Излучения определяется

Длина волны А. излучаемого света однозначно определяется энергией кванта, которая при излуча-тельной рекомбинации приблизительно равна ширине запрещенной зоны полупроводника. Для светодиодов, изготовленных из арсенида галлия, А, = 0,9 -т-1,4 мкм, т. е. имеет место инфракрасное (невидимое) излучение. Для получения видимого излучения необходимо изготавливать светодиоды из полупроводников с более широкой запрещенной зоной.

Оптические квантовые генераторы (лазеры) позволяют получить интенсивное, направленное когерентное излучение. Для генерации когерентного излучения необходимо прежде всего в активном веществе создать инверсную населенность уровней, т. е. такое резко неравновесное состояние, при котором концентрация электронов на высшем энергетическом уровне превышает их концентрацию на более низком

гию. Величина излучаемой энергии зависит от величины и частоты тока, от конфигурации цепи и от свойств диэлектрика, ркружающего излучающую цепь. Для промышлен-. ной частоты f=50 гц излучаемая мощность настолько незначительна, что ею пренебрегают. Мощность излучения необходимо учитывать, начиная от частоты f=105 гц и выше (т. е. частот которые применяются в радиотехнике).

где Д — поглощенная доза радиоактивного излучения; /(к—коэффициент качества излучения, учитывающий линейное преобразование энергии (чтобы получить одну и ту же шкалу для измерения дозы любого вида радиационного излучения, необходимо поглощенную дозу умножить на этот коэффициент); /(р — коэффициент распределения, учитывающий степень неравномерности поглощения энергии веществом; /Си — коэффициент интенсивности излучения, учитывающий плотность энергии радиоактивного излучения.

Эти волны, распространяясь в диэлектрике, окружающем источник, несут с собой определенную энергию. Величина излучаемой энергии зависит от величины и частоты тока, от конфигурации цепи и от свойств диэлектрика, окружающего излучающую цепь. Для промышленной частоты f = 50 гц излучаемая мощность настолько незначительна, что ею пренебрегают. Мощность излучения необходимо учитывать, начиная от частоты / = 105 гц и выше (т. е. частот, которые применяются в радиотехнике).

Глубокое изучение воздействия па человека радиоактивного излучения необходимо для определения максимально допустимых доз облучения. Исследованиями установлено, что последствия при ионизирующем облучении мощными дозами в течение относительно короткого времени более ощутимы, чем при «хроническом» облучении небольшими дозами в течение длительного времени.

Чтобы рассмотренный лазерный усилитель превратить в лазер — генератор излучения, необходимо ввести положительную обратную связь (ПОС). Параметры звена ПОС выбираются так, чтобы энергия излучения, которая передается с выхода лазерного усилителя на его вход, была достаточной для компенсации потерь в замкнутой цепи обратной связи.

причем Sncp есть среднее арифметическое за период колебаний значение нормальной составляющей вектора Пойнтинга. Таким образом, для вычисления мощности излучения необходимо определить в каждой точке поверхности s для каждого момента времени вектор Пойнтинга S=[E-H] и, следовательно, найти величины Е и Н путем решения системы уравнений электромагнитного поля.

Чтобы обеспечить максимальное улавливание солнечного излучения, необходимо тщательно разработать конструкцию и правильно выбрать ориентацию такого коллектора.

10. Воспользуйтесь (12.18) и рассчитайте параметры осветительного устройства, которое эффективно работало бы в условиях тумана. Какие допущения необходимы при этом? Какими видами биологического действия излучения необходимо пренебречь и возникнут лп они вообще?

Пробег р-частиц в более плотных материалах значительно короче, чем в воздухе. Так, пробег р-частиц с энергией 3 Мэв в бетоне примерно равен 0,51 см. Важным является вывод, что от источника р-излучения необходимо защищаться с помощью специального экрана или удалением от него. Кроме того, при поглощении р-частиц и протонов высокой энергии возникают жесткие у-кваты, которые необходимо принимать во внимание при проектировании защиты.

