электронно-лучевые приборы. «Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы» по ЛБ. Электроннолучевые и фотоэлектронные приборы

• Название: Электроннолучевые и фотоэлектронные приборы
• Анкор: электронно-лучевые приборы
• Дата: 09.09.2022
• Размер: 401 Kb.
• Имя файла: «Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы» по ЛБ.doc
• Тип: Учебно-методическое пособие; #668884
• страница: 3 из 3

Обработка экспериментальных данных
1. Рассчитываем световой поток осветителя, падающего на диафрагму, в зависимости от расстояния между ними
Ф = Е·S,

где S – площадь диафрагмы, расположенной перед приемной поверхностью прибора S = 1см = 0.0001 м ;

Е – освещенность в плоскости диафрагмы
Е = I / d ,

где I – сила света источника (типа А) в осевом направлении и равна 7 кД;

d – Расстояние от источника света до плоскости диафрагмы;
Ф = I ·S/ d

d, см
Ф, Лм

2. Рассчитать и построить зависимости коэффициента вторичного усиления от напряжения анод-катод.

М = f( ) ; М = /

а) Ф = 1.75 · Лм ; К.З : = const

, В
М

б) Ф = 7.78· Лм ; К.З.

, В
М

3. Рассчитать интегральные катодную и анодную чувствительности

а) =

б) =
Требования к отчету
Отчет должен содержать:

1. 
   Цель работы.
   
2. 
   Паспортные данные, цоколевку, назначение исследуемого ФЭУ.
   
3. 
   Электрические схемы измерений.
   
4. 
   Экспериментальные таблицы и графики.
   
5. 
   Результаты обработки экспериментальных данных.
   
6. 
   Выводы по работе.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое коэффициент вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) и от чего зависит его величина? Каковы численные значения КВЭЭ для металлов, диэлектриков и полупроводников?
   
2. 
   Нарисуйте графики зависимости КВЭЭ от ускоряющего первичный пучок напряжения для металлов, диэлектриков и полупроводников.
   
3. 
   Расскажите о вторично-эмиссионных свойствах сурьмяно-щелочных соединений, достоинствах и недостатках сурьмяно-щелочных вторичных эмиттеров.
   
4. 
   Расскажите о вторично-эмиссионных свойствах сплавных вторично-электронных эмиттеров, их достоинствах и недостатках.
   
5. 
   Назовите наиболее эффективные к настоящему времени вторично-электронные эмиттеры.
   
6. 
   Расскажите о токоустойчивости и температуроустойчивости вторичных эмиттеров.
   
7. 
   Как зависит величина КВЭЭ от угла падения вторичного пучка электронов?
   
8. 
   Нарисуйте кривую энергетического распределения вторичных электронов. Что такое функция распределения вторичных электронов по энергиям?
   
9. 
   Расскажите о конструкции и принципе действия однокаскадного ФЭУ.
   
10. 
    Назовите основные параметры однокаскадного ФЭУ.
    
11. 
    Нарисуйте основные характеристики однокаскадного ФЭУ.
    
12. 
    Преимущества и недостатки однокаскадных ФЭУ по сравнению с вакуумными и газонаполненными фотоэлементами.
    
13. 
    Пользуясь описанием лабораторного стенда, нарисуйте монтажные схемы, соответствующие принципиальным электрическим схемам снятия вольт-амперных, световых и анодных характеристик ФЭУ. Обоснуйте выбор элементов схемы и пределов измерений приборов.
    
14. 
    Расскажите о методике измерений характеристик однокаскадного фотоэлектронного умножителя.
    

Список используемых источников
1. Щука, А. А. Наноэлектроника  .— М.: Бином, 2012  .— 342 с.

2. Киреев В, Столяров А. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы  .— М.: Техносфера, 2006  .— 191 с.

3. Гусев, А. И. Наноматериалы. Наноструктуры. Нанотехнологии. М.: ФИЗМАЛИТ, 2007.415 с.

4. Щука А.А., Электроника [Электр. ресурс] Часть 2. Микроэлектроника: учебник для академ.бакалавр.- М.: Юрайт, 2016 – 326 с. ЭБС «Юрайт».

5. Жигарев А.А., Шамаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа. 1982.

6. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы, М., В.Ш., 1984.

