光电检测知识点

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光电效应原理及其应用知识点总结

光电效应原理及其应用知识点总结

光电效应原理及其应用知识点总结在物理学的众多奇妙现象中,光电效应无疑是一颗璀璨的明星。

它不仅揭示了光的粒子性,还为现代科技的发展奠定了坚实的基础。

接下来,让我们一同深入探索光电效应的原理及其广泛的应用。

一、光电效应原理光电效应,简单来说,就是当光照射到金属表面时,金属中的电子会吸收光子的能量而从金属表面逸出的现象。

要理解光电效应,首先得认识几个关键概念。

1、光子:光是由一份一份不连续的能量子组成,这些能量子被称为光子。

每个光子的能量与光的频率成正比,即$E = h\nu$,其中$E$ 是光子能量,$h$ 是普朗克常量,$\nu$ 是光的频率。

2、逸出功:使电子从金属表面逸出所需要的最小能量,用$W_0$ 表示。

不同的金属具有不同的逸出功。

当光照射到金属表面时,如果光子的能量大于金属的逸出功,电子就能吸收光子的能量并克服金属的束缚而逸出,成为光电子。

光电效应具有以下几个重要特点:1、存在截止频率:只有当入射光的频率大于某一特定频率(截止频率)时,才会发生光电效应。

低于截止频率的光,无论光强多大,都不会产生光电效应。

2、光电子的初动能与入射光的频率有关,而与光强无关:入射光的频率越高,光电子的初动能越大。

3、光电流强度与入射光的强度成正比:在发生光电效应的前提下,入射光越强,单位时间内逸出的光电子数越多,光电流越大。

二、光电效应的应用光电效应在现代科技中有着广泛而重要的应用,极大地推动了社会的发展和进步。

1、光电传感器光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的装置。

常见的有光电二极管、光电三极管等。

它们在自动控制、测量技术、通信等领域发挥着重要作用。

例如,在工业生产中的自动计数、自动报警系统中,光电传感器能够快速、准确地检测到物体的存在和运动状态。

2、太阳能电池太阳能电池是基于光电效应将太阳能转化为电能的器件。

当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子的能量被半导体材料中的电子吸收,产生光生伏特效应,从而形成电流。

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结一、光电效应的基本原理光电效应是指当金属或半导体等物质受到光的照射后,产生电子的现象。

光电效应的基本原理是光子与物质相互作用,将能量传递给物质中的电子,使其获得足够的能量从而逸出金属或半导体表面,形成电流。

光电效应的发生需要满足一定的条件,主要包括光子能量大于电子逸出功、光子的频率大于临界频率等。

二、光电效应的主要特点1. 具有波粒二象性:光子既具有波动性又具有粒子性,能够实现与物质的相互作用。

2. 具有能量量子化:光电效应的能量是离散的,取决于光子的能量大小,能够准确定位电子的逸出能量。

3. 具有瞬时性:光电效应发生的过程极为迅速,电子被激发后立即逸出金属表面形成电流。

4. 光电子的动能与光子能量呈正比:光电子的动能与光子的能量成正比关系,这一特点是通过实验观测得到的。

三、光电效应与光电倍增管光电效应不仅是一种基础的物理现象,还在现代技术中得到了广泛的应用。

光电效应广泛应用于光电器件中,其中最具代表性的应用之一就是光电倍增管。

光电倍增管是一种光电转换器件,主要用于检测低强度光信号并放大信号强度。

光电倍增管的工作原理是基于光电效应,当光子照射到光阴极上时,能够激发光电子的产生,进而引发电子的法拉德放大效应,最终得到放大的电子信号。

四、光电效应在太阳能电池中的应用太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件,它利用光电效应的原理将太阳光转化为电能。

