжение (начиная с самого высокого напряжения), и программа считывает ток с равными приращениями напряжения, определяемыми установленным приращением напряжения.Обычно приращение должно составлять 0,025 В. Вы должны медленно изменять напряжение. Если вы пойдете слишком быстро, программа не успеет записать текущую. Если вы измените напряжение слишком быстро, программа остановится и будет ждать, пока вы вернетесь выше последней точки данных, отображаемой на компьютере. В этот момент вы можете продолжить снижение напряжения до нуля и завершить сканирование. Сканирование завершается, когда напряжение падает ниже 0,1 В.
Когда сканирование завершится, программа либо будет ждать, пока вы начнете другое сканирование, в зависимости от номера сканирования, который вы установили при запуске программы, либо запросит имя файла для сохранения ваших данных.Чтобы выполнить еще одно сканирование, вы должны увеличить тормозящее напряжение выше 3 В, а затем начать его снижение до нуля. Когда все сканирование будет завершено, данные будут сохранены как напряжение против нескольких токов, по одному для каждого сканирования.
B.3. Для каждой из пяти длин волн, для которых предусмотрены фильтры, получите данные для графиков зависимости тока фотоэлемента (т. Е. Напряжения, пропорционального току) от напряжения замедления. Это называется кривой «IV». Для достижения наилучших результатов вы должны использовать минимум 10 сканирований для каждого фильтра.После сбора данных вы можете использовать электронную таблицу для усреднения результатов сканирования в единый график зависимости тока от напряжения.
Диапазон данных и ноль: Данные, близкие к нулевому току, являются наиболее важными, как объяснялось ранее. Поэтому важно убедиться, что нулевая линия не слишком сильно смещается между измерениями. После каждого фильтра установите напряжение замедления на максимальное значение, замаскируйте апертуру детектора и используйте настройку нуля, чтобы установить постоянное значение тока считывания компьютера.Значение 0,005 В — хороший выбор.
Рисунок 4. Схематический набор данных «IV», показывающий нулевой и лучший диапазон данных.
Самый важный диапазон тока — это напряжение на измерителе тока от 1 до 10 мВ. Это может измениться в зависимости от интенсивности освещения, которое вы используете. Чтобы определить этот диапазон, возьмите быстрый набор данных для одного фильтра и постройте график зависимости I (в мВ) от V R . На кривой будет изгиб, выше которого ток быстро возрастает (см. Рис.4). Самый важный диапазон тока ниже колена. Я предлагаю вам взять 10 наборов данных IV на фильтр ниже колена.
Слишком высокая интенсивность света: Вы должны убедиться, что сила вашего света не слишком высока, потому что это может привести к насыщению тока усилителя напряжения и искажению ваших текущих измерений. Чтобы проверить это, установите как можно более высокое напряжение торможения. Даже при освещении фотоэлемента вы должны считывать нулевое напряжение. Если маскировка света фотоэлемента влияет на этот ноль, ваш уровень освещенности, вероятно, слишком высок.В этом случае следует либо уменьшить щели, либо расфокусировать луч с помощью объектива 12,5 см.
Регулировка интенсивности света: Эксперимент не работает хорошо при очень низком уровне освещенности. Это также помогает сделать уровень освещенности фотоэлемента одинаковым для всех фильтров. Есть несколько способов сделать это. Сначала вы можете использовать прорези или линзу 12,5 см, чтобы получить уровень света при нулевом запаздывающем напряжении, что немного ниже значения насыщения усилителя.Я бы посоветовал вам измерить значение насыщенности и добиться интенсивности света ~ 80% от этого значения для каждого фильтра.
Второй вариант — иметь уровень освещенности при нулевом запаздывающем напряжении, который насыщает усилитель для фиксированной ширины щели, которую вы используете для измерения кривой «IV» (вы должны измерить расстояние между щелями, чтобы можно было вернуться к нему). ). Затем вы уменьшаете размер щели до известного второго значения, чтобы усилитель не был насыщен, и регулируете интенсивность света, чтобы получить фиксированный ток.После измерения уровня освещенности для V R = 0 вы открываете щель для большего значения для измерения «IV». Это позволяет вам установить уровень падающего света, но при этом сохранить достаточно высокий уровень света для измерения. Вы также можете использовать пластину рассеивателя или почерневшую маску перед фотоэлементом для измерения уровня падающего света. Таким образом, вам не нужно настраивать щель каждый раз при измерении IV.