Принцип действия полупроводниковых индикаторов основан на излучении квантов света при рекомбинации носителей заряда в области p-n-перехода, к которому приложено прямое напряжение. К полупроводниковым индикаторам относится светодиод — полупроводниковый диод, в котором предусмотрена возможность вывода светового излучения из области p-n-перехода сквозь прозрачное окно в корпусе. Цвет излучения определяется материалом, из которого выполнен светодиод. Выпускают светодиоды красного, желтого и зеленого свечения.

Для регистрации излучения на различных участках спектра используют приемники излучения. Выбор приемника излучения определяется условиями его работы, которые диктуют тэебования к его параметрам: спектральной характеристике, интегральной чувствительности, постоянной времени, энергетическому горогу, чувствительности.

Обычно в полупроводниках наряду с излучательными переходами наблюдаются также переходы безызлучательные, поэтому энергия, затрачиваемая на возбуждение полупроводника, лишь частично превращается в энергию люминесцентного излучения. Эффективность процесса люминесцентного излучения определяется отношением выделяемой лучистой энергии к полной энергии возбуждения. Эффективность люминесценции тем выше, чем больше число локальных уровней, участвующих в излучательных

Цвет излучения определяется шириной запрещенной зоны электролюминофора и глубиной залегания энергетических уровней рекомбинационных ловушек в запрещенной зоне. Длительность процесса высвечивания (послесвечение) зависит от времени жизни неосновных носителей заряда и от наличия в электролюминофоре ловушек захвата, которые могут существенно увеличить эффективное время жизни носителей.

Мощность, уходящая с поверхности металла, подвергаемого электронной бомбардировке, в виде рентгеновского 'излучения, определяется из выражения

Спектр люминесцентного излучения определяется характером преобладающих излучательных переходов. Межзонным переходам соответствует спектр собственного излучения, максимум которого соответствует частоте v >= &E3/h. Наиболее вероятны излучатель-ные переходы с участием локальных энергетических уровней примесей или дефектов решетки. Такие переходы могут происходить, например, в результате рекомбинации электрона, захваченного на примесный уровень вблизи дна зоны проводимости, с дыркой в валентной зоне, или в результате рекомбинации дырки, находящейся на локальном уровне вблизи потолка валентной зоны, с электроном из зоны проводимости.

В большинстве случаев в полупроводниках наряду с излуча-тельными переходами наблюдаются также переходы безызлуча-тельные. Вследствие этого энергия, затрачиваемая "на возбуждение полупроводника, лишь частично превращается в энергию люминесцентного излучения. Эффективность процесса люминесцентного излучения определяется отношением выделяемой лучистой энергии к полной энергии возбуждения. Эффективность люминесценции тем выше, чем больше число локальных уровней, участвующих в излучателышх переходах, и чем ближе они расположены к границам соответствующих зон, т. е. чем легче захват электронов и дырок. Эффективность люминесценции зависит также от энергетического зазора на излучательном переходе: его величина должна существенно превышать k Т.

Зависимость параметров излучения от длины волны оптического (или от энергии излучаемых фотонов) называется спектральной характеристикой излучающего диода. Длина волны излучения определяется разностью двух энергетических уровней, между которыми происходит переход электронов при люминесценции. В связи с разной шириной запрещенной зоны у различных материалов длина волны излучения различна в разных типах излучающих диодов. Примеры спектральных характеристик приведены на 5.13. Так как переход электронов при рекомбинации носителей зарядов обычно происходит не между двумя энергетическими уровнями, а между двумя группами энергетических уровней, то спектр излучения оказывается размытым. Спектральный диапазон излучающего диода характеризуют шириной спектра излучения ДЯо,5, измеряемой на высоте 0,5

где Л21 — вероятность спонтанного перехода <§2->-(Si-Количество квантовых переходов, приводящих к поглощению вынуждающего излучения, определяется выражением

Направленность лазерного излучения определяется отношением длины волны генерируемого излучения к линейному размеру резонатора; расходимость 0Р оценивается следующим выражением:

Теплообмен излучением в системе полупроводниковый прибор — среда играет существенную роль при использовании прибора совместно с охладителем, значительном перепаде температур прибор — среда, пониженном атмосферном давлении. Тепловой поток излучения определяется выражением