Класифікація та основні характеристики приймачів випромінювання

Приймач опт. випр. (фоточутливий прилад) призначений для виявлення і (або) вимір. ЕМВ опт. діапазону і заснов. на перетворенні енергії випр. в інші її види (у електричний сигнал, у видиме оптичне зображення).

Приймачі діляться на три групи: фотоелектричні, фотоелектронні і теплові.

Фотоелектричні засновані на використанні внутр. фотоефекту і н/п технології виготовлення (за конструктивним виконанням вони відносяться до н/п приладів).

У фотоелектронних електронний потік рухається під дією ел. поля у вакуумі або газонаповненому приладі. Переважаючим фіз. принципом дії є фотоемісія електронів з фотокатода (зовнішній фотоефект). У окремих видах використ. також внутрішній фотоефект (відікони) і тепловий ефект (піровідікони).

Робота теплових приймачів заснована на тепловому ефекті - зміні опору чутливого елементу при зміні його температури під дією поглиненого ним випр. За констр. викон. вони можуть бути також віднесені до напівпровідникових приладів.

Фотоелектр. і теплові прийм. випр. діляться на дві підгрупи: 1) прилади, що тільки перетворюють оптичне випромінювання в ел. сигнал, 2) прилади, які крім того, здійснюють обробку. Цю групу приладів складають відповідно фотоприймальні і теплові пристрої (ФПУ і ТПУ).

Фотоелектричні приймачі випромінювання

Фото-резистори -прості н/п структури з одним типом провідності, у якої під дією падаючого на них опт. випр. відбувається зміна провідності унаслідок збудження в них носіїв заряду (електронів і дірок) і переходу електронів з валентної зони в зону провідності (фото-резистори з власною фотопровідністю), з валентної зони на рівень з домішками або з рівня з домішками в зону провідності.

Фотодіоди -монолітні структури, що містять дві області, з різними типами провідність (п і р -тип), створюється область об'ємного заряду (р-п перехід).

Лавинні фотодіоди володіють вл-тю внутр. посилення фотоструму, що протікає через освітлений р-п перехід. Механізм їх роботи заснований на викор. лавиноподібного наростання числа носіїв заряду, що утв. внаслідок ударної іонізації в р-п переході, ширина якого більше довж. вільного пробігу неосн. носіїв заряду. Необхідна енергія для збудження валентних електронів неосновними носіями, що втягуються в область р-п переходу, додається шляхом створення в ній відповідної напруженості ел. поля.

Фото-транзистор містить два р-п переходи (в прямому і в зворотному напрямах) і володіє властивістю внутрішнього посилення електричного сигналу, що виникає під дією світла, падаючого на одну з його областей (базу).

Фотоелементи напівпровідникові складаються з двох контактуючих матеріалів (метал - напівпровідник, напівпровідник - напівпровідник), які в контактній області створюють замикаючий шар, що діє по аналогії з р-п переходом фотодіода. При освітленні напівпровідника в нім утв. збуджені носії заряду, що розділяються і переміщувані замикаючим шаром до різних електродів, внаслідок чого між останніми виникає різниця потенціалів, тобто ФОТО-ЕРС.

Умовні позначення приймачів оптичного випромінювання складається з трьох елементів:

Перший елемент – буквений - позначає приналежність до класифікаційної групи.

ФР – фото-резистори;

ФД – фотодіоди;

ФЄ - фотоелементи напівпровідникові;

ФТ – фото транзистори;

ФМ – багато спектральні фотоприймачі;

ФУО – одноелементні фото приймальні прилади;

ФУР – багатоелементні ФПУ з розділеними каналами;

ФУК – багатоелементні з внутрішньою комутацією;

ФППЗ – фото чутливі прилади з переносом заряду;

ФЄУ – фото помножувачі;

Ф – фотоелементи електровакуумні звичайні;

ФЭК - фотоэлементы електровакуумні з коаксіальним виходом;

ЭПВ - электронно-оптические перетворювачі (ЕОП) одно- і багатомодульні (окрім ЕОП з мікроканальним підсиленням);

ЕПМ - ЕОП з мікроканальним посиленням;

ЕП-ЕОП однокамерні і багатокамерні;

ФП - фотоелектронні перетворювачі;

ФБВ – лампи біжучої хвилі з фотоемісією;

Б - болометри;

ПП - піроелектричні приймачі випромінювання;

ТЕ - термоелементи;

ТПУ - теплові приймальні пристрої.

Другий елемент - число - позначає порядковий реєстраційний номер розробки. Для всіх груп приймачів випромінювання (окрім передавальних телевізійних трубок) порядкові реєстраційні номери вибираються з ряду чисел від 1 до 999 включно. Порядкові реєстраційні номери для різних груп передавальних телевізійних трубок встановлюються з наступних лав:

201... 399 - суперортикони;

401... 599 - відікони;

601... 699 - дисектори;

701... 799 - супервідікони.

Третій елемент - буквений або цифро-буквений - означає особливість констр. викон. або відмінності в рівні одного з параметрів приймача опт. випр. Для вказівки конструктивних особливостей приладів застосовуються буквені позначення:

М - багатоелементні фоторезистори і фотодіоди або матричні ФПУ з розділеними каналами і комутовані, а також ФППЗ;

К - координатний фотодіод;

Л - лавинний фотодіод або лінійні ФПУ з розділеними каналами і комутовані, а також ФППЗ;

Б - біполярний транзистор або болометричне ТПУ;

П - польовий транзистор або піроелектричне ТПУ;

З - багатоспектральне багатоелементне ФПУ з розділеними каналами;

Г - герметизовані ФЕУ і ЕОП;

І - імпульсні ЕОП;

з - передавальна телевізійна трубка (ПТТ) для зеленого каналу;

ч - ПТТ для червоного каналу;

з - ПТТ для синього каналу;

я - ПТТ для каналу яскравості;

цифрові позначення:

2 - двокамерні або двохмодульні ЕОП;

3 - трикамерні або трьохмодульні ЕОП.

Відмінності в рівні одного з параметрів приладів позначаються для всіх груп виробів (окрім ЕОП) тільки цифрами (з ряду I, 2, 3…n, де n -

число вживаних градацій параметра приладу).

Для розділення двох суміжних цифрових елементів умовного позначення застосовується дефіс.