Фотоприймачi з внутрiшнiм пiдсиленням
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
дка поверхня як логiчнi нулi.
Цифровi фотоапарати.
тАЮСерцемтАЭ будь-якого цифрового фотоапарата СФ свiтлочутлива матриця CCD (Charge Coupled Device, тобто ПЗС - прилад iз зарядовим звязком). Звичайно в камерах використовуСФться 1/3-дюймова CCD, що складаСФться з елементiв, що перетворюють свiтловi хвилi в електричнi iмпульси (Аналогово-цифровий перетворювач замiнюСФ електричнi заряди цифровою iнформацiСФю). Кiлькiсть таких елементiв коливаСФться вiд 350000 у камерах iз розрiшенням 640х480 до 810000 i бiльш у камерах 1024х768. Самi матрицi не СФ новим винаходом вони зародились як устаткування для фiзичних експериментiв (зокрема у фiзицi високих енергiй), вони вже давно використовуються у вiдеокамерах.
Оптичне опрацювання iнформацii.
Сенсоризацiя виробничоi дiяльностi, тобто замiна органiв чуття людини на датчики, повинна розглядатися в якостi третьоi промисловоi революцii слiдом за першими двома машинно-енергетичноi й iнформацiйно-компютерноi. Потреба в датчиках стрiмко росте в звязку з бурхливим розвитком автоматизованих систем контролю i керування, впровадженням нових технологiчних процесiв, переходом до гнучких автоматизованих виробництв. Крiм високих метрологiчних характеристик датчики повиннi мати високу надiйнiсть, довговiчнiсть, стабiльнiсть, малi габарити, масу i енергомiсткiсть, сумiснiсть з мiкроелектронними пристроями опрацювання iнформацii при низкiй трудомiсткостi виготовлення i невеликiй вартостi. Цим вимогам у максимальному обсязi задовольняють волоконно-оптичнi датчики.
Волоконно-оптичнi датчики. Першi спроби створення датчикiв на основi оптичних волокон можна вiднести до середини 1970-х рокiв. Публiкацii про бiльш-менш прийнятнi розробки й експериментальнi зразки подiбних датчикiв зявилися в другiй половинi 1970-х рокiв. Проте рахуСФться, що цей тип датчикiв сформувався як один з напрямкiв технiки тiльки на початку 1980-х рокiв. Тодi ж зявився i термiн "волоконно-оптичнi датчики" (optical fiber sensors). Таким чином, волоконно-оптичнi датчики - дуже молода область технiки.
Фотоелектричнi перетворювачi енергii (ФЕП).
Для живлення магiстральних систем електропостачання i рiзноманiтного устаткування широко використовуються ФЕП; вони призначенi також для пiдзарядки бортових хiмiчних АБ (акум. батарей).Крiм того, ФЕП знаходять застосування на наземних стацiонарних i пересувних обСФктах, наприклад, в ФЕП электромобiлiв. За допомогою ФЕП, розмiщених на верхнiй поверхнi крил, здiйснене живлення приводного електродвигуна гвинта одномiсного експериментального лiтака (США), що перелетiв через протоку Ла-Манш.
На даний час найкраща область застосування ФЕП - штучнi супутники Землi, орбiтальнi космiчнi станцii, мiжпланетнi зонди. Переваги ФЕП: великий термiн служби; достатня апаратна надiйнiсть; вiдсутнiсть витрат активноi речовини або палива. Недолiки ФЕП: необхiднiсть пристроiв для орiСФнтацii на Сонце; складнiсть механiзмiв, що розвертають панелi ФЕП пiсля виходу супутника на орбiту; непрацездатнiсть за вiдсутностi освiтлення; великi площi опромiнюваних поверхонь. Для сучасних ФЕП характерна питома маса 20 - 60 кг/кВт (без врахування механiзмiв розгортання й автоматiв спостереження). До перспективних належать ФЕП, що сполучать сонячнi концентратори (параболiчнi дзеркала) i ФЕП на основi гетероструктури двох рiзноманiтних напiвпровiдникiв - арсенiдiв галiю й алюмiнiю.
ФЕП монтуються на панелях, конструкцiя яких мiстить механiзми розгортання й орiСФнтацii. Для пiдвищення ефективностi приблизно до 0,3 застосовуються каскаднi двo- i трьохшаровi виконання ФЕП iз прозорими верхнiм шаром. ФЕП iстотно залежить вiд оптичних властивостей матерiалiв i iх теплорегулюючих захисних покриттiв. КоефiцiСФнти вiдбивання зменшують технологiчним засобом просвiтлiння поверхнi що освiтлюСФться (для робочоi частини спектру).
Про застосування фотоприймачiв можна говорити ще довго i багато. Зрозумiло, що фотоприймачi дуже перспективнi прилади. Про це свiдчить i той факт, що на даний час важко знайти область науки, технiки чи побуту, де б не застосовувалися фотоприймачi...
Лiтература :
Анiсiмова РЖ. Д., Вiкулiн РЖ. М., Заiтов Ф. А., Курмашев Ш. Д. "Напiвпровiдниковi фотоприймачi: ультрафiолетовый, видимий i ближнiй iнфрачервоний дiапазон спектру". Москва 1984
Бузанова Л. К., Глiберман А. Я. " Напiвпровiдниковi фотоприймачi". Москва 1976
РЖзвозчиков В. А. "Фiзичнi основи напiвпровiдниковоi оптоелектронiки". Ленiнград 1981
РЖванов В. РЖ., Аксенов А. РЖ., Юшин А. М. " Напiвпровiдниковi оптоелектроннi прилади". Москва 1986