Коэффициентом преломления

= ВГ/ВН_ Qff - коэффициентом прямоугольности.

Степень прямоугольности петли гистерезиса характеризуют коэффициентом прямоугольности

От указанного недостатка свободны ф е р р и д ы ( 10.17, б), представляющие собой комбинацию магнитоуправляемого контакта с магнитопроводом из материала, обладающего большим остаточным потоком (высоким коэффициентом прямоугольности). Управление фер-ридом осуществляется подачей в обмотку кратковременного импульса, обеспечивающего намагничивание магнитопровода. Замкнувшийся в этом случае контакт феррида и после окончания импульса остается в замкнутом состоянии, удерживаемый силой притяжения, создаваемой остаточным потоком.

Индукции 52> В3 и 5Ь 54 соответствуют границам участков, которые могут считаться прямолинейными. Отношение ВГ/ВН = /С„р называется коэффициентом прямоугольности,

Предельный статистический цикл гистерезиса ферромагнитных материалов характеризуется следующими параметрами ( 7.5): Яс - коэрцитивной силой, Bf - остаточной индукцией и ki—j -=' Bf/BH_ он - коэффициентом прямоугольности.

= Br/B,._ ofj - коэффициентом прямоугольности.

При некотором значении напряженности намагничивающего поля в области, близкой к насыщению, форма и размеры петли гистерезиса при дальнейшем увеличении этого значения уже не изменяются, растут лишь ее безгистерезисные участки. Такая петля называется предель~ ной петлей гистерезиса. Точки пересечения предельной петли гистерезиса с осями координат определяют остаточную индукцию ВГ и коэрцитивную силу Нс, которые вместе с индукцией насыщения Bs являются характеристиками магнитных материалов. Свойства некоторых магнитных материалов, особенно ферритов, также характеризуются коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса /гп = Вг/Вг. Материалы, в которых /г„ « 1, называют материалами с прямоугольной петлей гистерезиса.

При некотором значении напряженности намагничивающего поля в области, близкой к насыщению, форма и размеры петли гистерезиса при дальнейшем увеличении этого значения уже не изменяются, растут лишь ее безгистерезисные участки. Такая петля называется предельной петлей гистерезиса. Точки пересечения предельной петли гистерезиса с осями координат определяют остаточную индукцию ВГ и коэрцитивную силу Нс, которые вместе с индукцией насыщения Bs являются характеристиками магнитных материалов. Свойства некоторых магнитных материалов, особенно ферритов, также характеризуются коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса kn = Br/Bs. Материалы, в которых kn « 1, называют материалами с прямоугольной петлей гистерезиса.

Степень прямоугольное™ петли гистерезиса характеризуется коэффициентом прямоугольности—отношением остаточной индукции Вг к максимальной для данной петли магнитной индукции 5гаах. Отношение Br/BmaxfvQ,95—0,99.

По степени прямоугольности петли гистерезиса пермаллои делят на сплавы с почти прямоугольной петлей гистерезиса, у которых коэффициент прямоугольности Вг/Вт= 0,95—0,99, и на сплавы с относительно низким коэффициентом прямоугольности.

Все ферриты "можно подразделить на три группы—ферриты с пологой кривой намагничивания (марганцево-цинковые ферриты); с круто поднимающейся кривой намагничивания (никель-цинковые ферриты); с прямоугольной петлей гистерезиса (магний-марг'анце-вые ферриты ПП-1—ПП-5); с коэффициентом прямоугольности 5г/бтах порядка 0,9 и Я(?=0,6 — 2Э. Свойства ферритов с ППГ определены ОСТ-11 (1969 г.).

Световоды. Между источником и приемником света в оптроне находится световод. Для уменьшения потерь при отражении от границы раздела светодиода и проводящей среды (световода) последняя должна обладать большим коэффициентом преломления. Такие среды называются иммерсионными. Иммерсионный материал должен обладать также хорошей адгезией к материалам источника и приемника, обеспечивать достаточное согласование по коэффициентам расширения, быть прозрачным в рабочей области и т. д. Наиболее перспективными являются свинцовые стекла с показателем преломления 1,8—1,9 и селеновые стекла с показателем преломления 2,4—2,6. На 9.8 показано поперечное сечение твердотельного оптрона с иммерсионным световодом.

называют коэффициентом преломления (прохождения).

Если в схемах на 18-8 параллельно разряднику включить сопротивление г2 = Zi/(n— 1), то это позволяет приближенно учесть влияние отходящих линий. Характер процессов, описанных выше, сохраняется, но остающееся напряжение на разряднике снижается, как показано на 18-7, а. Кроме того, в схеме 18-8, б уменьшается и крутизна волны (в соответствии с коэффициентом преломления), следовательно, снижается также амплитуда свободных колебаний. Таким образом, увеличение числа линий является благоприятным фактором, ограничивающим напряжения на подстанции.

