· Pyroelektrik;
· Fotovoltaik.
Termoelektrik detektorlar ( termoelementlar) termoelektrik effektdan foydalanadi
va termal optik nurlanish detektorlari sinfiga kiradi. Thermoelement printsipi
asosida termo tamoyili - Seebeck termoelektrik ta'siri , paydo iborat termoelektrik kuch ikki iborat pallasida Supero'tkazuvchilar mislsiz tarkibi , ularning bir tushgan yorqin oqi qiluvchi isitiladi qachon birikmaning . Supero'tkazuvchilar bo'ylab o'zgaruvchan haroratda, issiq uchidan elektronlar harorat gradyaniga qarama-qarshi yo'nalishda tarqaladi , chunki ular sovuq uchiga qaraganda yuqori energiya va tezlikka ega . Natijada sovuq uchida manfiy, issiq uchida musbat zaryad paydo bo'ladi .
Termoelektrik detektorlar nurlanishni o'nlab mikrovattdan bir necha kilovatt gacha (modelga qarab) keng spektral diapazonga aylantiradi .
Termoelektrik detektorning chiqish signali tushayotgan nurning kattaligi va holatiga, datchikning fotorezipatsiya maydonini aniqlashning bir xilligiga bog'liq emas .
Termoelektrik datchiklarning kamchiligi ularning past sezgirligidir. qattiqlik va sekin javob. Javob berish vaqti fotodetektor maydonining o'lchamiga qarab 1 dan 50 s gacha (u datchik kattalashishi bilan o'sadi ). Shunday qilib, termoelektrik sensorlar CW quvvatini va energiyani o'lchash uchun eng mos keladi uzoq lazer impulslari va impulsli nurlanishning o'rtacha kuchi.
Optik nurlanishning termal detektorlari sinfiga ham kiradi pyroelektrik effektga
asoslangan pyroelektrik detektorlar, ya'ni pyroelektrik kristalining harorati
o'zgarganda (masalan, BaTiO3), uning qutblanishi o'zgaradi.
Termoelementlardan farqli o'laroq, pyroelektrik qabul qiluvchilar reaksiyaga kirishadilar farqning mutlaq qiymati bo'yicha emas, balki harorat o'zgarishi tezligi bo'yicha harorat. Pyroelektrik qabul qiluvchilar yuqori tezlik tezligi bilan ajralib turadi , ular impulsli lazerlarning parametrlarini o'lchash uchun juda mos keladi.
Termal fotodetektorlarni tanlanmagan deb hisoblash mumkin aniqlik darajasi bilan spektral diapazon. Ular fotoelektr detektorlariga qaraganda nisbatan katta vaqt
konstantalariga, pol oqimlariga va kam sezgirlikka ega optik nurlanish.
Fotoelektr detektorlari ikkita katta guruhga bo'linadi - ichki fotoelektr effektiga asoslangan fotoelektr detektorlari va tashqi fotoelektrga asoslangan fotoelektrik qabul qiluvchilar. Fotoelektrik qabul qiluvchilarda to'g'ridan-to'g'ri
yarimo'tkazgichda sensorga tushadigan fotonlarning to'g'ridan-to'g'ri so'rilishi mavjud , natijada bo'shatilgan tashuvchilar oqimi mavjud. Agar bo'shatilgan oqim tashuvchilar yarimo'tkazgichda qolsa, ichki fotoelektr paydo bo'ladi. Yilda Photoresistors, photoeffect zuhur ularning elektr o'tkazuvchanlik (photoconductivity) ko'payishi bilan o'zi.
Fotoelektrik detektorlar cheklangan spektral reaksiya (odatda 200 dan 1800 nm gacha), yuqori sezuvchanlik (odatda bir necha nanovatt ), past shovqin darajasi va qisqa javob vaqti (odatda bir necha nanosekund) bilan tavsiflanadi. Fotoelektrik sensorlar kam quvvatli CW nurlanishini o'lchash uchun juda mos keladi . Doygunlik taxminan »1 mVt / sm2 dan yuqori bo'lgan zichlikda bo'ladi , bu esa yuqori quvvat qiymatlarini o'lchash uchun optik susaytirgichlardan
foydalanishni talab qiladi.
Lazer nurlanishining energetik xususiyatlarini o'lchash uchun moslamalarning zamonaviy ishlab chiqaruvchilari barcha uch turdagi (termoelektrik, piroelektrik va fotoelektrik) o'lchash boshlarini bitta hisoblash moduli bilan birlashtirishga imkon beradigan tizim echimlarini taklif qilishmoqda . Bunday qurilmalar uzluksiz nurlanish kuchini , shuningdek impulsli davriy nurlanishning o'rtacha quvvatini , impuls energiyasini va ularning takrorlanish tezligini o'lchashi mumkin .
