Инфракрасного диапазона

Со стороны длинноволновой границы (инфракрасное излучение) ограничение обусловлено необходимостью глубокого охлаждения фотоприемников жидким азотом, водородом или гелием. При этом возрастают шумы, связанные с фоновым излучением нагретых тел.

В фотодиоде в результате освещения р-п-перехода повышается обратный ток. В полупроводниковом фотоэлементе при освещении р-п-перехода возникает обратное напряжение. В светодиоде в режиме прямого тока в зоне р-п-перехода возникает видимое или инфракрасное излучение.

Фотоэлектрический прибор — преобразователь лучистой энергии, под действием которой изменяются электрические свойства рабочей среды, содержащейся в приборе. Под лучистой понимают энергию электромагнитного излучения широкого диапазона частот. Однако в большинстве случаев фотоэлектрические приборы являются приемниками электромагнитных излучений оптического диапазон;!, к которому относятся ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение с длиной волны от 5-Ю"9 до 10~3 м. Ультрафиолетовое излучение лежит в диапазоне длин волн 5-10~9 — 4-1СГ7 м, видимое— в диапазоне 4-1СР7— 7,6-10"7 м, инфракрасное — 7,6-10^7—10~3 м. Работа фотоэлектрических приборов основана на фотоэлектрических явлениях (фотоэффектах). Различают два вида фотоэффекта: внутренний и внешний.

Излучение есть результат внутриатомных процессов. В настоящем разделе нас будет интересовать расчетная сторона теплообмена излучением, и поэтому мы не будем рассматривать физическую природу лучистой энергии. Отметим лишь, что тепловые лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны К от 0,76 до 353 мк (это так называемое инфракрасное излучение).

Тепловое излучение свойственно всякому телу, имеющему температуру, отличную от абсолютного нуля. Тепловая энергия нагретого тела на его поверхности превращается в энергию электромагнитных колебаний с длиной волны от 0,4 до 40 мкм и распространяется со скоростью света. Диапазон длин волн 0,4—0,8 мкм соответствует видимым (световым) лучам; длины волн 0,8— 40 мкм имеет инфракрасное излучение.

При распространенной конвекционной сушке (с подачей горячего обеспыленного воздуха или азота) образуется поверхностная плот-ная корка, в результате чего процесс удлиняется, а в фотослое образуются микротрещины из-за выделяющихся паров растворителя и поры вследствие неполного удаления растворителя. Прогрессивным методом, обеспечивающим высокое качество сушки, является сушка с помощью инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение с длиной волны свыше 0,9 мкм поглощается крем-

С длиной волны X от 10 нм до 1 мм1. По физическим свойствам оптический диапазон волн неоднороден. Поэтому при-йято оптический диапазон делить на поддиапазоны, в которых физические свойства в определенной степени одинаковы: ультрафиолетовое излучение Л—0,01-=-0,4 мкм), видимое излучение (Х=0,38-:-0,78 мкм), инфракрасное излучение (А =0,784-1 мм) ( 5.1).

Ультрафиолетовое излучение \ i видимое излучение Инфракрасное излучение i i i

Инфракрасное излучение Среднее Далекое

ИК — инфракрасное излучение

При распространенной конвекционной сушке (с подачей горячего обеспыленного воздуха или азота) образуется поверхностная плот-ная корка, в результате чего процесс удлиняется, а в фотослое образуются микротрещины из-за выделяющихся паров растворителя и поры вследствие неполного удаления растворителя. Прогрессивным методом, обеспечивающим высокое качество сушки, является сушка с помощью инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение с длиной волны свыше 0,9 мкм поглощается крем-

Радиоастрономические наблюдения в комплексе с оптическими еще дальше продвинули наши знания о вселенной. Развитие космонавтики и вывод на орбиту телескопов, работающих в рентгеновском диапазоне волн, а затем наблюдения с помощью приборов инфракрасного диапазона волн с компьютерной обработкой результатов увеличили наше познание о строении и развитии вселенной и подняли новые проблемы.

