Fotoelektron asboblar

Fotoelektron ko‘paytirgichlar
Fotoelektron ko‘paytirgich tashqi fotoeffektli elektrovakuum fotoelementlarning xili hisoblanadi. Fotoelektron ko‘paytirgichlar rus injeneri L.A.Kubetskiy tomonidan 1930-yilda ixtiro qilingan.



Fotoelektron ko‘paytirgich deb, shunday fotoeffektli fotoelementga aytiladiki, unda fototok kuchayishi ikkilamchi elektron emissiyadan foydalanish yo‘li bilan amalga oshiriladi (2.28-rasm). Fotoelektron ko‘paytirgichlarning kamchiligi vaqt o‘tishi bilan sezgirligining pasayishi (qarishi) hisoblanadi, undan tashqari ularga katta kuchlanishli manba talab qilinadi (2300 V gacha).


Fotorezistorlar
Yorug‘lik ta’siri ostida elektr o‘tkazuvchanligi o‘zgaradigan asboblarga fotorezistorlar deyiladi. Fotorezistorlarda material sifatida selen, talliy, svines, vismut, kadmiy va boshqa yarimo‘tkazgichlar ishlatiladi. Yarimo‘tkazgichni yoritishda o‘tkazuvchi maydondan o‘tadigan elektronlar soni va elektr o‘tkazuvchanligi ortadi.
Yorug‘lik tavsifi, volt-amper tavsifi, spektral tavsifi fotorezistorlarning asosiy tavsiflari hisoblanadi. Fotorezistorlar integral sezgirligining yuqoriligi sababli, ular avtomatika va telemexanikaning ba’zi bir qurilmalarida keng ishlatiladi (2.29-rasm)


Quyosh fotoelementlari va fotodiodlar, ularning ishlatiladigan sohasi
Ventilli fotoelementlarda yorug‘lik energiyasi to‘g‘ridan to‘g‘ri elektr energiyasiga aylanadi, shuning uchun ularga begona tok manbalari kerak bo‘lmaydi. 1954-yildan boshlab ventil fotoelementlari quyosh batareyalarini yasashda ishlatilmoqda. Bunday quyosh batareyalarini Yerning sun’iy yo‘ldoshlarida muvaffaqiyatli ishlatilib kelinmoqda. O‘zbekistonda bunday batareya Тoshkent viloyatining Kumushkon qishlog‘ida joylashgan. Quyosh fotoelementining tuzilishi juda oddiydir. U n-tipidagi kremniy plastinkasidan iborat bo‘lib, unga mishyak atomi aralashma sifatida kiritilgan. Plastinka yuzasiga diffuziya orqali vakuumda bor elementi kirgiziladi, u teshikli elektr o‘tkazuvchi maydon hosil qiladi (2.30-rasm). p –elektr o‘tkazuvchanlikning qalinligi 2ч3 mkm dan oshmaydi, shuning uchun yorug‘lik energiyasi p-n o‘tish hududiga oson kiradi.




Elektron-teshik o‘tishi teskari qarshiligining yorug‘lik ta’sirida o‘zgarishi xususiyatini ishlatadigan asbobga fotodiod deyiladi. Fotodiodlarning sezgirligi juda yuqori bo‘lganligi ularni hisoblash va o‘lchov texnikasi avtomatikasi qurilmalarida ishlatishga imkon beradi (2.31-rasm). Fotodiodlar FD deb belgilanadi.

Fotoelektrik qurilmalar

Ёруглик энергияси таъсирида уз электр хоссаларини узгартирадиган асбобларга фотоэлементлар дейилади. Ташки ва ички фотоэффект шундан иборатки, ёруглик окими фотокатодга кириб, унга узининг энергияни беради ва натижада фотоэлектронэмиссия руй беради. Ташки фотоэффектдан вакуумли ва газ тулдирилган фотоэлементларда ва фотоэлектрон кучайтиргичларда фойдаланилади. Ички фотоэффект шундайки, ёруглик энергияси таъсирида баъзи ярим утказгичларнинг ионлашади, натижада янги заряд ташувчилар хосил булиб, ярим утказгичнинг утказувчанлиги ортади. Ички фотоэффект беркитувчи катламли фотоэлементларда ва фоторезисторларда фойдаланилади.
2.Ташки фотоэффектли фотоэлемент ичида вакуум хосил килинган шиша колбадан иборат. Энг кенг таркалган кислород-цезийли фотоэлемент колбасининг ички девори (=50% кисми) кумуш катлами билан копланган. Бу копламага цезий оксиди суртилади. Кумуш катлами ва уни коплаган цезий фотоэлементининг катоди булади. Нур катодга бемалол етиб бориши учун анод ингичка никель симдан халка шаклида килинади ва колбанинг уртасига урнатилади. Газ тулдирилган (ионли) фотоэлементлар факат кислород цезийли булади. Уларда колба ичи орган билан тулдирилади. Ток манбаи уланганда фотоэлементнинг аноди ва катоди орасида электр майдони вужудга.

Умумий куриниши, фотоэлекторон кучайтиргични уланиш схемаси

Ташки фотоэлектронли фотоэлементнинг ВАХси.
I_ф = f (U_a) / ф = сonst
Кучланиш узгармаганда эса токнинг ёруглик окимига богликлиги ёруглик характеристикаси дейилади (в,г расм).
I_ф = f (Ф) / U_a = сonst.
Ионли фотоэлементда атомларнинг ионланиши хисобига фототок ортади.
Фотоэлементнинг сезгирлиги билан ифодаланади.
Электронли фотоэлемент учун S=20120 МКА/МА, ионли фотоэлемент учун эса S = 150250 МКА/МА. Сезгирликни ошириш учун фотоэлектрон кучайтиргичлар кулланилади. Улардаги фототок иккиламчи электрон эмиссия хисобига кучайтирилади. Фотоэлементда катод ва аноддан ташкари бир катор динод дейиладиган элементларга жойлаштирилади. Улар 10-14 тагача булиши мумкин. Фотокучайтиргич нормал ишлаши учун динодлар орасидаги кучланишлар 50-150 В га тенгбулиши керак. Нур таъсирида чикан эликтронлар динод Д, нинг электр майдони билан кучайтирилади ва унга урилиб, иккиламчи эликтрон чикарилади ва у А га етганча давом этади.Иккиламчи эликтронлар сонига нисбати иккиламчи эмиссия коэффиценти  =3/8 га тенг булади.Фотокучайтиргичлар хар хил автоматик уташ тизимларида кулланилади. Ёриглик булмаганда ёки жуда кичик ёрглик окими натижасида поронэлим токи хосил булади, лекин у жуда кичикдир.