Mavzu: Fotoеlektron asboblar Reja

Kuchlanish o`zgarmaganida tokning yorug`lik oqimiga bog`liqligi yorug`lik tavsifi deyiladi (10.3-rasm):
I_f=f(F), bunda U_a=Const.
Ionli fotoеlementlarning vol’t-amper tavsifi gorizontal chiziqdan keyin tepaga ko`tariladi, chunki gazning ionlashishi hisobida fototok keskin ko`payadi (10.2. b-rasm).
Ionli fotoеlement uchun yorug`lik tavsifi nochiziqli, еlektronli fotoеlement uchun chiziqli bo`ladi (XVII. 3- rasm), chunki ionli fotoеlementda atomlarning ionlashishi hisobida fototok ortadi. Mikroamperlarda ifodalangan fototokning lyumen (lm)larda ifodalangan yorug`lik oqimiga nisbati fotoеlementning sezgirligi deyiladi:

Еlektronli fotoеlementlar uchun S=20  120 mkA/lm ionli fotoеlementlar uchun S= 150  250 mkA/lm. Fotoеlemenlarning sezgirligini orttirish uchun fotoеlektron ko`paytirgichlar qo`llaniladi. Fotoеlektron ko`paytirgich tashqi fotoеffekt fotoеlementi bo`lib. uning fototoki ikkilamchi еlektron еmissiya hisobiga kuchaytiriladi (10.4- rasm). Katod va anoddan tashqari va bir qator dinod deyiladigan ikkilamchi еmitterlar joylashgan. Umuman. Bularning soni 10—14 gacha bo`lishi mumkin. Fotoko`paytirgich normal ishlashi uchun qo`shni diodlar orasidagi kuchlanish 50—150 B ga teng bo`lishi kerak.

10.4-rasm. Fotoеlektron ko`paytirgich: a) tuzilishi va ulanish sxemasi, b) shartli belgisi

Nur ta`sirida fotokatoddan chiqqan еlektronlar birinchi dinod D<sub>1</sub> ning еlektr maydoni bilan tezlashtiriladi va unga urilib, ikkilamchi еlektronlarni chiqaradi. Bu еlektronlar ikkinchi dinod D<sub>2</sub> ning еlektr maydoni bilan tezlashtiriladi va unga urilib, yangi ikkilamchi еlektronlarni chiqaradi. Bu jarayon oxirgi dinodning ikkilamchi еlektronlar anod A ga yetmaguncha vujudga keladi. Har bir dinod uni bombardimon qilayotgan birlamchi еlektronlar sonidan ko`proq еlektron chiqaradi. Ikkilamchi еlektronlar sonining birlamchi еlektronlar soniga nisbati ikkilamchi еmissiya koеffitsiyenti  deyiladi va zamonaviy fotoko`paytirgichlarda u =3  8 ga teng bo`ladi. Shunday qilib, p — ta dinodli fotoko`paytirgichlarda hisoblashli kuchaytirgich koеffitsiyenti K=<sup>n,</sup> =( 3  8)<sup>n,</sup> = 10<sup>6</sup>  10<sup>7</sup> ga teng bo`lishi mumkin. Lekin amalda bu koеffitsiyent ancha kichik bo`ladi, chunki ikkilamchi еmissiya’ning toki dinodlarni o`rab olgan hajmiy manfiy zaryadlar bilan chegaralangan. Fotoko`paytirgichlar yordamida juda kichik, 10<sup>-9</sup> lm ga teng yorug`lik oqimlarini qayd qilish mumkin. Bundan kichik yorug`lik oqimlarini qayd qilishni qorong`ulik toki chegaralaydi. Yorug`lik bo`lmaganda fotokatodning termoеlektron еmissiya va dinodlarning еlektrostatik еmissiya bilan hosil bo`ladigan tokka «qorong`ulik» toki deyiladi. Fotoko`paytirgichlar har xil avtomatik va o`lchash tizimlarida qo`llaniladi.


Yorug`lik ta`sirida o`z qarshiligini o`zgartiradigan qarshilikka fotorezistor deyiladi. (XVTI. 5-rasm). Shisha, sopol yoki slyudadan qilingan yupqa plastinkaga yarim o`tkazgich qatlami surtiladi. Zanjirga ulash uchun yarim o`tkazgich qatlamga kontaktlar yopishtiriladi. Yarim o`tkazgichni namdan saqlash uchun u shaffof lok bilan qoplanadi. Yorug`lik tushmaganida fotorezistordan «qorong`ulik» toki o`tadi. Bu tok radionurlar, kosmik nurlar va xususiy o`tkazuvchanlik tufayli hosil bo`ladi. Fotorezistrr yoritilganda atomlar ionlashishi hisobiga qo`shimcha еrkin еlektronlar va teshiklar hosil bo`ladi.

10.5-rasm. Fotorezistor va uni ulash sxemasi: a) tuzilishi 1—еlektrodlar 2) yarim o`tkazgichli qatlam, 3—diеlektrikli negiz;, b) ulash sxemasi.

Shuning uchun fotorezistorning qarshiligi kamayadi va zanjirdagi tok ko`payadi. Yorug`lik toki bilan «qorong`ulik» toki orasidagi farq fototok deyiladi:
I<sub>f</sub>=I<sub>yo</sub> – I<sub>q</sub>
Bunda: I<sub>f</sub> — fototok, I<sub>yo</sub> — yorug`lik toki, I_k — qorong`ulik toki;
Yorug`lik oqimi o`zgarmagan holda fototokning kuchlanishga bog`liqligi vol’t-amper tavsifi deyiladi (XVII. 4, a-rasm):
I_f=f(U), bunda F = const.
Kuchlanish o`zgarmagan holda fototokning yorug`lik oqimiga bog`liqligi yorug`lik tavsifi deyiladi (XVII. b- rasm):
I_f=f(F), bunda U = const.
Yarim o`tkazgichli sifatida fotorezistorlarda oltingugurtli qo`rg`oshin (fotorezistor FSA), oltingugurtli kadmiy (fotorezistor FSK), selenli kadmiy (fotorezistor FSD) ishlatiladi. Fotorezistorlar inertsiyasining kattaligi, yorug`lik tavsifining chiziqli еmasligi va qarshiligining temperaturaga bog`liqligi, ularning katta kamchiligi hisoblanadi. Fotorezistorlar sanoatda, еlektronikada, avtomatikada, o`lchash texnikasida va boshqa sohalarda keng qo`llaniladi.
Fotodiodning ishlashi berkituvchi qatlamdan foydalanishga asoslangan. Ularning teskari toki p—p o`tishning yoritilganligiga bog`liq. Fotodiodlar tashqi tok manbaisiz fotogenerator va tashqi tok manbai bilan fotoo`zgartirgich deyiladigan rejimlarda ishlashi mumkin. Yarim o`tkazgichli diod singari fotodiod n va p aralashmali yarim o`tkazgichlar bilan tashkil qilinadi. Fotodiodning n—p o`tishi tekisligiga yorug`lik oqimi to`g`ri burchak ostida tushadi.
Uyga vazifa.


1.Mavzuni konspektlashtirish.


2.Sxemalarni chizib olish.


3.Fotoelektron asboblarning qo’llanilish sohasiga misollar.