Что такое приемник излучения

Приёмники излучения

Полезное

Смотреть что такое «Приёмники излучения» в других словарях:

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых под действием потока оптического излучения служит для обнаружения этого излучения. П. о. и. преобразуют энергию оптич. излучения в другие виды энергии (тепловую, электрич., механич. и т. д.), более удобные… … Физическая энциклопедия

Приёмники света — устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием потока оптического излучения (См. Оптическое излучение) служит для обнаружения этого излучения, его измерения, а также для фиксации и анализа оптических изображений… … Большая советская энциклопедия

приёмники оптического излучения — устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием оптического излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в который преобразуется энергия оптического излучения, приёмники оптического излучения… … Энциклопедический словарь

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рую преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяются на тепловые (напр.,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рый преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяют на тепловые (напр.,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Пироэлектрический приёмник — приёмник электромагнитного излучения, действие которого основано на пироэлектрическом эффекте, т. е. на температурной зависимости спонтанной поляризации пироэлектриков (См. Пироэлектрики). П. п. относятся к классу тепловых приёмников… … Большая советская энциклопедия

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ — приёмные устройства … Физическая энциклопедия

ФОТОПРИЁМНИКИ — (см. ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

Спектральная чувствительность — приёмника излучения (См. Приёмники излучения), отношение величины, характеризующей уровень реакции приёмника, к потоку энергии монохроматического излучения, вызывающего эту реакцию (см. Монохроматический свет). Различают абсолютную С. ч … Большая советская энциклопедия

Резисторная оптопара — … Википедия

Источник

приёмники оптического излучения

Смотреть что такое «приёмники оптического излучения» в других словарях:

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых под действием потока оптического излучения служит для обнаружения этого излучения. П. о. и. преобразуют энергию оптич. излучения в другие виды энергии (тепловую, электрич., механич. и т. д.), более удобные… … Физическая энциклопедия

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рую преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяются на тепловые (напр.,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рый преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяют на тепловые (напр.,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Приёмники света — устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием потока оптического излучения (См. Оптическое излучение) служит для обнаружения этого излучения, его измерения, а также для фиксации и анализа оптических изображений… … Большая советская энциклопедия

ФОТОПРИЁМНИКИ — (см. ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

Элементная база оптического приборостроения — Основная статья: Оптико механическая промышленность Как правило, любой оптический прибор состоит из нескольких отдельных оптических элементов, каждый из которых выполняет свою функцию по преобразованию поля излучения. Исключением являются лишь… … Википедия

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (ИК излучение, ИК лучи), электромагнитное излучение, занимающее спектр. область между красным концом видимого излучения (с длиной волны l»0,74 мкм) и KB радиоизлучением (l=1 2 мм). ИК область спектра обычно условно разделяют на ближнюю (0,74 2,5… … Физическая энциклопедия

ТЕПЛОВИДЕНИЕ — получение видимого изображения тел по их тепловому (инфракрасному) излучению, собственному или отражённому; используется для определения формы и местоположения объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах. Особенность… … Физическая энциклопедия

СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ — приёмника оптического излучения, отношение величины, характеризующей уровень реакции приёмника, к потоку или энергии монохроматич. излучения, вызывающего эту реакцию. Различают абсолютную С. ч., выражаемую в именованных единицах (напр., А/Вт,… … Физическая энциклопедия

БОЛОМЕТР — ( от греч. bole бросок; луч и metreo измеряю), тепловой неселективный приёмник оптического излучения, основанный на изменении электрич. сопротивления термочувствит. элемента при нагревании его вследствие поглощения измеряемого потока излучения. Б … Физическая энциклопедия

Источник

Приемники излучения

Приемник излучения (ПИ) – устройство, предназначенное для преобразо­вания оптического излучения в электрический сигнал. Кроме того ПИ может выполнять функции анализа размеров изображения, определения его координат и других параметров. В качестве приемников излучения используют электрова­куумные и полупроводниковые приборы.

Фотоэмиссионные приемники бывают вакуумные и газонаполненные. Принцип работы основан на эмиссии электронов под действием падающего из­лучения. На рис. 1.75, а, б и в показаны устройство, схема включения и характеристики фотоэлемента (ФЭ).

