III. Внутренний фотоэффект и его виды. Устройство и принцип работы селенового фотоэлемента.

Внутренний фотоэффект – явление перераспределения электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких диэлектриках и полупроводниках.

При этом электроны становятся свободными, но остаются в самом веществе. Одной из разновидностей внутреннего фотоэффекта является фотогальванический эффект, при котором на границе раздела двух сред (металл – полупроводник или полупроводник – полупроводник) с разными типами проводимости возникает фото ЭДС, пропорциональная лучистому потоку.

Вследствие диффузии электроны переходят из

полупроводника в металл и возникает КРП

лучистая энергия (контактная разность потенциалов). При

металл воздействии лучистой энергии подвижность

- - - - - - - - электронов увеличивается и КРП возрастает.

+ + + + + + + + полупроводник При освещенности контактного слоя в цепи

возникает фототок.

Этот принцип лежит в основе работы селенового фотоэлемента.

лучистая энергия

1.Пластмассовая пластинка

2.Слой селена, напыляемый на пластмассу

3.Очень тонкий (прозрачный) слой металла,

напыляемый на селен

.

Принцип работы

Граница раздела металла и селена является запирающим слоем. Работа выхода (А_вых.) электронов из селена меньше, чем работа выхода (А_вых.) электронов из металла, поэтому электроны из селена переходят в металл и на их границе возникает КРП. При освещении, электроны селена приобретают дополнительную энергию, и в большом количестве переходят в металл, поэтому КРП и фотоЭДС возрастают и при замыкании цепи образуют фототок.

Особенности:

1. Является генератором фотоЭДС и тока, поэтому не требует источника питания

2. Зависимость фототока селенового элемента от его облученности линейная, что очень удобно для измерительных целей.

3. Кривая спектральной чувствительности селенового элемента практически совпадает с кривой спектральной чувствительности глаза человека для дневного зрения, поэтому их широко используют как датчики измерительных приборов регистрирующих уровни яркости и освещенности в светотехнике и фотографии.

Применение фотоэлектронных приборов в медицине (ФЭП).

В медицине наибольшее распространение получили фотоэлектронные умножители (ФЭУ), электронно - оптические преобразователи (ЭОП), полупроводниковые фотоэлементы, фотодиоды, фототранзисторы.

ФЭУ применяются:

1. В спектроскопических приборах, для спектрального анализа химического состава вещества.

2. В фотометрических приборах для определения концентрации растворов

3. В счетчиках радиоактивных частиц.

4. Для измерения слабых световых потоков (при биофизических исследованиях для определения сверхслабой биолюминисценции).

ЭОП применяются:

1. В инфракрасной микроскопии

2. Для изучении люминисцирующих лекарственных веществ в ИК области спектра.

3. В тепловизорах – приборах, позволяющих регистрировать местные повышения температуры для определения подкожных злокачественных опухолей, расширения вен, подкожных воспалительных процессов.

4. В рентгеноскопии.

5. Для усиления яркости рентгенографичкеского изображения, что позволяет уменьшить дозу облучения.

Полупроводниковые фотоэлементы применяются:

1. В счетчиках клеток крови.

2. В измерителях освещенности, цветовой температуры.

3. в различных устройствах автоматики

4. В дозиметрах инфракрасного и ультрафиолетового излучений

5. В тепловизорах.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: