рилади носять назву фотоелектронних помножувачів (ФЕУ). Схема пристрою ФЕУ показана на рис.4.
Рис. 4 Фотопомножувач
1 - фотокатод; 2 - анод; 3 - діноди
Електрон, що вилетів з фотокатода під дією світла, прискорюється напругою Е 1 і направляється на перший дінод. Потрапивши на нього, електрон за рахунок вторинної електронної емісії вибиває кілька нових. Вторинні електрони, прискорившись, потрапляють на другий дінод і також вибивають з нього електрони. Число електронів наростає лавиноподібно до тих пір, поки вони після останнього динода не потраплять на анод. Посилення фотоструму залежить від числа дінодов та їх коефіцієнта вторинної емісії. Число дінодов (каскадів посилення) в ФЕУ може досягати 10 і більше. При коефіцієнті вторинної емісії, рівному 4, це відповідає збільшенню фотоструму в 10 6 разів.
Постійна часу ФЕУ визначається часом розвитку електронної лавини між дінодамі і становить зазвичай 10 - 7 - 10 - 8 с. Фото-умножители спеціальної конструкції, призначені для дослідження бистропротекающих процесів, можуть працювати до частот більше 100 МГц. Такі ФЕУ здатні реєструвати світлові імпульси тривалістю 4-5 нс.
Недоліками ФЕУ є деяка нестабільність і підвищений темновой струм. Однак при охолодженні рідким азотом (Т=77 К) в деяких типах ФЕУ вдається зменшити шуми в такій мірі, що виявляється можливим вимірювання світлового потоку потужністю близько 10 - 19 Вт Така величина порогової чутливості, відповідна реєстрації одного фотона в секунду, є найкращою серед усіх приймачів випромінювання.
Числові дані:
постійна Планка: h=6,625? 10 - 34 Дж? с; W=1,715? 10 - 36 Дж; l=415 нм=415 · 10 - 9 м; с=3? 8 жовтня м / с
Формула Ейнштейна:
hн=A + W (1)
Враховуючи формулу для швидкості світла с=л · н отримаємо вираз для частоти:
Підставляючи в (1) отримаємо
або (2)
формула для обчислення роботи виходу
Підставляючи числові дані
Далі визначимо червону кордон фотоефекту: для цього в (1) кінетичну енергію будемо вважати нульовим, а частоту н критичним (н=НКР)
hнкр=A + 0 або
Підставами числові значення, отримаємо червону кордон фотоефекту
ЗАВДАННЯ 5
Перетворювачі із змінною довжиною повітряного зазору.
Перетворювачі цього типу (рис.1, 2) в основному знаходять застосування для перетворення малих переміщень та інших механічних величин (сил, тиску і т.д.), попередньо перетворених в переміщення. Повний електричний опір перетворювача, схематично зображеного на рис.6, можна записати в наступному вигляді:
де R - опір обмотки постійному струму. Оскільки повне магнітне опір Z m носить комплексний характер, то
де R д - магнітний опір повітряного зазору. Враховуючи, що R д=д / м 0 s,
(1)
де д - довжина повітряного зазору; м0=4р · 10-7г / м - магнітна проникність повітря; s - площа повітряного зазору.
З виразу (1) випливає, що повний опір перетворювача нелінійно залежить від величини повітряного зазору д.
Нехтуючи опором обмотки постійному стр...