В стеклянном баллоне 1 фотоэлемента размещены два электрода. Катод 2 нанесен на внутреннюю поверхность баллона тонким светочувствительным слоем. Анод 3 выполнен в форме кольца, сетки или диска, электроды имеют выводы 4 и 5. При определенном значении анодного напряжения U_A и светово­го потока Ф наступает режим насыщения. Недостатком фотоэлемента является малый ток фотоэмиссии I_ф. Для устранения этого недостатка разработаны фото­электронные умножители

К недостаткам ФЭУ следует отнести необходимость иметь высокое ста­билизированное питающее напряжение в сотни вольт и большие габариты.

В настоящее время широко применяются полупроводниковые фотоэлек­трические приборы: фоторезисторы (ФС); фотодиоды (ФД); фототранзисторы (ФТ); фототиристоры (ФТР).

Фоторезистор – это полупроводниковый прибор, электрическое сопро­тивление которого изменяется в зависимости от интенсивности и спектрального состава воздействующего на него светового потока. Фоторезистор представлен на рис. 1.77. Светочувствительным элементом ФС является полупроводник 1 на основе кадмия Cd, германия Ge или кремния 57, напыленный на подложку 2. По периметру полупроводника расположены контакты 3. Недостатки ФС – повышенная инерционность, нелинейность характеристики и зависимость от температуры.

Фотодиод – это двухэлектродный полупроводниковый прибор с одним p-n-переходом (рис. 1.78). Фотодиоды включают в обратном направлении, если нет освещения, фотодиод аналогичен обычному диоду.

При освещении прибора образуются пары носителей заряда (электронов и дырок), что ведет к увеличению обратного тока. Световая характеристика фо­тодиода линейна в большом диапазоне светового потока. Интегральная токовая чувствительность около 15 мА/Вт. Граничная частота быстродействующих фотодиодов составляет 10 7 Гц. Фотодиоды можно использовать также в гальвани­ческом (вентильном) режиме: при U = 0 фотодиод преобразует световой поток в электрическую энергию, э.д.с. которой составляет около 0,6 В.

Фототранзистор – это полупроводниковый прибор с двумя р-n-переходами. Ток фототранзистора возрастает под воздействием подвижных но­сителей заряда, образующихся при освещении прибора (рис. 1.79). В качестве фотоприемника фототранзистор включают в схему с общим эмиттером, остав­ляя вывод базы Б свободным. При освещении базы в ней происходит генерация носителей заряда, создающих фототок в коллекторном переходе. В отличие от фотодиода в фототранзисторе появляется инжекция электронов из эмиттера в базу и ток транзистора в В+1 раз больше собственного обратного тока (В – ин­тегральный коэффициент передачи тока базы, В ≈ 1000). В результате инте­гральная чувствительность фототранзистора примерно в тысячу раз больше фо­тодиода и достигает нескольких ампер на один люмен.

Включение фототранзистора без вывода базы применяют при больших световых потоках, обычно на вывод базы подают напряжение температурной стабилизации. Диапазон частот составляет от нескольких килогерц до мегагерц.

Фототиристор – полупроводниковый приемник излучения с тремя и бо­лее p-n-переходами, включение которого управляется световым потоком. По сравнению с другими фотоприемниками фототиристоры имеют следующие преимущества: более высокую чувствительность по сравнению с фотодиодами и фототранзисторами; наличие управляющего электрода позволяет осуществ­лять наряду со световым электрическое управление работой схемы.

Источник излучения и приемник, имеющие между собой оптическую связь, конструктивно могут быть объединены в единый прибор – оптрон. В источнике излучения электрические сигналы преобразуются в оптические, воз­действующие на фотоприемник и создающие в нем снова электрические сигна­лы. Таким образом, связь между входом и выходом осуществляется оптически­ми сигналами. Цепь излучателя является управляющей, а цепь фотоприемника – управляемой. Если оптрон имеет только один излучатель и один приемник, то его называют оптопарой.

Оптроны имеют ряд существенных особенностей: отсутствие электриче­ской связи между входом и выходом; широкая полоса частот до 10 14 Гц; воз­можность управления выходным сигналом путем воздействия на оптический канал; высокая помехозащищенность оптического канала от внешних электро­магнитных полей.

Конструктивно оптроны производят с закрытым или откры­тым оптическим каналом (рис. 1.80).

В оптронах с закрытым каналом (рис. 1.80, а) передающей средой могут быть воздушный или газовый промежуток, стекло, полимерный оптический лак и волоконные световоды. С помощью волоконного световода можно размес­тить приемник на значительном расстоянии от излучателя. Закрытые оптроны используются в качестве ключевых и аналоговых элементов, для гальваниче­ской развязки электрических схем, для коммутации больших токов и напряже­ний и в качестве реле.

Особую конструкцию имеют оптопары с открытым оптическим каналом. Как вариант между излучателем и приемником имеется воздушный зазор, в ко­тором может перемещаться объект, управляя потоком излучения (рис. 1.80, б). В качестве объекта может быть перфолента или вращающийся диск с прорезя­ми. В другом варианте оптопары с открытым каналом световой поток излучате­ля попадает на фотоприемник, отражаясь от объекта, что позволяет определять положение объекта или идентифицировать (определять, различать) объект по каким-либо признакам, например по штрих-коду.

Многоэлементные приемники излучения можно разделить на приемники с полной электрической развязкой отдельных чувствительных элементов – коор­динатные приемники излучения (КПИ) и на приемники с внутренними электрическими связями – приборы с зарядовой связью (ПЗС). КПИ позволяют осуществить произвольную координатную выборку отдельных элементов. Раз­меры отдельного элемента составляют несколько десятков микрометров, а их число может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч. Частота считы­вания сигнала достигает 1 кГц.

10.8. Оптико-электронные системы измерения

Развитие средств технического диагностирования во многом определяет­ся возможностью бесконтактного измерения температуры частей машин и ме­ханизмов в процессе их функционирования. Техническое состояние подшипни­ков, гасителей колебаний, теплоизоляции кузова, электрических машин и аппа­ратов других механизмов определяется температурой или перегревом их рабо­чих частей. Бесконтактное измерение температуры возможно с помощью ОЭСИТ. ОЭСИТ позволяют измерять температуру путем анализа потока теп­лового излучения от объекта.

Основные законы теплового излучения.

Закон Планка описывает распределение энергии излучения абсолютно черного тела при температуре Т по спектру длин волн λ:

, (1.113)

Закон Стефана – Больцмана описывает энергетическую светимость для полного спектра излучения:

, (1.114)

Закон Голицына – Вина определяет длину волны для максимальной энергии излучения λ_max = 3000/Т, так как максимум излучения сдвигается влево, его еще называют законом смещения. Кроме того, для коротковолновой зоны имеем.

, (1.115)

обозначив у = λ/λ_max ; х = Me/Me_max получим удобную для практиче­ского использования единую изотермическую кривую, которая приведена на рис. 1.81.

В аппаратуре теплового контроля букс для измерения температуры букс используют высокочувствительный приемник инфракрасного излучения боло­метр – рис. 1.82.

Принцип действия болометра основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента (терморезисторного элемента) под воздействием энергии ИК-излучения.

Болометр совмещает приемник ИК – излучения оптическую систему. Конструкция болометра показана на рис. 1.82, а.

Линза 5 болометра, изготовленная из германия, впаяна в держатель 3, который крепится к основанию 7 при помощи тугой посадки. Таким же образом ос­нование крепится в цоколе 9. Держатель линзы, основание и цо­коль установлены в цилиндрическом корпусе 2. Герметичность внутренней полости болометра обеспечивается за счет применения сварного соединения торцов держателя линзы и цоколя с корпусом. Внутри корпуса болометра размешаются основной 4 и компенсационный 6 терморезисторные элементы толщиной 10 мкм, подключенные к выводам 10. Терморезисторные элементы включены по схеме дели­теля напряжения (рис. 1.82, б) и питаются от специального источника питания (±15 В). Выводы болометра монтируются в цоколе на изоляторах 8 (см. рис. 1.82). Для защиты стеклянных изоляторов от влаги цоколь заливается специальным компаундом 1.

При отсутствии освещения инфракрасными лучами (ИК-излучение) мост сбалансирован. При кратковременном освещении терморезистор R_А нагревается, мост разбалансируется, и в измерительную систему аппаратуры поступает сигнал.

Основными рабочими параметрами болометра являются угол поля зрения оптики и постоянная времени. Постоянная времени характеризует временной интервал от начала облучения прием­ника до момента достижения выходным напряжением уровня 0,63 от установившегося значения. Меньшая величина постоянной времени обеспечивает постоянство выходного напряжения при более высоких скоростях движения поезда. В табл. 1.11 приведены значе­ния рабочих параметров для болометров старого (БП-1) и нового (БП-2, БП-2М) типов.

Рабочие параметры болометров

Конструкция болометра и рабочие параметры оптической си­стемы обеспечивают небольшой диаметр поля обзора корпуса буксового узла, что исключает прием ИК-излучения от посто­ронних деталей подвижного состава. Максимальное расстояние, на котором болометр уверенно фиксирует температуру нагретых элементов, составляет 2 м.