Plazma (yun. plasma — shakllangan) — toʻliq yoki kisman ionlashgan va har bir elementar hajmdagi elektron va ionlarning yigʻindi zaryadi nolga teng boʻlgan gaz. Suyuqlikning gaz holatiga oʻtishi bugʻlanish, qattiq jismning gaz holatigaoʻtishi sublimatsiya deb ataladi. Har qanday jism kuchli qizdirish natijasida gaz holatiga oʻtadi. Agar temperatura yanada oshirilsa, issiqlik energiyasi taʼsirida molekulalarning ionlarga ajralish jarayoni boshlanadi. Gazning ionlanishi turli vositalar yordamida, mas, yoritish, elektronlar yoki boshqa zarralar bilan bombardimon qilish natijasida ham sodir boʻlishi mumkin. P. hajm birligidagi ionlashgan atomlar sonining shu hajm birligidagi barcha atomlar soniga nisbati P.ning ionlanish darajasi a deyiladi. a ning qiymatiga qarab zaif, kuchli va toʻla ionlashgan P. boʻladi. Kosmos va Yer sharoitlarida, hozirgi zamon texnikasida P. holatidagi modda gʻoyat katta rol oʻynaydi. Gazlardan tok oʻtish hodisalari, yaʼni gazlardagi razryadlar, yashin, uchqun, elektr yoyi kabi hodisalar P. bilan bogʻliq. Yer atmosferasining yuqori qatlami Quyosh va boshqa kosmik omillar taʼsirida zaif ionlashgan P. boʻlib, ular quyosh shamoli kurinishida Yer magnitosferasi va ionosferasini tashkil qiladi. Quyosh va yuqori temperaturali yulduzlar toʻla ionlashgan P.dan iborat. P. zichligi (1 sm dagi elektron yoki ionlar soni) quyidagi qiymatlarga ega boʻladi: galaktik fazoda p ~ 10 , quyosh shamolida p ~ 10 , qattiq jismlarda p - 1O22. "P." terminini fanga birinchi boʻlib amerikalik olimlar I.Lengmyur va L.Tonks kiritgan (1923).
Umumiy holda P.ni tashkil etuvchi elektronlar, ionlar va neytral atomlarning oʻrtacha kinetik energiyalari birbiridan farq qilishi mumkin. Bunday termodinamik muvozanatsiz holatdagi P.ga noizotermik P. deb ataladi. Mas, gaz razryadli P.da har bir elektronning oʻrtacha kinetik energiyasi ionnikiga qaraganda unlab marotaba katta boʻladi. P .ning muvozanatsiz holati razryad tokining energiyasi hisobiga saqlanib turishi mumkin. Maʼlumki, tashqi manba energiyasi asosan, elektronlar qabul qiladi. Elektron massasi ion yoki neytral zarra massasiga nisbatan bir necha ming marta kichik boʻlganligi sababli, toʻqnashuvlar natijasida elektronlar energiyasining juda oz qismigina boshqa zarralarga oʻtishi mumkin. Elektronlar energiyasining kamayishi tashqi manba energiyasi hisobiga toʻldirila boradi. Shunday qilib, elektronlar, ionlar va neytral zarralarning har qaysisi oʻziga xos oʻrtacha kinetik energiyaga, demak temperaturaga ega. Elektronlar temperaturasi Te, ionlar temperaturasi T: va neytral zarralar temperaturasi To orqali belgilanadi. Odatda Toga nisbatan T, kattaroq. Te esa ancha katta boʻladi.
P. ni harakterlovchi eng muhim fizik kattalik Debay radiusidir, uning mohiyatini quyidagicha tushuntirish mumkin. Agar P. tarkibidagi biror q zaryadli zarra vakuumda boʻlganida edi, uning oʻzidan g masofa uzoqlikdagi nuqtada hosil qilayetgan potensiali formula orqali aniqlanar edi. Plazmada esa kuzatilayotgan bu zaryadli zarra boshqa zaryadlangan zarralar bilan qurshab olingan. Zaryadlar orasida oʻzaro taʼsir kuchlari mavjudligi tufayli kuzatilayotgan zaryad atrofiga koʻproq unga teskari ishorali zarralar yigʻiladi va ular q zaryad maydo-nini kuchsizlantiradi. Hisoblashlarning koʻrsatishicha, P.dagi q zaryadning potensiali masofa ortishi bilan quyidagi qonuniyat boʻyicha oʻzgarib boradi: bundagi D kattalik temperaturaga, hajm birligidagi zarralar soniga, ularning zaryadiga bogʻliq. Jumladan, agar izo-termik P. faqat elektronlardan yoki bir xil zaryadli ionlardan iborat boʻlsa bu yerda elektronlar (yoki ionlar)ning hajm birligidagi soni i orqali va elektron zaryadi ye orqali belgilanadi. r " D boʻlganda, yaʼni D ga nisbatan katta masofalarda zaryadlarning elektr maydoni juda zaiflashadi. Bu hodisa zaryad maydonining ekranlanishi, ekranlanishini xarakterlovchi D kattalik esa ekranlanish radiusi yoki Debay radiusi deb yuritiladi. Mas, vodorod P.sida T=105A’ va ya=1016sm"3 ekan, Debay radiusi £>=1,5-10~5 sm. Radiusi D ga teng sfera ichidagi barcha zaryadli zarralarning soni Debay soni deyiladi. Debay soni katta boʻlgandagina P.ni gaz deb hisoblash mumkin. P.ning asosiy xususiyati shundan iboratki, undagi musbat va manfiy zaryadlar zichliklari deyarli bir-biriga tengdir. Bu xususiyat P.ning kvazineytralligi deyiladi. P. egallagan joyning chizigʻiy oʻlchami Debay radiusidan ancha katta holatdagina kvazineytrallik roʻy beradi.