太阳能电池的工作原理是当光子照射到半导体材料表面时,光子能量被传递给半导体中的电子,使其跃迁到导带中,从而形成电子-空穴对并形成电流。

光电效应在太阳能电池中得到了充分的应用,使得太阳能电池成为了清洁能源领域里一种重要的能源转换设备,对于缓解能源危机和改善环境污染具有重要的意义。

五、光电效应在信息存储中的应用光电效应还在信息存储领域得到了广泛的应用。

例如,在光盘和DVD光盘等存储介质中,光电效应被用来实现信息的读写。

在这些存储介质中,信息被编码为微小的凸起或凹陷,当激光照射到这些区域时,能够引发相应的光电效应,从而实现信息的读写。

第4章__光电测距

第4章__光电测距

气象改正 :
气象改正数随温度和气压的变化而变化,因此气象元素( 气象改正数随温度和气压的变化而变化,因此气象元素(温度 和气压)最好是取测线上的平均值来计算。 和气压)最好是取测线上的平均值来计算。
波道弯曲改正 :
由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值, 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值,而没有采用严格沿 波道上的积分平均值,因此产生了所谓折射系数的代表性改正。 波道上的积分平均值,因此产生了所谓折射系数的代表性改正。
按反射目标分: 按反射目标分:
漫反射目标 合作目标 有源反射器
按精度指标分: 按精度指标分:I级
II级 II级 10mm
III级 III级 20mm
mD
5mm
相位式光电测距仪的基本公式
D= c ( N + ∆Φ / 2π ) = L( N + ∆N ) 2f
∆N 式中: = ∆Φ / 2π ——测尺长度; N ——整周数; L = c / 2 f = λ / 2 ——不足一周的尾数
固定误差的影响 :
测相误差,仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。 测相误差,仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。在精 密的短程测距时,这类误差将处于突出的地位。 密的短程测距时,这类误差将处于突出的地位。 对中误差 在控制测量中,一般要求对中误差在3mm以下 以下, 在控制测量中,一般要求对中误差在3mm以下,要求归心误差 在5mm左右。但在精密短程测距时,由于精度要求高,必须采用强 mm左右。但在精密短程测距时, 由于精度要求高, 左右 制归心方法,最大限度地削弱此项误差影响。 制归心方法,最大限度地削弱此项误差影响。 仪器加常数误差 经常对加常数进行及时检测, 经常对加常数进行及时检测,予以发现并改用新的加常数来避 免这种影响。 免这种影响。 测相误差 包括测相设备本身的误差 ,幅相误差 ,照准误差 ,信噪比 引起的误差, 引起的误差,周期误差 。

光电师的知识点总结

光电师的知识点总结

光电师的知识点总结第一部分:光电基础知识1. 光电效应光电效应指的是当金属或半导体受到光照射时,会产生电子的排出现象。

这是光电师工作中非常重要的基础知识。

光电效应分为外光电效应和内光电效应。

2. 光电元件光电元件是光电师研究和应用的基础。

常见的光电元件主要包括光敏电阻、光电二极管、光电晶体管等。

3. 光的波粒二象性光具有波粒二象性,既可以表现为波动,也可以表现为粒子。

光电师需要深入了解这一性质,以便更好地理解光电效应和光电元件的工作原理。

4. 光电信号的生成和传输光电师需要了解光电信号的生成和传输机制,包括光信号的接收、放大、转换和传输等方面的知识。

第二部分:光电测量技术1. 光电测量系统光电测量系统是光电师工作中常用的设备,主要包括光电传感器、光谱仪、光电倍增管、光电二极管等。

2. 光电检测原理与方法光电师需要掌握各种光电检测原理与方法,包括光电传感、光谱分析、光电放大、光电转换等。

3. 光电测量技术的应用光电测量技术在工业控制、环境监测、医学诊断等领域有广泛的应用,光电师需要了解这些应用领域的特点和需求,以便更好地开展工作。

第三部分:光电器件与应用1. 光电器件的分类和特性光电器件包括光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、光电倍增管等,光电师需要深入了解这些器件的分类、特性和工作原理。

