Показатель политропы

Таким образом, показатель поглощения а можно определить как величину, обратную толщине слоя полупроводника, после прохождения которого световой поток (поток фотонов) уменьшится в е = 2,718 ... раза.

Зависимость показателя поглощения от энергии фотонов называют спектром поглощения полупроводника ( 1.19). При больших энергиях фотонов происходит собственное поглощение с образованием пар носителей электрон — дырка. Показатель поглощения при этом велик. При малой энергии фото-

нов (меньше ширины запрещенной зоны полупроводника) показатель поглощения уменьшается.

При малых энергиях фотонов основным процессом поглощения является поглощение носителями заряда. Поэтому показатель поглощения в этом диапазоне частот зависит от концентрации носителей или от концентрации примесей.

где R — коэффициент отражения фотонов от полупроводника; а — показатель поглощения; г — квантовая эффективность генерации, т. е. число возникающих пар носителей при собственном поглощении (или число носителей при примесном поглощении), отнесенное к числу поглощенных фотонов; Л/ф — число фотонов, падающих на единичную поверхность полупроводника в единицу времени (оно может быть определено как мощность падающего на единичную поверхность излучения, отнесенное к энергии фотона /iv); т„ — время жизни неравновесных носителей заряда.

где а — толщина полупроводникового фоточувствительного слоя; b — его ширина; / — расстояние между электродами; R — коэффициент отражения; а — показатель поглощения; т) — квантовая эффективность генерации; #ф — число фотонов, падающих на единичную поверхность фоточувствительного слоя в единицу времени.

При малых длинах волн с уменьшением длины волны падающего на фоторезистор света растет показатель поглощения. Поэтому глубина проникновения квантов света в полупроводник уменьшается, т. е. основная часть неравновесных носителей заряда возникает вблизи освещаемой поверхности фоточувствительного слоя. При этом увеличивается роль поверхностной рекомбинации и уменьшается среднее время жизни неравновесных носителей. Таким образом, спектральная характеристика имеет спад и при малых длинах волн.

С уменьшением длины волны падающего на фотодиод света растет показатель поглощения узкозонного полупроводника. Глубина проникновения квантов в этот полупроводник уменьшается. Генерация неравновесных носителей происходит только вблизи гетероперехода.

u — коэффициент передачи тока эмиттера одномерной теоретической модели транзистора, коэффициент ударной ионизации, коэффициент термо-ЭДС, показатель поглощения а* — эффективность коллектора а„ — коэффициент переноса

Показатель поглощения 32 Полевой транзистор 301

Поглощение излучения характеризуют в полупроводниках глубиной поглощения хо или обратной величиной 1/Хо — показателем поглощения. Показатель поглощения равен от-

где т]ипл; — индикаторный КПД компрессора при политропическом сжатии («0,6—0,8); т)Мех—КПД, учитывающий механические потери в компрессоре («0,88—0,92); т]Пер — КПД передачи от вала электродвигателя к валу компрессора (^0,96— 0,98); z — число ступеней компрессора; т — показатель политропы (для воздуха примерно 1,35; для нефтяного газа примерно 1,25); pi и р2 — абсолютные давления сжимаемого газа или воздуха на входе и выходе компрессора, Па; VQ — подача компрессора, отнесенная к давлению и температуре на входе, м3/с; К* — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,1 —1,2,. учитывающий отклонения режима работы компрессора от расчетного, снижение напряжения в сети, питающей двигатель, и др. Обычно компрессор охлаждается водой, по практически не все тепло, выделяемое при сжатии агента — газа или воздуха, уносится с водой, а часть его идет на повышение температуры агента. Таким образом, процесс сжатия не удается сделать изотермическим, наиболее экономичным; он протекает по политропическому циклу. Это обстоятельство и учтено в формуле (9.1) введением т)Иид.

где а = V0'Vh — относительный объем вредного пространства; У0 и Vh — соответственно вредный и рабочий объемы цилиндра; А — степень повышения давления; т — показатель политропы расширения газа, остающегося во вредном объеме.

где m — показатель политропы.

о --•- 0,045, показатель политропы расширения газа, остаю-

Задача 6.9. Одноцилиндровый одноступенчатый поршневой компрессор сжимает воздух от давления рг — — 1 • 105 Па до рг = 7 • 105 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора и необходимую мощность электродвигателя с запасом 10 % на перегрузку, если диаметр цилиндра D = 0,3 м, ход поршня 5 = 0,3 м, частота вращения вала п = 12 об/с, относительный объем вредного пространства а = 0,05,показатель политропы расширения остающегося во вредном объеме газа m = 1 ,3, коэффициент, учитывающий уменьшение давления газа при всасывании, TJP = 0,94 и эффективный адиабатный к. п. д. компрессора

где п — показатель политропы.

где т — показатель политропы, определяемый из уравнения pif1 = coast; pi и р% — начальное и конечное давления, Па; vt — начальный удельный объем газа, или объем 1 кг газа при всасывании, м3,

где т — показатель политропы, определяемый из уравнения pif1 = coast; pi и р% — начальное и конечное давления, Па; vt — начальный удельный объем газа, или объем 1 кг газа при всасывании, м3,

Так как в реальном процессе показатель политропы ku — переменная величина, то как частные случаи рассматриваются процессы: изотермический ku =-- 1, адиабатный (теплообмен отсутствует dq — 0)— kn = kr (для воздуха kr = 1,4), изохорный — feu = оо или изобарный — kn ----= 0.

здесь п — показатель политропы; Lr — теоретическая работа сжатия ступени.

Показатель политропы расширения газа во входном патрубке находится из выражения