Источник

Приемники излучения (определение и классификация)

3. Приемники излучения (определение и классификация)

Приемник излучения является основным элементом оптико-электронного прибора. По существу, само название приборов — оптико-электронные—обязано свойству приемника преобразовывать поток излучения в электрический сигнал.

Существуют различные определения приемника излучения, однако все они отражают главное свойство приемника — способность обна­руживать наличие излучения путем преобразования его в энергию других видов для последующей регистрации. В иностранной техни­ческой литературе это свойство приемника излучения находит выражение в названии — детектор, т. е. обнаружитель.

Таким образом, приемник излучения представляет собой устрой­ство, служащее для восприятия энергии излучения и преобразования ее в энергию других видов с целью последующей регистрации резуль­тата этого преобразования, приводящей к обнаружению.

Процесс обнаружения излучения состоит из двух основных этапов: преобразования энергии оптического излучения в другой вид энергии и регистрации преобразованной энергии. Например, в термо­элементе поток излучения вызывает появление электродвижущей силы, которая регистрируется обычным образом (гальванометром); в эвапорографе энергия излучения поглощается и вызывает нагрев и испарение масляной пленки, изменение толщины которой регистри­руется интерференционными методами и т. д.

Приемники излучения могут классифицироваться по следующим признакам: виду энергии, в которую преобразуется излучение; характеру изменения чувствительности приемника при изменении длины волны падающего излучения; области спектра, где они наибо­лее чувствительны и находят наибольшее применение; рабочей температуре чувствительного слоя.

По виду энергии, в которую преобразуется излучение, приемники излучения делятся на тепловые, фотоэлектрические или фотонные, люминесцентные, фотохимические.

В тепловых приемниках энергия излучения преобразуется в теп­лоту, а регистрация преобразования сводится к измерению прираще­ния температуры приемной площадки, нагретой вследствие облуче ния. Способ регистрации изменения температуры определяет кон­кретный тип теплового приемника излучения.

В термоэлементе изменение температуры приемной площадки вызывает появление электродвижущей силы в контуре, образованном двумя спаянными или сваренными проводниками из различных металлов.

В болометре изменение температуры вызывает изменение электри­ческого сопротивления проводника или полупроводника.

В оптико-акустическом приемнике изменение температуры прием­ной поверхности, образующей одну из стенок газовой камеры, вызы­вает изменение температуры и объема газа и прогиб мембраны — второй стенки газовой камеры.

В эвапорографе изменение температуры вызывает изменение толщины масляной пленки.

В диэлектрическом приемнике изменение температуры вызывает изменение диэлектрической проницаемости диэлектрика конденса­тора, имеющей сильную температурную зависимость, и соответствую­щее изменение емкости конденсатора регистрируется. Разновидностью диэлектрического приемника является пироэлектрический приемник излучения, в котором диэлектриком конденсатора служит сегнето-электрик, т. е. вещество, на поверхности которого появляется элек­трический заряд при механических деформациях.

Неравномерный нагрев конденсатора приводит к деформациям, и на обкладках конденсатора возникают заряды, которые регистрируются.

В термиконе изменение.температуры вызывает изменение вели­чины фотоэмиссии и т.д.

В фотоэлектрических (фотонных) приемниках энергия излучения преобразуется в механическую энергию электронов, испускаемых облучаемым веществом. Если электроны, освобожденные квантами излучения, покидают вещество, из атомов которого они вырваны, то явление носит название внешнего фотоэффекта, если же электроны остаются в веществе, то явление называется внутренним фотоэффек­том. Влияние внутреннего фотоэффекта на характеристики вещества может быть различным в зависимости от условий, которые созданы для освобожденных электронов. Если они могут перемещаться внутри вещества в любом направлении, то вещество остается нейтральным и лишь электропроводность его изменяется. Если же в веществе созда- ются условия односторонней проводимости и электроны могут перемещаться лишь в одном направлении, то в веществе возникает разность потенциалов, создающая ток во внешней цепи.

Фотоэлектрические приемники излучения, в которых использу­ется явление внешнего фотоэффекта, называются фотоэмиссионными приемниками. К ним относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоумножители, электронно-оптические преобразо­ватели (ЭОПы) и некоторые телевизионные передающие трубки (диссектор, иконоскоп, суперконоскоп, ортикон, суперортикон и др.).

Приемники с внутренним фотоэффектом, в которых используется явление изменения электропроводности вещества, называются фото­резисторами или фотосопротивлениями.