2. 光电器件的应用光电器件在光通信、光学成像、光谱分析、光电传感等方面有广泛的应用,光电师需要了解这些应用领域的需求和技术要求。

3. 光电器件的研发和制造光电师需要了解光电器件的研发和制造流程,包括光电器件的设计、加工、测试和封装等方面的知识。

第四部分:光电系统集成与优化1. 光电系统集成技术光电系统集成技术是光电师工作中非常重要的技术,需要深入了解光电器件的选择、配置、连接、控制等方面的知识。

2. 光电系统优化技术光电系统优化技术是光电师工作中必不可少的技术,需要了解光电系统的性能、效率、稳定性等方面的优化方法。

光电知识点总结

光电知识点总结

光电知识点总结光电技术是一门涉及光和电的交叉学科,主要研究光和电能量之间的相互转换和作用规律。

光电技术涉及到光电器件的设计、制造和应用,涵盖了光电转换、光电检测、光电调制等方面的内容。

光电技术已经成为现代科技发展的重要领域,在通讯、医疗、能源、环境等领域都有着广泛的应用。

一、光电效应1. 光电效应概述光电效应是指材料受到光照射后,发生电子的发射、传输或者输运现象的过程。

光电效应包括外光电效应和内光电效应两种。

外光电效应是指光照射在材料表面,引起材料表面电子的发射,产生光电流现象;内光电效应是指光照射在材料内部,通过光生载流子(电子-空穴对)的发生,从而产生光电流。

2. 外光电效应外光电效应是指光照射在金属或半导体表面时,引起金属或半导体表面电子的发射,产生光电流现象。

外光电效应是实现光电转换的关键过程,应用广泛。

3. 内光电效应内光电效应是指在光照射下,材料内部的电子-空穴对的产生和输运过程。

内光电效应是光电器件的工作原理,包括光电二极管、太阳能电池等。

二、光电器件1. 光电二极管光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号的光电转换器件。

光电二极管分为光电探测二极管和光发射二极管两种。

光电探测二极管是将光信号转化为电信号的光电器件,主要应用于光通信、光电传感等领域。

光发射二极管是将电信号转化为光信号的光电器件,主要应用于光通信、显示屏等领域。

2. 光电场效应器件光电场效应器件是一种基于光电效应的半导体器件,主要包括光电场效应晶体管、光电场效应器件。

光电场效应器件主要应用于光电调制、光电开关等领域。

3. 太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的光电转换器件,是目前能源领域的热门技术之一。

太阳能电池主要包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。

4. 光电晶体管光电晶体管是一种能够实现光电转换的半导体器件,是现代光电器件中最重要的一种。

光电晶体管主要应用于光电检测、光电调制、光电放大等领域。

光电专业必学知识点总结

光电专业必学知识点总结

光电专业必学知识点总结第一,光电基础知识:光电技术是用光来传输、处理信息,其基础知识包括光波特性、光学成像、光的干涉和衍射等。

在这部分的学习中,学生需要了解光的波粒二象性、光的传播特性、光的相互作用等基本概念,同时还需要学习光的成像原理、光的干涉和衍射现象等内容。

第二,光电器件与器件制造技术:光电器件是光电技术的核心部分,它包括光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。

在这部分的学习中,学生需要了解不同光电器件的结构和工作原理,以及光电器件的性能参数和制造工艺。

此外,还需要学习光电器件的测试方法和应用技术。

第三,光电传感技术:光电传感技术是一种重要的感知技术,它包括光电传感器的种类、工作原理、应用领域以及实际应用案例等内容。

在这部分的学习中,学生需要了解各种光电传感器的结构和特点,以及光电传感技术在工业自动化、环境监测、智能交通等方面的应用。

第四,光电测量与控制技术:光电测量与控制技术是一种重要的检测和控制技术,它包括光电仪器的种类、工作原理、精度和分辨率等。

在这部分的学习中,学生需要了解光电仪器的设计和校准原理,以及光电测量与控制技术在精密测量、自动化控制、医学影像等方面的应用。

第五,光电信息处理技术:光电信息处理技术是一种重要的信息处理技术,它包括光电数字转换技术、光电信号处理技术、光电成像技术等。

在这部分的学习中,学生需要了解光电信息处理技术的基本原理、算法和硬件实现,以及光电信息处理技术在通信、图像处理、光纤传感等方面的应用。

第六,光电系统集成技术:光电系统集成技术是一种重要的系统集成技术,它包括光电器件的组装、调试和测试技术,以及光电系统的设计和优化方法。

在这部分的学习中,学生需要了解光电系统集成技术的基本原理和技术,以及光电系统集成技术在通信网、光学仪器等领域的应用及发展趋势。

以上是光电专业的一些必学知识点总结,其中所涉及到的内容十分庞杂,学生需要在学习光电专业的过程中注重理论知识与实践技能的结合,不断提升自己的动手能力和创新能力,为今后在光电领域的发展和应用做好充分的准备。

光电科普知识点总结

光电科普知识点总结

光电科普知识点总结光电科学是一门研究光与电之间相互转换关系的交叉学科,它涉及了光电子学、光电检测、光电通信、光电显示等领域。

光电科学的发展使得人类对光的理解更加深入,也推动了光电技术的不断创新。

在这篇文章中,我们将对光电科学的一些基本知识进行总结和介绍,希望能够帮助读者更好地了解这门学科。

1. 光电效应光电效应是指物质受到光照射后产生电子的现象。

这一现象最早由爱因斯坦在1905年提出,并为他赢得了诺贝尔奖。

光电效应是量子理论的一个重要实验验证,通过光的能量被原子吸收,激发出电子,使得电子从金属表面或半导体的导带跃迁到自由电子状态,从而产生电流。

光电效应对于电子生产的机制和光的波粒二象性的理解都有重要作用。

2. 光电子学光电子学是研究光与电子之间相互作用的学科。

它包括光电子材料的研究、光电子器件的设计与制造、光电子技术在通信、能源、信息等领域的应用等内容。

光电子学的发展促进了光电子器件的不断改进与突破,如光电二极管、光伏电池等,对现代科技发展具有重要意义。

3. 光电检测光电检测是利用光电传感技术对物体进行探测与分析的技术。

通过光电检测技术,可以对物体的形状、颜色、表面质地、位置等进行精确的检测与测量。

光电检测技术在工业生产、医疗诊断、环境监测等领域有着广泛的应用。

4. 光电通信光电通信是利用光信号传输信息的通信技术。

它主要包括激光通信、光纤通信、光电路的设计与应用等内容。

光电通信技术具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点,已经成为现代通信技术的主要发展方向之一。

5. 光电显示光电显示是利用光电效应技术设计制造的显示设备。

它主要包括LED显示屏、液晶显示屏、OLED显示屏等内容。

光电显示技术有着高亮度、高对比度、低功耗等优点,已经成为现代显示技术的主要应用形式。

6. 光电传感器光电传感器是一种利用光电效应原理制造的传感器。

它可以通过光信号来检测物体的位置、形状、颜色等信息,并将这些信息转换为电信号输出。

智能光电知识点总结大全

智能光电知识点总结大全

智能光电知识点总结大全智能光电技术是指利用光电传感器和智能控制器相结合,实现对光线、颜色、距离等信息的采集和分析,并对其进行智能控制的一种技术。

智能光电技术在工业、医疗、农业、交通等领域有着广泛的应用。

一、光电传感器1. 光电传感器的类型(1)光电开关传感器:根据检测到的光线信号来控制开关的闭合与断开,常用于自动化生产线上的物体检测和计数;(2)光电对射传感器:由发射器和接收器组成,用于检测物体的存在、颜色、距离等参数;(3)光电编码器:用于测量旋转物体的速度和位置,常用于机械设备的运动控制。

2. 光电传感器的工作原理光电传感器通过发射、接收和转换光信号来实现对物体的检测。

当物体进入传感器的检测范围内时,光电传感器会发出光线并将接收到的光信号转换成电信号,通过电路进行处理后输出给控制器进行进一步的处理和应用。

3. 光电传感器的特点(1)高精度:能够实现对物体位置、距离等参数的高精度检测;(2)快速响应:能够在微秒或毫秒级别内对物体的变化做出快速响应;(3)高稳定性:具有较高的抗干扰能力和稳定性,适用于各种恶劣环境下的应用。

二、智能控制器1. 智能控制器的功能智能控制器是光电传感器的核心部分,其主要功能包括信号处理、数据分析、决策与控制。

智能控制器能够根据光电传感器采集到的数据进行智能化处理,实现对光电信号的识别、分析和控制。

2. 智能控制器的应用(1)工业自动化:应用于自动化生产线上的物体检测、定位和计数;(2)智能家居:用于智能灯光控制、智能窗帘控制等;(3)智能农业:用于植物生长环境的监测与控制;(4)智能交通:用于交通信号灯控制、智能停车系统等。