B.4. Зависит ли V R, мин. от уровня падающего света? Это важный аспект квантового поведения фотоэлектрического эффекта.Чтобы проверить это, выберите два фильтра (желтый фильтр — плохой выбор из-за низкого уровня освещенности на этой длине волны). Получите данные о зависимости тока фотоэлемента от напряжения торможения (кривая «IV») для двух уровней освещенности, отличных от того, который используется в части B.2. Какой бы метод вы ни использовали в части B.2 для установки уровня освещенности, используйте его здесь, чтобы установить уровень, который ниже или выше в ~ 2 раза.
B.5. Анализ данных: Интерпретация данных, полученных в частях B.2 и B.3 не является простым, потому что нет резкого отключения тока, когда V R увеличивается выше порогового значения. Следовательно, необходима оценка при назначении значения напряжения остановки для каждого фильтра.
B.5.1. Выбор V R, min : Лучший метод — выбрать V R, min в качестве напряжения, когда производная тока от V R начинает увеличиваться.
Преимущество этого состоит в том, что I (V R ) представляет собой интеграл от числа электронов, испускаемых с энергией между V R и V R, min :
| Ур.(2) |
N (E) стремится к нулю быстрее, чем его интеграл, что делает возникновение излучаемого тока более очевидным. Чтобы получить производную от вашей кривой «IV» напрямую, отношение сигнал / шум в данных должно быть низким. Вот почему вам нужно усреднить не менее 10 кривых IV. Лучше всего провести анализ данных в лаборатории, чтобы увидеть, достаточно ли велики ваши средние значения, чтобы производная была плавной и не зашумленной.
Б.5.2. Определите h / e : Из пяти напряжений останова, определенных в B.4.1, постройте график зависимости напряжения останова от частоты. Определите h / e по наклону прямой, подходящей к точкам. Также определите рабочую функцию от точки пересечения. Определения работы выхода обычно имеют нечеткие интерпретации, потому что нечистота поверхностей сильно влияет на работу выхода. Прокомментируйте линейность посадки; планки погрешностей, которые вы оцените для h / e , и сравните свое значение с опубликованным значением.
B.5.3. V R, мин. по сравнению с интенсивностью света: Из данных, собранных в части B.3, прокомментируйте, зависит ли V R, мин. от интенсивности падающего излучения. Вы должны нанести три кривые «IV» на один и тот же рисунок в своем отчете. Как это укладывается в квантовую теорию фотоэлектрического эффекта?
Дом Следующий Предыдущий СОДЕРЖАНИЕ
| Школа физики в Технологическом институте Джорджии 837 State Street, Атланта, Джорджия 30332-0430 США, телефон: (404) 894-5201, факс: (404) 894-9958 |
Vacuum% 20photocell в французско-англо-французском словаре
Газойли (нефть), установка гидрообессеривания тяжелая вакуум ; Мазут
Gazoles lourds sous vide (петрол), коксование, гидродесульфурация ; fioul lourd
ЕврЛекс-2
Вакуумный насос через трубку подсоединен к выпускному отверстию, сообщающемуся с пространством разрежения , созданным элементом создания пространства вакуума .
Поместить , см. , было записано через трубку с отверстием для управления, и это коммюнике по пространству , см. créé par l’élément de mise sous vide .
патенты-wipo
Узел глушителя для вакуумного маслоотделителя с насосом включает перегородку для перехвата входящего в сепаратор нефтеносного газового потока, перегородка имеет множество отверстий, предназначенных для разделения потока газа на подпотоки, и каждое отверстие образуя вход в канал потока газа, который направляет соответствующий вспомогательный поток в сепаратор.
La présentevention Concerne un sous-assembly de silncieux pour un séparateur d’huile de pompe à vide qui comprend une chicane pour intercepter jusqu’au séparateur un courant gazeux d’entrée qui transporte de l’hurenant la une chic pluralité d’orifices агенты для делителя le courant gazeux en courants secondaires, et chaque orifice formant l’entrée d’un canal d’écoulement gazeux qui dirige un courant secondaire respectif dans le séparateur.
патенты-wipo
Не пылесосить .
N’utilisez pas l’aspirateur .
OpenSubtitles2018.v3
Новые гарантии укрепили режим нераспространения, но проверка не могла работать в вакууме .
Les nouvelles гарантирует поддержку системы нераспространения, а также проверку на соответствие требованиям vide .