Эффективность светопередачи зависит от качества оптических контактов между излучающим элементом и световодом, световодом и фотоприемником. Эта задача решается путем применения стекол с высоким коэффициентом преломления (свинцовых или селеновых). Наименьшее внутреннее отражение можно обеспечить за счет создания излучающих устройств со сферической поверхностью, но в технологии микросхем, где используются элементы планарной конфигурации, наиболее пригодны устройства плоской конструкции ( 17.31).

Значительно проще технология изготовления полупроводниковых излучателей с прозрачным полусферическим (или параболическим) покрытием из различных пластических материалов с высоким коэффициентом преломления для увеличения критического угла полного внутреннего отражения в полупроводнике.

Спектр излучения Солнца включает в себя практически весь оптический диапазон (см. 7.1). Поэтому для преобразователей нет идеальных полупроводниковых материалов, использующих полностью излучение Солнца. С целью повышения качества преобразователя полупроводниковые материалы выбирают с высоким коэффициентом поглощения и большим квантовым выходом в области максимальной интенсивности спектра солнечного излучения, с минимальным коэффициентом отражения и пропускания, определенными шириной запрещенной зоны, степенью легирования, коэффициентом преломления и другими параметрами. В полупроводниках с малой шириной запрещенной зоны полнее используется большая часть спектра излучения Солнца. Но преобразователи с такими материалами отличаются невысоким напряжением холостого хода ?/х.х (см. § 7.3), большим обратным током электрического перехода /обр, а следовательно, малым диапазоном рабочих температур. Материалы с шириной запрещенной зоны в несколько электрон-вольт позволяют снизить токи /обр и получить высокие значения С/х.х преобразователя, но его КПД при этом слишком мал. Расчетные зависимости максимальной плотности мощности и КПД преобразователя от ширины запрещенной зоны полупроводников Д?3 для разных высот h над уровнем моря приведены на 7.5. Атмосфера Земли избирательно поглощает излучение Солнца, поэтому максимум КПД и его абсолютное значение смещаются в область меньших Д?3. Стрелками на рисунке указаны значения ширины запрещенной зоны для некоторых полупроводников — кремния Si, фосфида индия InP, apce-нида галлия GaAs, теллурида кадмия CdTe. В космических условиях, когда /г]>400 км и поглощением излучения атмосферой Земли можно пренебречь, материалы с &Е3** *»1,6 эВ (CdTe) обеспечивают максимальный КПД преобразования (КПД реальных преобразователей менее 20 %).

Конструкции оптопар различны: составные на дискретных элементах, пленочные, монолитные. На 7.44 приведены примеры составных конструкций оптопар на дискретных элементах. В бескорпусной оптопаре ( 7.44, а) СИ — светоизлучатель; ФП — фотоприемник; ОС — оптическая среда; 1 — выводы светоизлучателя; 2 — выводы фо-топриемника. Кристаллы светоизлучателя и фотоприемника размещены в оптической иммерсионной среде строго параллельно. В качестве оптической среды используются в основном органические полимерные оптические клеи с коэффициентом преломления я* «1,5 и редко халько-

Волоконный световод представляет собой стеклянную нить диаметром 10—50 мкм, покрытую слоем вещества с более низким коэффициентом преломления, чем у стекла нити. Вследствие этого происходит полное внутреннее отражение от поверхности волокна, и луч вдоль волокна передается почти без потерь.

Световоды. Между источником и приемником света в оптроне находится световод. Для уменьшения потерь при отражении от границы раздела светодиода и проводящей среды (световода) последняя должна обладать большим коэффициентом преломления. Такие среды называются иммерсионными. Иммерсионный материал должен обладать также хорошей адгезией к материалам источника и приемника, обеспечивать достаточное согласование по коэффициентам расширения, быть прозрачным в рабочей области и т. д. Наиболее перспективными являются свинцовые стекла с показателем преломления 1,8—1,9 и селеновые стекла с показателем преломления 2,4—2,6. На 8.8 показано поперечное сечение твердотельного оптрона с иммерсионным световодом.

Коэффициент а называется коэффициентом преломления, а коэффициент р — коэффициентом отражения. Нетрудно видеть, что если Z2 =°о (разомкнутый конец первого участка), то

Стеклянный световод представляет собой двухслойное стеклянное волокно, внутренняя часть которого (жила) изготовляется из более плотного стекла, чем внешняя оболочка. Жила обладает большим коэффициентом преломления, чем оболочка, поэтому если направить узкий пучок света на торец жилы, то свет будет распространяться только по ней, испытывая полное внутреннее отражение на границе между жилой и оболочкой и не выходя наружу, хотя оболочка и изготовляется из оптически прозрачного стекла. ,