三、智能光电技术的应用1. 工业自动化(1)自动化生产线上的物体检测和计数;(2)机械设备的运动控制和位置检测。

2. 智能家居(1)智能灯光控制:根据环境光线进行自动调节;(2)智能窗帘控制:根据光线和温度进行自动开合。

3. 智能医疗(1)医疗器械的自动化操作和监测;(2)医疗环境的光线和温度检测与控制。

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第一章名称解释1. 光通量2 坎德拉3. 照度4 半导体中的非平衡载流子5 绝对黑体6 基尔霍夫定律7 热噪声8 产生-复合噪声91/f 噪声知识要点半导体材料的光吸收效应(1) 本征吸收(2) 杂质吸收2. 非平衡载流子浓度载流子复合过程一般有直接复合和间接复合两种。

物体的光谱发射率总等于其光谱吸收比。

也就是强吸收体必然是强发射体。

维恩位移定律指出:当绝对黑体的温度增高时,单色辐出度的最大值向短波方向移动。

光电子发射过程可以归纳为以下三个步骤:(1) 物体吸收光子后体内的电子被激发到高能态;(2) 被激发电子向表面运动,在运动过程中因碰撞而损失部分能量;(3) 克服表面势垒逸出金属表面。

一般光电检测系统的噪声包括三种:(1) 光子噪声包括:信号辐射产生的噪声和背景辐射产生的噪声。

(2) 探测器噪声包括:热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1/f 噪声和温度噪声。

(3) 信号放大及处理电路噪声在半导体器件中1/f 噪声与器件表面状态有关。

多数器件的1/f 噪声在300Hz 以上时已衰减到很低水平,所以频率再高时可忽略不计。

在频率很低时;l/f 噪声起主导作用;当频率达到中间频率范围时,产生-复合噪声比较显著;当频率较高时,只有白噪声占主导地位,其它噪声影响很小了光电探测器的合理选择(1) 根据待测光信号的大小,确定探测器能输出多大的电信号,即探测器的动态范围。

(2) 探测器的光谱响应范围是否同待测光信号的相对光谱功率分布一致。

即探测器和光源的光谱匹配。

(3) 对某种探测器,它能探测的极限功率或最小分辨率是多少—需要知道探测器的等效噪声功率;需要知道所产生电信号的信噪比。

(4) 当测量调制或脉冲光信号时,要考虑探测器的响应时间或频率响应范围。

(5) 当测量的光信号幅值变化时,探测器输出的信号的线性程度。

第二章名称解释光源的发光效率色温色表显色性相关色温分布温度知识要点选择光源时,应综合考虑光源的强度、稳定性、光谱特性等性能根据斯奇芬-玻尔兹曼定律知,物体只要其温度大于绝对零度,都会向外界辐射能量,其辐射特性与温度的四次方有关气体放电光源具有下述特点;1. 发光效率高。

比同瓦数的白炽灯发光效率高2〜10倍。

2. 由于不靠灯丝发光,电极可以做得牢固紧凑耐震、抗冲击。

3. 寿命长。

一般比白炽灯寿命长2〜10倍。

4. 光色适应性强,可在较大范围内选择。

激光产生的必要条件——粒子数反转、光泵、谐振腔按工作物质分类,激光器可分为气体激光器、固体激光器、染料激光器和半导体激光器等。

氙灯分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯三种试述卤钨灯的工作原理和发光二极管工作原理第三章名称解释光生伏特效应雪崩倍增效应知识要点半导体结型光电器件按结的种类不同,可分为PN结型,PIN结型和肖特基结型PN 结光伏效应两种工作模式:光伏工作模式和光电导工作模式光照下PN 结,当PN 结上加有反偏压时,暗电流随反向偏压的增大有所增大,最后等于反向饱和电流I0,而光电流Ip几乎与反向电压的高低无关。

光电池是一个PN结,根据制作PN结材料的不同,光电池有硒光电池,硅光电池、砷化镓光电池和锗光电池四种。

光电池的开路电压Voc随着温度的升高而减小,短路电流Isc随着温度的升高而增大,但增大比例很小硅光电二极管的结构和工作原理与硅光电池相似,不同的地方是:①就制作衬底材料的掺杂浓度而言,光电池较高,②光电池的电阻率低③光电池在零偏置下工作,而硅光电二极管在反向偏置下工作;④一般说来光电池的光敏面面积都比硅光电二极管的光敏面大得多,因此硅光电二极管的光电流小得多,通常在微安级。

试述硅光电三极管与硅光电二极管特性比较一般光电二极管与运算放大电路的连接方式有三种方式,(1)电流放大型(2) 电压放大型(3)阻抗变换型三种电路各有优缺点,但都适用于光功率很小的场合PIN 光电二极管因有较厚的I 层,因此具有以下四点优点:a) .使PN结的结间距离拉大,结电容变小。

b) .由于内建电场基本上全集中于I层中,使耗尽层厚度增加,增大了对光的吸收和光电变换区域,量子效率提高了。

c) 增加了对长波的吸收,提高了长波灵敏度,d) 可承受较高的反向偏压,使线性输出范围变宽。

PSD光电位置传感器有以下特点:①对光斑的形状无严格要求,只与光的能量重心有关;②光敏面无死区,可连续测量光斑位置,分辨率高,一维PSD可达0.2 m;③可同时检测位置和光强;PSD器件输出总电流与入射光强有关,所以从总光电流可求得相应的入射光强。

使用PSD 时的注意事项:(1) 注意与光源的光谱匹配(2) 注意所加电压不宜太大也不能太小,以免影响PSD 的响应频率。

(3) 注意使用PSD 时的环境温度(4) 注意位置测量误差范围半导体色敏器件,它由在同一块硅片上制造两个深浅不同的PN 结构成,其中PD2 为深结,它对长波长的光响应率高;PD1 为浅结,它对波长短的光响应率高。

第4 章光电导器件名称解释暗电流亮电流光电流知识要点光敏电阻噪声主要有三种:产生-复合噪声,热噪声和1/f 噪声频率低于100Hz 时以l/f 噪声为主,频率在100Hz 和接近1000Hz 之间以产生- 复合噪声为主,频率在1000Hz 以上以热噪声为主第5章真空光电器件名称解释光照灵敏度色光灵敏度光谱灵敏度光电倍增管的暗电流知识要点光电阴极一般分为透射型与反射型两种负电子亲和势材料制作的光电阴极与正电子亲和势材料光电阴极相比具有以下四点特点:a.量子效率高b光谱响应率均匀c.热电子发射小d.光电子的能量集中负电子亲和势材料表面区域能带弯曲,真空能级降到导带之下。

正电子亲和势材料真空能级位于导带之上光电倍增管主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。

试述光电倍增管的工作原理光电倍增管的暗电流决定了光电倍增管的极限灵敏度暗电流来源可归纳为三类:阴极或其他零件的热发射、极间欧姆漏电、残余气体以及场致发射等的再生效应,光电倍增管在低电压时,暗电流由漏电流决定;电压较高时,主要是热电子发射;电压再大,则导致场致发射和残余气体离子发射,使暗电流急剧增加,甚至可能发生自持放电高压分压电路的接地方式多数情况下采用阳极接地、阴极接负高压方式。

此方案消除了外部电路与阳极之间的电压差,便于电流计或电流—电压转换运算放大器直接与光电倍增管相连接。

但在这种阳极接地的方案中,由于靠近光电倍增管玻壳的金属支架或磁屏蔽套管接地,它们与阴极和倍增极之间存在比较高的电位差,结果会使某些光电子打到玻壳内侧,产生玻璃闪烁现象,从而导致噪声的显著增加光电倍增管选择负载电阻时要注意三点:(1)在频响要求比较高的场合,负载电阻应尽可能小一些。

(2)当输出信号的线性要求较高时,选择的负载电阻应使信号电流在它上面产生的压降在几伏以下。

(3) 负载电阻应比放大器的输入阻抗小得多。

在测量中,要正确使用光电倍增管,应该注意如下几点1•阳极电流要小于I A,以减缓疲劳和老化效应。

2. 分压器中流过的电流应大于阳极最大电流的1000 倍,但是不应过分加大,以免发热。

3. 高压电源的稳定性必须达到测量精度的10 倍以上。

电压的纹波系数一般应小于0.001%。

4. 阴极和第一倍增极之间、末级倍增极和阳极之间的级间电压应设计得与总电压无关。

5. 用运算放大器作光电倍增管输出信号的电流电压变换,可获好的信噪比和线性度。

6. 电磁屏蔽时最好使屏蔽筒与阴极处于相同电位。

7. 光电倍增管使用前应接通高压电源,在黑暗中放置几小时。

不用时应贮存在黑暗中。

8•光电倍增管的冷却温度一般取-20C。

第六章真空成像器件知识要点像管包括变像管和像增强器,都具有光谱变换、图像增强和成像的功能。

变像管是一种能把各种不可见辐射图像转换成可见光图像的真空光电成像器件。

像增强器是能把微弱的辐射图像增强到人眼可直接观察的真空光电成像器件,因此也称为微光管像管由三个基本部分组成一是光电变换部分,即光电阴极二是电子光学部分,即电子透镜三是电光变换部分,即荧光屏级联式像增强器。

为了保证连接后的成像效果,应注意:1.图中每个单级变像管的输入和输出都用光纤面板制成,便于级与级之间的耦合。

2.必须注意荧光屏和后级光电阴极的光谱匹配。

第二代像增强器的微通道板结构配以负电子亲和势光电阴极,就构成第三代像增强器。

按光电变换形式摄像管基本上分为两类一类是利用外光电效应进行光电转换的摄像管,称光电发射型摄像管,也简称摄像管。

另一类是利用内光电效应进行光电转换的摄像管,统称为光电导型摄像管,也称为视像管,摄像管具有三个基本功能:光电变换、光电信息的积累、储存及扫描输出。

慢电子束扫描是:当电子束扫描各像素时,由于电子上靶的中和作用,使靶面电位与电子枪阴极电位平衡;由于靶面各像素积累电荷不同,需要中和的电子数也不相同,这个电子数就反映了积累信号的大小。

第七章固体成象器件固体成象器件有两大类:一是电荷耦合器件,简称CCD;二是自扫描光电二极管列阵,简称SSPD, SSPD又称MOS图像传感器。

CCD 的特点是以电荷作为信号,不是以电流或电压作为信号CCD 是在MOS 晶体管的基础上发展起来的,但与MOS 晶体管的工作原理不同。

MOS晶体管是利用在电极下的半导体表面形成的反型层进行工作的,而CCD是利用在电极下SiO2—半导体界面形成的深耗尽层(势阱)进行工作的,属非稳态器件CCD 主要由三部分组成,信号输入部分、电荷转移部分和信号输出部分。

CCD 的输入方式有场效应管输入、注入二极管输入、电势平衡法输入等。

输入部分的作用是将信号电荷引入到CCD 的第一个转移栅下的势阱中。

引入的方式有两种:电注入和光注入帧转移结构和行间转移结构各有其优缺点。

帧转移结构简单,灵敏度高;行间转移结构适合于低光强,拖影”小。

目前EBCCD常用的三种聚焦方法如下图所示。

各有优缺点,即静电聚焦方法得倒像,易产生枕形畸变;近贴型方法得正像,会引起强的背景辐射;磁聚焦法得正像,易引起螺旋形畸变。

CCD的噪声可归纳为3类,即散粒噪声、转移噪声和热噪声信号输出放大电路有两种类型:(1)电流放大输出,右图是常用电流放大器的原理图。

输出信号为尖脉冲,优点是电路简单,工作速度高(可达10MHz);(2)电荷积分放大输出,输出电路如右图所示。

输出信号为箱形波, 优点是开关噪声小,第八章红外辐射的波长范围大约在0.76卩m到1000卩m的范围之内,红外辐射分为四个区域:近红外区中红外区远红外区极远红外区热探测器光电转换的过程分为两步第一步是热探测器吸收红外辐射引起温升,第二步利用热探测器某些温度效应把温升转变成电量的变化热探测器四特性1 )响应率与波长无关,属于无选择性探测器;2)受热时间常数(热惯性)的制约,响应速度比较慢3)热探测器的探测率比光子探测器的峰值探测率低;4)可在室温下工作热敏电阻有金属和半导体两种。

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