UN-2
Они в очереди на экспресс-поездку в пылесос
Ils sont prêts pour un saut dans le vide
opensubtitles2
В товарную позицию 8509 включаются только следующие электромеханические машины, обычно используемые в бытовых целях: (а) пылесосы, пылесосы, средства для полировки полов, измельчители и миксеры для пищевых продуктов, а также соковыжималки для фруктов или овощей любого веса; (б) другие машины, если вес таких машин не превышает 20 кг.Однако данная товарная позиция не распространяется на вентиляторы или вытяжные или вытяжные шкафы с вентилятором, оборудованные фильтрами или без них (товарная позиция 8414), центробежные сушилки для одежды (товарная позиция 8421), посудомоечные машины (товарная позиция 8422), бытовые стиральные машины (товарная позиция 8450), роликовые или прочие гладильные машины (товарная позиция 8420 или 8451), швейные машины (товарная позиция 8452), электрические ножницы (товарная позиция 8508) или электротермические приборы (товарная позиция 8516).
Le no 8509 couvre, sous réserve qu’il s’agisse d’appareils électromécaniques des types communément utilisés à des usages homestiques: a) les aspirateurs de poussières, cireus à parquets, broyeurs et al. пресс-légumes, de tous poids; б) автономная одежда весом не более 20 кг, исключение вентиляторов и горячих аспирантов для экстракции или рециклинга, вентиляция в корпусе, même filtrantes (№ 8414), центрифуги для эссореусов на одной линии (№ 8421), des machines à laver la vaisselle (№ 8422), des machines à laver le linge (№ 8450), des machines à repasser (№ 8420 или 8451, selon qu’il s’agit de calandres ou non), des machines à coudre ( № 8452), des ciseaux électriques (№ 8508) и des appareils électrothermiques (№ 8516).
ЕврЛекс-2
Насосная система (12) транспортирует газ из среды под вакуумом (11) через устройство предварительного концентрирования (13).
Le système de pompe (12) transporte du gaz à partir de l’environnement sous vide (11), à travers le dispositif de preconcentration (13).
патенты-wipo
Принимая во внимание, что для обеспечения единообразного применения номенклатуры Единого таможенного тарифа должны быть изложены положения, касающиеся тарифной классификации продукта, полученного обработкой кипящей водой мякоти тамаринда с последующим уточнением экстракта и концентрации. под вакуумом до однородной пасты и используется в основном при приготовлении некоторых соусов;
considérant que, afin d’assurer l’application uniforme de la nomenclature du tarif douanier commun, il ya lieu d’arrêter des dispositions, рассматривающий классификацию tarifaire d’un produit obtenu par traitement à l’eau bouillante de la pulpe de tamarin suivi d’une осветление экстракта и единой концентрации sous vide jusqu’à l’obtention d’une pâte homogène, utilisé notamment dans la производство определенных соусов;
ЕврЛекс-2
С тех пор, как Том ушел, там было руководство вакуум .
Depuis le départ de Tom, или смотри в направлении.
OpenSubtitles2018.v3
Затраты на установку и эксплуатацию сохраняются на низком уровне для обеспечения хорошей эффективности разделения за счет принудительного прохождения потока выхлопных газов с помощью вакуумного насоса вакуумной установки через модуль проницаемой диафрагмы и подключения пермеатной стороны модуля диафрагмы к сторона всасывания того же вакуумного насоса .
La mise en ÷ uvre avantageuse de l’installation et de son exploitation est obtenue avec un bon rendement de separation, grâce au fait que le flux de gaz d’échappement est comprimé, à l’aide de la pompe à vide de Установка, проходящая через модуль через мембрану для пропускания газа, и оставшаяся часть модуля на мембрану, которая надевается на аспирацию ладитовой помпы à vide .
патенты-wipo
Эти ограничения не распространяются на фильтры для воды , пылесосы .
Ces Limites ne s’appliquent pas aux aspirateurs à filter à eau;
eurlex-diff-2018-06-20
Это изобретение направлено на уменьшение вибрации, возникающей во время движения вакуумного передаточного устройства в трансферном прессе, и предотвращения неправильной подачи изделия.
Это изобретение является тисками для восстановления вибраций, которые являются производителями движущихся предметов одежды, передаваемых по , начиная с , когда нажимаются на передачу и выполняются операции, выполняемые при отправке на место передачи.
патенты-wipo
Первое приемное устройство (30) для приема одного или нескольких катодов (40, 42, 44, 46) предусмотрено по существу в центре вакуумной камеры (20) и два дополнительных приемных устройства (32, 34) для приема в по меньшей мере, по одному катоду (48, 50, 52, 54) каждый предусмотрен на краях вакуумной камеры (20) в виде двери.