Лабораторная работа № 4

Исследование фоторезистора
Цель работы: ознакомиться с устройством, физическими основами действия фоторезистора, изучить его параметры и характеристики.
Содержание работы
В работе исследуются вольт-амперные характеристики и световые характеристики фоторезисторов в рабочем режиме. Определяются интегральная чувствительность, чувствительность по току и напряжению. Рассчитывается темновое и световое сопротивление.
Схема измерений
Д ля исследования характеристик фоторезистора собирается электрическая схема, изображенная на рисунке 1.


Рисунок 1. Измерительная схема
Питание фоторезистора осуществляется от стабилизированного источника, регулируется ступенчато в пределах 24-48-88-144 В. В цепь фоторезистора может быть введено сопротивление нагрузки в пределах от 1 кОм до 6,6 МОм. При снятии статических характеристик оно должно быть зашунтировано ключом. Исследуемый прибор вставляется в панельку, укрепленную в светонепроницаемой камере. С помощью специального привода лампа может передвигаться относительно приемника. Методика контроля и измерения светового потока, падающего на фоторезистор, изложена в инструкции по работе на универсальном стенде.
Задание и методические указания

1. 
   Получить допуск на выполнение работы у преподавателя.
   
2. 
   Собрать электрическую схему испытаний фоторезистора и получить от преподавателя разрешение на начало эксперимента.
   

Примечание: измерительные приборы микроамперметр и вольтметр должны быть включены на самые грубые пределы – 10 мА и 400 В. Ступенчатый регулятор напряжения должен быть в положении 450 В, потенциометр плавной регулировки – выведен на «нуль».

3. 
   Включить тумблером «сеть» лабораторный стенд. Одновременно включается накал лампы осветителя.
   
4. 
   Включить привод лампы и установить осветитель на минимальном расстоянии 20 см от фоторезистора. Включить осветитель и в течение 10 минут проследить за изменениями темнового тока.
   
5. 
   Измерить темновую вольт-амперную характеристику ФР при напряжении 144 В.
   
6. 
   Построить полученные характеристики и утвердить у преподавателя протокол испытаний. Разобрать электрическую схему сдать стенд лаборанту.
   

l, см	20	25	30	35	40	45	50	55	60
I, мА
U, В

Обработка полученных результатов

1. 
   Рассчитать и построить характеристики и при номинальном напряжении.
   
2. 
   Рассчитать и построить характеристики и при номинальном рабочем напряжении.
   
3. 
   Рассчитать и построить характеристики и при номинальном рабочем напряжении.
   

Требования к отчету
Отчет должен содержать:

1. 
   Цель работы.
   
2. 
   Паспортные данные и назначение исследованного фоторезистора.
   
3. 
   Экспериментальные таблицы и графики.
   
4. 
   Результаты обработки экспериментальных данных.
   
5. 
   Выводы по работе.
   

Вопросы для подготовки и сдачи работы

1. 
   Что такое коэффициент поглощения? Что такое спектр поглощения?
   
2. 
   Назовите основные механизмы поглощения излучения полупроводников. Что такое внутренний фотоэффект?
   
3. 
   Какими параметрами полупроводникового материала определяется темновая проводимость.
   
4. 
   Как фотопроводимость зависит от величины падающего лучистого потока?
   
5. 
   С чем связана инерционность фоторезистивного эффекта?
   
6. 
   Что такое спектральная характеристика фоторезистивного эффекта?
   
7. 
   Расскажите о конструктивном исполнении и типах фоторезисторов.
   
8. 
   Назовите основные статические характеристики фоторезистора.
   
9. 
   Назовите основные статические параметры фоторезистора.
   
10. 
    Какие параметры характеризуют фоторезистор в рабочем режиме?
    
11. 
    Расскажите о спектральных характеристиках фоторезисторов.
    
12. 
    Почему наиболее чувствительные фоторезисторы являются наиболее инерционными?
    
13. 
    Как температура влияет на параметры и характеристики фоторезисторов?
    
14. 
    Преимущества и недостатки фоторезисторов по сравнению с другими, известными вам, фотоприемниками.
    
15. 
    Расскажите о применениях фоторезисторов.
    
16. 
    Пользуясь описанием универсального лабораторного стенда, нарисуйте монтажную схему, соответствующую принципиальной схеме испытаний фоторезистора. Обоснуйте выбор элементов схемы и пределов измерений приборов.
    
17. 
    Расскажите о методике измерения характеристик фоторезисторов.
    

Список используемых источников
1. Щука А.А., Электроника [Электр. ресурс] Часть 2. Микроэлектроника: учебник для академ.бакалавр.- М.: Юрайт, 2016 – 326 с. ЭБС «Юрайт».