инфракрасного диапазона 101... 199

Болометры состоят из двух терморезисторов и служат для индикации электромагнитного излучения оптического или инфракрасного диапазона частот. Один из терморезисторов (активный), входящий в состав болометра, служит индикатором, а другой компенсирует влияние изменения температуры окружающей среды и экранирован от измеряемого излучения. Принцип работы болометра основан на изменении сопротивления активного терморезистора при облучении электромагнитным излучением. Болометры, наряду с параметрами, общими для всех термисторов, имеют дополнительные параметры, определяющие степень их чувствительности (табл. 9.2).

67. Диаграмма направленности излучения арсенид-галлиевого излучающего диода АЛ115А инфракрасного диапазона

Обычно болометр состоит из двух пленочных термисторов (толщиной до 10 мкм). Один из термисторов болометра является активным, т. е. непосредственно подвергается воздействию измеряемого излучения. Сопротивление этого термистора изменяется в результате нагрева при облучении электромагнитным излучением оптического или инфракрасного диапазона частот. Второй термистор — компенсационный — служит для компенсации возможных изменений температуры окружающей среды. Компенсационный термистор должен быть экранирован от измеряемого излучения. Активный и компенсационный термисторы помещают в один герметичный корпус.

высоком потенциале, осуществляется с помощью светового потока инфракрасного диапазона, создаваемого светодиодами. Световые сигналы попадают на фотодиоды, преобразуются в электрические импульсы, которые расшифровываются в приемном устройстве 14, обеспечивающем подключение автономного источника энергии к электромагнитам управления 13. Перемещение подвижных контактов при включении и отключении выключателя и управление дутьевым клапаном осуществляются с помощью пневматической системы блока управления 12. По одному оптическому каналу (внутренняя глазурованная полость колонн 3) можно передать команды на включение и отключение выключателя, а также получить сигнал о его положении.

ном и возбужденном состояниях, и тогда энергия ионизации атомов примесей различна. Поэтому спектр примесного поглощения состоит из нескольких областей (участки 3 и 4). Увеличение температуры способствует термической ионизации атомов примесей. Коэффициент примесного поглощения при этом уменьшается, так как энергия фотонов не поглощается из-за отсутствия неионизированных атомов примеси. Поэтому приемники инфракрасного диапазона, использующие в работе примесное поглощение, как правило, охлаждают до низких температур (77, НО К).

Фоторезистор — это фотоэлектрический прибор с двумя выводами, сопротивление которого изменяется под действием излучения. Его используют в оптоэлектронных парах, оптических приемниках инфракрасного диапазона, первичных преобразователях измерительных систем и др.

Электронно-оптические преобразователи (ЭОП). Это электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования спектрального состава излучения и усиления яркости изображения. Электронно-оптические преобразователи применяют для преобразования изображений из инфракрасного диапазона в видимый (приборы «ночного видения»); для изучения быстропротекающих излучательных процессов в науке и технике; в качестве усилителей яркости в телевидении; для скоростной киносъемки быстропротекающих процессов; наблюдения слабоосвещенных и слабо излучающих предметов и т.д.

напряжением. Соответственно этому увеличивается и собственное время отключения выключателя. В выключателях на сверхвысокие напряжения длительность командного импульса составляет существенную часть их собственного времени отключения. Использование светового луча для передачи командных импульсов позволяет значительно уменьшить время отключения. В разрабатываемой в настоящее время пневмосветовой системе управления воздушным выключателем подвесного типа на напряжение 1150 кВ передача командных импульсов от передающего устройства, находящегося на потенциале земли, к приемному устройству, расположенному на высоком потенциале, осуществляется световым потоком инфракрасного диапазона, создаваемым светодиодами. Этот светоЕсй поток отбрасывается зеркалами на фокусирующие линзы, а от них на фотодиоды. Световые сигналы, принимаемые фотодиодами, преобразуются в электрические импульсы и вызывают срабатывание исполнительных механизмов.

В модуляторах инфракрасного диапазона используют кристаллы арсенида таллия, которые хорошо пропускают излучение в диапазоне 1,2—15 мкм и обладают существенным электрооптическим эффектом.

От 101 до 199 — инфракрасного диапазона;