Un premier dispositif de réception (30) pour la réception d’une ou de plusieurs cathodes (40, 42, 44, 46) имеет место для практики в центре комнаты в vide (20) et deux autres dispositifs de réception ( 32, 34) для получения соответствующего катода (48, 50, 52, 54) не помещается на стене в комнате , см. (20), в манере ворот.
патенты-wipo
Стеклянный расплав , вакуумный, , аппарат для дегазации, , вакуумный, , способ дегазации, а также устройство и способ для производства стеклянных изделий.
Degazage sous vide de verre fondu, procédé de dégazage sous vide , et appareil et procédé de fabrication de produit en verre
патенты-wipo
Обрабатываемый участок кожи можно при желании подтянуть к источнику излучения с помощью вакуума для растяжения и / или стабилизации кожной ткани, окружающей объем, подлежащий абляции.
Возможна оптимизация зоны роста по сравнению с источником в моем районе. vide для удаления и / или стабилизации ткани, окружающей объем на эксцентрике.
патенты-wipo
Духовка с конвекцией воздуха, или вакуумная духовка .
Этюд с конвекцией воздуха или этюд на видео .
Гига-френ
Несущая головка (100) для устройства химико-механической полировки (20) включает в себя гибкую мембрану (118) с кромкой (186) для зацепления с подложкой (10) с образованием уплотнения для улучшенного зажима под вакуумом .
L’invention Concerne une tête support (100) destinée à un appareil de polissage chimique et mécanique (20), comprenant une мембранная гибкая (118) pourvue d’une lèvre (186) предназначена для аппликации на подложке (10) de façon à бывший un Joint Améliorant le serrage à vide .
патенты-wipo
Коэффициент термического крекинга также включает среднюю энергию и выбросы для вакуумной колонны Flasher (VAC VFL), но производительность не учитывается отдельно
Тепловой фактор, объединяющий энергетические и энергетические установки для флэш-колонок на вид (VAC VFL), больше не пригодный для обеспечения соответствия требованиям.
ЕврЛекс-2
Впускной порт вакуума ручного инструмента функционально соединен с вакуумным насосом через проход для шланга таким образом, что вакуумный насос способен всасывать жидкость через впускное отверстие вакуума и в канал шланга .
L’orifice d’admission sous vide de l’outil à main est fonctionnellement raccordé à la pompe à vide par l’intermédiaire du pass de tuyau de sorte que la pompe à vide puisse à la pompe l’orifice d’admission sous vide et dans le Pass de Tuyau.
патенты-wipo
Я вытираю и пылесосит эти коробки два раза в неделю.
Je les nettoie deux fois par semaine.
OpenSubtitles2018.v3
Остатки (нефть) легкие вакуум
Résidus légers sous vide (петроль)
ЕврЛекс-2
Я думаю, что Североатлантический альянс сможет продлить 30-дневный мандат на необходимое количество дней после 27 сентября, чтобы не было такого вакуума между политическим маршрутом и маршрутом безопасности.
Je crois que l’Alliance atlantique pourra proroger le mandat de 30 days des jours nécessaires au-delà du 27 septembre, afin de supprimer ce vide entre la voie policy et la voie de sécurité.
Гига-френ
Вакуумные -очистительные установки для очистки
Установки для аспирации Пуссьер для чистой воды
tmClass
Колбы и другие вакуумные колбы и прочие сосуды вакуумные в комплекте с ящиками; их части, кроме стеклянных колб
Bouteilles isolantes et autres récipients isothermiques montés , dont l’isolation est assurée par le vide, ainsi que leurs party (à l’exclusion des ampoules en verre)
ЕврЛекс-2
RP Photonics Encyclopedia — спонсорство RP Photonics Encyclopedia
Энциклопедия RP Photonics — это огромный открытый ресурс по оптике и фотонике, который приносит пользу всему сообществу во всем мире.Огромное количество научных исследователей, а также профессионалов в области фотоники используют его каждый день — бесплатно и совершенно анонимно, поскольку мы полностью уважаем их конфиденциальность. Он пользуется высокой репутацией за его научное качество и практическую полезность, и многие профессионалы ему очень благодарны. Кроме того, мы проводим Виртуальную выставку RP Photonics в качестве еще одной услуги для сообщества.
Поддержите чрезвычайно полезный проект и получите известность и признание!RP Photonics предлагает спонсорства этого ресурса.Ограниченное количество спонсоров может официально поддержать этот чрезвычайно полезный проект с ежегодным взносом, тем самым демонстрируя, что они также заботятся об услугах для научного и промышленного сообщества, и, в свою очередь, получат известность и признание .
Логотипы наших спонсоров много раз появляются над главным меню всех страниц энциклопедии RP Photonics, включая Photonics Spotlight (после текста «Спонсорство этой энциклопедии»):
| Категория | Годовой вклад | Количество просмотров логотипа в год | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Золото | 8000 € | 1000000 | ||||
| Серебро | 500202 | 500202 | Bronze2 000 € | 250 000 |
(Для компаний, у которых также есть рекламный пакет в Руководстве покупателя RP Photonics, спонсорский взнос уменьшается на 20%.)
При каждом запросе страницы энциклопедии до пяти логотипов спонсоров будут появляться подряд (в случайном порядке).
Каждый логотип спонсора связан со страницей спонсора с более подробной информацией (полный адрес, ссылка на веб-сайт, описание компании, заявление спонсора и т. Д.). Спонсорство также упоминается в других местах, например, на странице профиля компании в Гиде покупателя RP Photonics, на страницах виртуальной выставки и на этой странице (см. выше).
RP Photonics усердно работает над дальнейшим расширением и улучшением энциклопедии.Доктор Пашотта, основатель и управляющий директор RP Photonics, вкладывает много своего рабочего времени в разработку этой энциклопедии, которая началась в 2004 году и продолжается до сих пор. В мае 2019 года опубликовано 800 тыс. статей, а сейчас их уже 984. Планируется дальнейшее существенное расширение.
Спонсоры, как и все остальные, могут предлагать дальнейшие темы статей или дополнения к существующим статьям, но будут реализованы только те предложения, которые Dr.Пашотта считает, что он уместен и полезен для читательского сообщества.
Intermatic EK4236S Светодиодный фотоэлемент, 6A, 105-305V
Intermatic® Шток и шарнирное крепление Фотоуправление, электронное, светодиодное приспособление, от 105 до 305 В переменного тока, 6 А, частота 50/60 Гц, вольфрам 1000 Вт, балласт 1800 ВА, синхронизация от 2 до 5 с, провод 18 AWG, твердотельное фото / Кремниевый датчик с ИК-фильтром, 1.5 FC Turn On / 2.25 FC Чувствительность выключения, корпус NEMA 4/10, условия окружающей среды: рабочая температура от -40 до 158 градусов F, рабочие циклы 1000 циклов, монтаж на штоке, пластик, серый, 2,25 дюйма в высоту x 1,3 дюйма в ширину x 1,24 дюйма дюйм D Размеры
- Электронный источник управления
- Длинный срок службы, электронный фотоэлемент, технология нулевого перехода
- Светодиодные светильники общей мощностью 1650 Вт при 277 В переменного тока, аварийный режим включен, боковая линза, УФ-стабилизация
- Использует электронные компоненты, специально отобранные для достижения целей по увеличению срока службы
- Печатные платы с конформным покрытием на длительный срок
- Технология Zero Cross помогает устройству выдерживать сильный пусковой ток и продлевает срок службы реле
- Недрейфующий кремниевый светочувствительный элемент с ИК-фильтром для реакции человеческого глаза
- Прожекторы и охранное освещение
- Верхняя линза
- Улучшенное переключение ВКЛ / ВЫКЛ с помощью высококачественных реле
Интерматик; Интерматик; 078275146303; Интерматик; Intermatic®; Intermatic reg; Интерматикрег; IDW_13098619; IDW 13098619; 170746; 13098619; ITSEK4236S
ВОЙТИ ДЛЯ СТАТУСА АКЦИЙ
ЕД: EA- Пункт#: EK4236S
- Короткий номер:
- Наш номер товара: ITSEK4236S
- UNSPSC: 3
Технические характеристики изделия
- Номинальная сила тока
6 А
- Балластная нагрузка
1800 ВА
- Цвет
Серый
- Габаритные размеры
2.25 дюймов (В) x 1,3 дюйма (Ш) x 1,24 дюйма (Г)
- Тип корпуса
NEMA 4/10
- Условия окружающей среды
от -40 до 158 ° F Рабочая температура
- Тип приспособления
светодиод
- Рейтинг частоты
50/60 Гц
- Материал
Пластик
- Тип монтажа
Шток
- Рабочие циклы
1000 циклов
- Чувствительность
1.5 FC Включить / 2.25 FC Выключить
- Тип датчика
Твердотельное фото / кремниевое ИК-фильтрование
- Диапазон времени
от 2 до 5 с
- Вольфрам Рейтинг
1000 Вт
- Тип
Электронный
- Уровень напряжения
от 105 до 305 В перем. Тока
- Размер провода
18 AWG
- Вес предмета
0.28 фунтов на EA
Leviton® PCC1D-W | Winkle Electric Company
Фотоэлемент линейного напряжения Leviton® Provolt ™ — это первая в своем роде автономная мини-система сбора дневного света, предлагающая функциональность затемняющего фотоэлемента от 1 до 10 В переменного тока в сочетании с надежностью блока питания Leviton®. Идеально подходит для сбора дневного света и управления освещением в вестибюлях аэропортов, коммерческих вестибюлях, конференц-залах и учебных аудиториях.Интегрированная конструкция устраняет необходимость в дополнительных компонентах, таких как отдельный блок питания и фотоэлемент низкого напряжения, что делает его недорогим и эффективным энергетическим решением для нового строительства и модернизации. В фотоэлементе линейного напряжения Provolt ™ используется запатентованная технология уровня дневного света для автоматической калибровки комнаты или коридора для более точного сбора дневного света. Фотоэлемент поддерживает уровень архитектурного освещения за счет расчета и измерения окружающего (естественного и искусственного) освещения и точной регулировки затемнения.Для монтажников фотоэлемент сетевого напряжения Provolt ™ представляет собой простое универсальное решение для новой конструкции и гибкого дооснащения. Этот революционный фотоэлемент автоматически обнаруживает существующие мгновенные или обслуживаемые переключатели и будет работать автоматически с любым из них. Фотоэлемент также соответствует растущим требованиям к энергопотреблению и включает в себя подключение для аварийного освещения и реагирования на запросы в соответствии с требованиями California Title 24 и стандарта ASHRAE 90.1 2010. Модели с одним диммированием от 1 до 10 В переменного тока с одним реле ВКЛ / ВЫКЛ для одной зоны день / ночь в одном офисе или коридорное двойное регулирование яркости от 1 до 10 В переменного тока с двойным реле ВКЛ / ВЫКЛ для двухзонного класса или для большого пространства Одинарное регулирование яркости от 1 до 10 В переменного тока с одним / двумя реле ВКЛ / ВЫКЛ для большой офисной площади или коридора с одной зоной.
Фотоэлемент линейного напряжения Leviton® Provolt ™, 1-зонный низкопрофильный, от 120 до 277 В переменного тока, от 30 до 60 мА, 50/60 Гц, 800 Вт, вольфрам, 1/4 л.с., балласт 1/3 л.с., 30 мин. Условия: рабочая температура от 0 до 40 ° C, потолочное крепление, диаметр 4,81 дюйма x высота 2,39 дюйма
| Номинальная сила тока | : | от 30 до 60 мА |
| Балластная нагрузка | : | 1/4 л.с., 1/3 л.с. |
| Размеры | : | 4.Диаметр 81, высота 2,39 дюйма |
| Условия окружающей среды | : | От 0 до 40 ° C Рабочая температура |
| Номинальная частота | : | 50/60 Гц |
| Тип монтажа | : | потолок |
| Диапазон синхронизации | : | 30 мин. |
| Рейтинг вольфрама | : | 800 Вт |
| Тип | : | 1-зонный низкопрофильный |
| Номинальное напряжение | : | от 120 до 277 В переменного тока |
- Автономная система сбора дневного света с открытым и закрытым контуром
- Двухзонное затемнение с использованием двух фотоэлементов в двухконтурном или двухзонном помещении для оптимального сбора дневного света
- Эксклюзивная автокалибровка Leviton® исключает необходимость использования на месте настройка в определенное время суток
- Эксклюзивная в отрасли «отказоустойчивая» схема обеспечивает включение освещения в соответствии с требованиями безопасности жизнедеятельности (NFPA101)
- Автоматическое обнаружение кратковременной или обслуживаемой настенной станции для ручного управления
- Ручная калибровка, используемая для точной точной настройки и приложения с разомкнутым контуром
- Замыкание контакта низкого напряжения использует настенную станцию, регулирование яркости / переключение и управление дневным светом, аварийное освещение, экономию энергии и безопасность, реакцию на спрос, соответствие энергетическим нормам, интеграцию BMS, интеграцию в органы управления всем зданием
- Переключатели затемнения на ВЫКЛ нагрузка ВЫКЛ при достижении минимального уровня для максимальной экономии