Приемники, в которых используется явление возникновения э. д. с, называются фотогальваническими, вентильными фотоэлемен­тами или фотоэлементами с запорным слоем.

Если в качестве контактирующих веществ в вентильном фото­элементе применяются полупроводники с различным типом проводи­мости, то наряду с возникновением разности потенциалов между слоями с р- и п-проводимостью при неравномерном освещении чувствительного слоя образуется разность потенциалов вдоль р-n-перехода. Эту фото-э. д. с. называют продольной или боковой, а соответствующие приемники — фотоэлементами с продольным или боковым эффектом.

Если к чувствительному элементу приемника излучения с запор­ным слоем приложить напряжение так, что оно препятствует возник­новению тока во внешней цепи приемника при освещении, то измене­ние величины потенциального барьера под действием излучения приводит к изменению сопротивления и падению напряжения на приемнике. Этот режим работы называют фотодиодным. Изменение тока, проходящего через фотодиод при освещении, может усили­ваться, как в обычном полупроводниковом триоде, тем же полупро­водником, в котором создан запорный слой. В этом случае соответ­ствующий комбинированный приемник излучения называется фото­триодом. Условия односторонней проводимости и, следовательно, появления э. д. с. при освещении, можно создать в полупроводнике, помещая его в магнитное поле, ориентированное по нормали к падаю­щему излучению. В этом случае носители тока (электроны и дырки) отклоняются магнитным полем в противоположные стороны, что приводит к возникновению в образце разности потенциалов. Описан­ное явление носит название фотомагнитного эффекта.

В люминесцентных приемниках излучения происходит преобразо­вание излучения одного спектрального состава в излучение другого спектрального состава. Типичным представителем этого типа прием­ников является метаскоп — светосостав, высвечивающийся под действием ИК-излучения за счет накопленной им световой энергии при предварительном облучении ультрафиолетом, синим излучением неба или радиоактивным веществом.

В фотохимических приемниках энергия излучения вызывает всевозможные химические превращения. В фотопластинке, напри­мер, происходит фотохимическая реакция разложения галоидных солей серебра, причем металлическое серебро выделяется, образуя скрытое изображение источника излучения. В глазу, человека под действием света в светочувствительных элементах сетчатки происхо­дит фотохимический процесс, при котором продукты разложения вызывают раздражение зрительного нерва и световое ощущение.

В зависимости от характера изменения чувствительности при­емника при изменении длины волны падающего излучения приемники излучения можно разделить на две большие группы: неселективные, чувствительность которых остается постоянной в определенном доста­точно широком участке спектра; селективные, чувствительность кото­рых зависит от длины волны падающего излучения.

К неселективным приемникам, в частности, относится большинство тепловых приемников излучения, у которых обеспечивается постоян­ство коэффициента поглощения приемной площадки при изменении длины волны за счет чернения — покрытия копотью, испарения металлов в вакууме и т. д.

Приемники излучения можно относить к одной из пяти больших групп для областей спектра: ультрафиолетовой (1—380 нм); видимой (380—780 нм); ближней ИК-области (780—1400 нм); средней ИК-об-ласти (1,4—6,0 мкм); далекой ЙК-области (6,0—1000 мкм).

К первой группе относятся фотоэмульсии, некоторые фотоэмис­сионные приемники, тепловые приемники и фоторезисторы.

Ко второй группе — фотоэмиссионные приемники, главным обра­зом с сурьмяно-цезиевым фотокатодом, фотоэмульсии, селеновые фотогальванические приемники, фоторезисторы из сернистого и селенистого кадмия и сернистого висмута, кремниевые фотогальвани­ческие приемники (солнечные батареи) и тепловые приемники.

К третьей группе — фотоэмиссионные приемники с кислородно-цезиевым фотокатодом, сенсибилизированные фотоэмульсии, серни-.сто-таллиевые фоторезисторы и фотогальванические приемники (тал-лофиды), меднозакисные и сернисто-серебряные фотогальванические приемники, тепловые приемники, некоторые, фосфоры, сернисто-свинцовые фоторезисторы, германиевые и кремниевые фотодиоды и фототриоды.

К четвертой группе — сернисто-свинцовые, теллуристо-свинцовые и селенисто-свинцовые фоторезисторы, фоторезисторы, фото­диоды и фотомагнитные приемники из сурьмянистого индия, фото­резисторы из германия, легированного золотом, и тепловые при­емники.

К пятой группе — тепловые приемники излучения, фоторези­сторы из германия, легированного цинком или ртутью, фоторезисторы на основе тройных соединений, например кадмия—ртути—теллура.

Классификация приемников излучения по тем областям спектра, где они наиболее чувствительны и находят наибольшее применение, является достаточно условной, так как многие приемники исполь­зуются в различных участках спектра. В ряде случаев такая класси­фикация представляется оправданной, удобной и не исключает опре­деления некоторых приемников как двух- и многодиапазонных, если это необходимо.

В принципе возможны любые температуры чувствительного слоя приемника, однако наиболее часто для неохлаждаемых приемников указываются значения «комнатной» температуры 293 К или 300 К, а для приемников охлаждаемых называются точки кипения различных веществ, используемых для охлаждения: 194,7 К—твердой угле­кислоты или сухого льда; 77,4 К — жидкого азота; 27,3 К — жидкого неона; 20,5 К — жидкого водорода; 4,3 К — жидкого гелия. В по­следних трех случаях, когда температура ниже 30 К, приемники называют глубокоохлаждаемыми.

При комнатной температуре работает большинство тепловых приемников излучения, фотоэмиссионные приемники, фотопластинки, фосфоры, сернисто-свинцовые фоторезисторы фоторезисторы из сурьмянистого индия и некоторые другие приемники. При темпера­туре сухого льда — фоторезисторы из сернистого свинца, а также некоторые тепловые приемники (термоэлементы и болометры). При температуре жидкого азота — фоторезисторы из сернистого, селе­нистого и теллуристого свинца, сурьмянистого индия, германия, легированного золотом, фотогальванические и фотомагнитные при­емники из сурьмянистого индия, фоторезисторы на основе тройных соединений, тепловые приемники. При сверхнизких температурах — фоторезисторы из германия, легированного ртутью или цинком, а также тепловые приемники — сверхпроводящие и германиевые болометры.

Классификация приемников излучения поразличным признакам представлена на рис. 5.

4. Усилитель и другие элементы электронного тракта

Сигнал, вырабатываемый приемником излучения, обычно невелик: он составляет несколько единиц или десятков микровольт. Для того чтобы извлечь из него и использовать информацию, необходимо усилить сигнал. В качестве усилителей сигнала большей частью используются различного рода усилители переменного тока, так как сигнал в оптико-электронном приборе обычно модулируется меха­ническими, оптическими или электронными средствами. В зависи­мости от схемы и задач, решаемых конкретным оптико-электронным прибором, форма модулированного сигнала, поступающего на вход усилителя, может быть различной. Иногда это периодический сигнал, форма которого близка к синусоидальной, однако часто встречаются и непериодические последовательности импульсов различной формы. Выходной сигнал приемника излучения обычно поступает на вход усилителя не непосредственно, а через согласующую схему, назы­ваемую входной цепью, Выбор элементов входной цепи является достаточно важной задачей, решать которую приходится самому разработчику оптико-электронного прибора,, в то время как усилитель сигнала может быть в большинстве случаев выбран им из готовых или по его техниче­скому заданию разработан специалистом в области радиоэлектро­ники. Основные требования, предъявляемые к усилителю, относятся к следующим его параметрам и характеристикам: коэффициенту усиления, динамическому диапазону, полосе пропускания и уровню собственного шума. Кроме того, иногда оговаривается форма частот­ной и фазовой характеристики усилителя, его габариты, вес и потреб­ляемая мощность.

На выходе приемника излучения существует сигнал, несущий информацию об объекте наблюдения, и шум. Для выделения и обработки полезного сигнала из смеси сигнала и шума в усилителе и в электрических цепях, следующих за усилителем, содержатся линей­ные и нелинейные элементы — устройства формирования и декодиро­вания, схемы совпадения, обратные связи и т. д., осуществляющие необходимые логические операции. В простейшем случае операция выделения сигнала из шума заключается в частотном анализе смеси сигнала и шума с помощью узкополосных электрических фильтров, а операция обработки сигнала — в его детектировании. Однако обычно требуются более сложные решения.

Для регистрации обработанного сигнала применяются различные визуальные, звуковые, фотографические, осциллографические инди­каторы и автоматические системы.

Таким образом, обобщенная схема электрической части тракта оптико-электронного прибора может быть представлена в виде, изображенном на рис. 6. В каждом конкретном случае структурная схема электрической части оптико-электронного прибора может отличаться от обобщенной схемы, а функции ее отдельных элементов могут быть совмещены и видоизменены.

Источник