Возбуждение автоколебаний

Внутренний фотоэффект — возбуждение электронов вещества, т. е. переход их на более высокий энергетический уровень под воздействием излучения, благодаря чему изменяется концентрация свободных носителей заряда, а следовательно, и электрические свойства вещества. В металлах внутренний фотоэффект не наблюдается. Он присущ только полупроводникам.

При дальнейшем увеличении внешнего постоянного напряжения, приложенного к кристаллу, происходит возбуждение электронов и их переход в верхнюю зону. В этой зоне подвижность электронов уменьшается, а следовательно, уменьшается ток, протекающий через кристалл. При дальнейшем росте напряжения ток будет уменьшаться, что соответствует появлению на вольт-амперной

Под радиационной стойкостью электроизоляционных материалов понимают способность выдерживать воздействие ионизирующих излучений, т. е. излучений, вызывающих ионизацию атомов и возбуждение электронов. Среди разнообразных видов таких излучений наибольшую опасность для электроизоляционных материалов представляют гамма-излучение и нейтронное излучение, способные проникать в вещества на большую глубину — порядка десятков сантиметров. При использовании электроизоляционных материалов в ядерном реакторе они подвергаются воздействию смешанного излучения, в котором главную роль играют составляющие гамма- и нейтронного излучения.

При выводе формулы (6.13) не учитывали расход энергии на возбуждение электронов атомов мишени, т. е. все соударе-

Внутренний фотоэффект наблюдается в полупроводниках и диэлектриках. В них под действием излучения происходит возбуждение электронов. Переход электронов на более высокий энергетический уровень приводит к изменению концентрации свободных носителей заряда и, следовательно, электрических свойств вещества. При воздействии лучистой энергии на полупроводник у части валентных электронов увеличивается энергия настолько, что они преодолевают запрещенную зону и переходят в зону проводимости.

Внутренний фотоэффект — возбуждение электронов вещества, т. е. переход их на более высокий энергетический уровень под действием излучения, благодаря чему изменяются концентрация свободных носителей заряда, а следовательно, и электрические свойства вещества. Внутренний фотоэффект наблюдается лишь в полупроводниках и диэлектриках и проявляется в виде изменения электрической проводимости в однородных полупроводниках или создания ЭДС в неоднородных полупроводниках (р'-п структур). Полупроводниковые приборы с однородной и неоднородной структурами, в которых используется внутренний фотоэффект, служат в качестве фотоэлектрических полупроводниковых приемников излучения.

Все виды радиоактивного излучения, проходя через материал, взаимодействуют либо с ядрами атомов, либо с электронами. При этом происходит возбуждение электронов, смещение атомов из узлов решетки и возбуждение атомов и молекул частицами или квантами высоких энергий радиоактивного излучения. Вторичные явления проявляются в каскадном возбуждении и нарушении структуры материала выбитыми атомами, ионами и элементарными частицами, в результате чего изменяется структура облучаемого материала. Одним из видов изменения структуры является образование вакансий в кристаллической решетке при столкновении частиц большой энергии или при взаимодействии квантов радиоактивного излучения с атомами твердого тела. Атомы, выбитые из своих устойчивых положений в решетке, могут оставаться в промежуточном, неустойчивом положении, образуя группу внедренных атомов. Если внедренный атом рекомбиниругт с образованной им вакансией, то не возникает нового дефекта, но происходит атомное замещение, приводящее к разупорядочению кристаллической решетки.

Радиоактивные излучения, проходя через материал, вызывают ионизацию и возбуждение электронов и приводят к образованию электронно-дырочных пар свободных ионов и электронов в результате разрыва межатомных связей и выбивания электронов с электронных оболочек. Одновременно с процессом генерации электронно-дырочных пар происходит их рекомбинация и при постоянной дозе облучения может наблюдаться равновесное состояние.

Тепловое возбуждение электронов приводит к тому, что уже при нормальных температурах некоторая часть электронов, находящихся у «потолка» валентной зоны, преодолевает запрещенную зону.

Выход электронов возможен также из полупроводников и диэлектриков. Однако при этом работа затрачивается не только на преодоление тормозящих электрических сил, но и на возбуждение электронов, переходящих из заполненной зоны в зону проводимости. У некоторых щж-местных полупроводников работа выхода может быть очень малой (порядка 1 .эВ).

Термоэлектронная эмиссия. Как уже указывалось, при нагревании тел происходит термическое возбуждение электронов, в результате чего распределение электронов по величинам энергий изменяется — появляются электроны с энергиями, значительно превышающими энергию W{. Такие электроны при определенных условиях могут покинуть поверхность металла, в результате чего возникает эмиссия электронов. Их количество, испускаемое с поверхности нагретого тела в одну секунду (величина тока термоэлектронной эмиссии), зависит от температуры тела, работы выхода и свойств поверхности. Электронная теория дает следующее экспериментально подтвержденное уравнение термоэлектронной эмиссии:

ющих изображающим точкам//—VII, характеризуются следующими понятиями: неустойчивость при любых начальных условиях (точка ///), устойчивость в ограниченной области начальных условий (точка //), мягкое возбуждение автоколебаний (точки IV, V, VI), жесткое возбуждение автоколебаний (точка VII).

При настройке АРВ (точка VII на рис, 8.4) внутри области статической устойчивости вблизи высокочастотной части границы возможно жесткое возбуждение автоколебаний, При возмущениях, меньших некоторого «порога», переходный процесс будет затухать, а при возмущениях, больших этого «порога», в системе устанавливаются автоколебания.

§ 15.55. Мягкое и жесткое возбуждение автоколебаний. Ток стока транзистора zc является функцией напряжения изи. Эта функция может быть представлена кривой 15.41, а, приближенно описываемой зависимостью

§ 15.55. Мягкое и жесткое возбуждение автоколебаний.............. 504

4-6. Возбуждение автоколебаний

4-6. Возбуждение автоколебаний в нелинейной системе с обратной

Если при некотором статическом состоянии равновесия автоколебания возникают самопроизвольно при сколь угодно малых начальных значениях соответствующих величин, то такое возбуждение автоколебаний называют мягким. Если для возбуждения автоколебаний предварительно нужно задать определенные начальные значения, то такое возбуждение называют жестким.

Возбуждение автоколебаний в нелинейной электрической цепи с обратной связью.

В соответствии с изначально поставленной задачей требуется определить область значений Ео и М, обеспечивающих возбуждение автоколебаний.

4. Для экспериментальной проверки построенной кривой, выход цепи соединить с входом лучевого осциллографа. Рекомендуется использовать режим ждущей развертки. Прерывание (отдельная кнопка на макете № 2) обеспечивает периодическое отключение цепи от источников с частотой много меньшей частоты автоколебаний. Это дает возможность наблюдать на экране процесс перехода от состояния равновесия к автоколебаниям. Устанавливая последовательно значения Ео от 0 до E0,nav (то есть перемещаясь по кривой 1) и плавно изменяя индуктивную связь (регулировка М) фиксировать значения М при которых наступает потеря устойчивости (возбуждение автоколебаний). Определенные таким образом М записать в последней строке таблицы, а затем нанести на график 14.4. Отклонения этих точек от теоретической кривой можно объяснить погрешностями замеров и принятыми допущениями, упрощающими расчетную часть эксперимента.

22.6. Возбуждение автоколебаний в нелинейной системе