2. Жигарев А.А., Шамаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа. 1982.

3. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы, М., В.Ш., 1984.
Лабораторная работа № 5

Исследование вакуумного фотоэлемента
Цель работы: ознакомиться с устройством, физическими основами действия вакуумного фотоэлемента, изучить его параметры и характеристики.
Содержание работы
В работе исследуются: анодные и световые характеристики в статическом и рабочем режимах. Определяются интегральная чувствительность, чувствительность по току и напряжению.

Схема измерений
Рисунок 1 - Схема измерений

Для исследования характеристик вакуумного фотоэлемента собирается схема изображенная на рисунке 1. Питание фотоэлемента осуществляется от стабилизированного источника питания, регулируемого ступенчато (в пределах от 24-48-88-144 В) и плавно (потенциометром). В анодную цепь фотоэлемента может быть введено сопротивление нагрузки в пределах от 1 кОм до 5,6 кОм. При снятии статических характеристик оно зашунтировано ключом.

Исследуемый фотоэлемент (в дальнейшем ФЭ) вставляется в панельку, укрепленную в светонепроницаемой камере. С помощью специального привода лампа может передвигаться относительно ФЭ.
Задание и методические указания на выполнение лабораторной работы

1. 
   Получить допуск на выполнение работы от преподавателя.
   
2. 
   Собрать электрическую схему испытания ФЭ и получить от преподавателя разрешение на начало работы.
   

Примечание: измерительные приборы (микроамперметры и вольтметры) должны быть включены на самые грубые пределы 10мА и 400В. Ступенчатый регулятор напряжения должен быть в положении “50В”, потенциометр плавной регулировкой выведен на “нуль”.

3. 
   Включить тумблер “сеть”.
   
4. 
   Включить привод лампы осветителя и установить осветитель на минимальном расстоянии 20 см от ФЭ.
   
5. 
   Снять семейство световых и вольт-амперных характеристик.
   
6. 
   Построить полученные характеристики и утвердить у преподавателя протокол испытания. Разобрать электрическую схему и сдать лабораторный стенд лаборанту.
   

Обработка полученных результатов

1. 
   Рассчитать интегральную чувствительность фотоэлемента, чувствительность по току и чувствительность по напряжению.
   
2. 
   Рассчитать по статическим анодным характеристикам кривые изменения статического и внутреннего сопротивлений от анодного напряжения фотоэлемента.
   

Требования к отчету

1. 
   Цель работы.
   
2. 
   Паспортные данные и назначение исследуемого прибора.
   
3. 
   Электрическая схема измерений.
   
4. 
   Экспериментальные таблицы и графики.
   
5. 
   Выводы, полученные из эксперимента.
   

Вопросы для подготовки и сдачи работы

1. 
   Назовите основные законы внешнего фотоэффекта.
   
2. 
   Перечислите основные параметры эффективных фотокатодов.
   
3. 
   Какие факторы определяют коротковолновую и длинноволновую границы фотоэффекта.
   
4. 
   Какая существует связь между интегральной и спектральной чувствительностями фотокатодов?
   
5. 
   Что такое цветовая температура источника света?
   
6. 
   Что такое световой эквивалент темнового тока?
   
7. 
   Зависит ли величина фототока от спектрального излучения источника при одинаковой величине светового потока?
   
8. 
   Какой из технических фотокатодов имеет наибольшую интегральную чувствительность?
   
9. 
   Расскажите об устройстве вакуумных фотоэлементов. Что такое полупрозрачные массивные фотокатоды?
   
10. 
    Назовите основные параметры вакуумных фотоэлементов.
    
11. 
    Что такое статический и динамический режим работы?
    
12. 
    Нарисуйте и объясните ход основных характеристик вакуумного фотоэлемента.
    
13. 
    Какие причины вызывают отклонения от линейности световых характеристик вакуумных фотоэлементов?
    
14. 
    Расскажите о применении вакуумных фотоэлементов.
    
15. 
    Расскажите о методике измерения характеристик вакуумного фотоэлемента.
    

Список используемых источников
1. Щука А.А., Электроника [Электр. ресурс] Часть 2. Микроэлектроника: учебник для академ.бакалавр.- М.: Юрайт, 2016 – 326 с. ЭБС «Юрайт».

2. Жигарев А.А., Шамаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа. 1982.

3. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы, М., В.Ш., 1984.