Moddaning qattiq, suyuq yoki gaz qolatlarda boʻlishi uning agregat holatlari deyiladi. Yuqorida aytilganlardan ravshanki, P. xususiyatlari moddaning oddiy gaz holatidagi xususiyatlaridan koʻp jihatdan farq qiladi. Shuning uchun P.ni moddaning toʻrtinchi holati deb hisoblanadi. P. xususiyatlaridan foydalanish xrz. zamon texnikasi taraqqiyotida gʻoyat katta ahamiyatga ega.
Gaz yoy ustunidan utayotganda u qiziydi va ionlanib soplo teshigidan chiqishidayoq yuqori temperaturali plazmaga o‘tib, u yoy bilan birgalikda ta’sirida zagotovka tez suyuklanadi. Chunki bunda temperatura 10000—20000°S ga ko‘tariladi (31-rasm, a). 37 Issiqlik oqimi elektrod toretsidan uzoqlashgan sari uning temperaturasi pasayadi. Masalan, bu oraliq 6—8 mm bo‘lganda temperatura 6000—8000oS bo‘ladi (31-rasm, a). Payvandlash zonasini havoning zararli ta’siridan himoya qilish uchun soploning halqali kanalidan qushimcha ravishda inert gaz yuboriladi. Juda yupo‘a (0,03—0,5 mm) metallarni payvandlashda mikroplazmadan foydalaniladi. Faqat plazma oqimida ishlandigan plazmatron sxemasi. Lazer yordamida payvandlash Bu usulda metallarni payvandlashda issiqlik manbai sifatida maxsus qurilmada hosil qilinadigan kuchli yoruglik nuri (lazer)dan foydala- niladi. Lazer nurida payvandlash sxemasi rubin pristali 2, ksenon lampa 1, linza 4 va nur 5 dan iborat Silindrik rubinning kristall sterjen torslari jilolanib kumush bilan qoplangan bulib, u optik qaytargich xizmatini bajaradi. Ksenon lampa yonganda xrom atomlari uyg‘onib va betartib fotonlar ajralib, ular yana dastlabki holatga qaytadi. Kristall o‘qi bo‘ylab ajraluvchi fotonlarning bir qismi yangi fotonlar ajratadi. Ular kristall toretsidan tashkariga jadal utib linza 4 da bir nuqtaga tuplanib nur 5 zagotovka 6 ga yo‘naltiriladi. Lazer nuridan asbobsozlikda kalinligi 0 , 1—1 mm bo‘lgan metallarni payvandlashda foydalaniladi.
Xulosa
Moddaning qattiq, suyuq yoki gaz qolatlarda boʻlishi uning agregat holatlari deyiladi. Yuqorida aytilganlardan ravshanki, P. xususiyatlari moddaning oddiy gaz holatidagi xususiyatlaridan koʻp jihatdan farq qiladi. Shuning uchun P.ni moddaning toʻrtinchi holati deb hisoblanadi. P. xususiyatlaridan foydalanish xrz. zamon texnikasi taraqqiyotida gʻoyat katta ahamiyatga ega. Lazer nurlanishining energetik xususiyatlarini o'lchash uchun moslamalarning zamonaviy ishlab chiqaruvchilari barcha uch turdagi (termoelektrik, piroelektrik va fotoelektrik) o'lchash boshlarini bitta hisoblash moduli bilan birlashtirishga imkon beradigan tizim echimlarini taklif qilishmoqda . Bunday qurilmalar uzluksiz nurlanish kuchini , shuningdek impulsli davriy nurlanishning o'rtacha quvvatini , impuls energiyasini va ularning takrorlanish tezligini o'lchashi mumkin
Foydalanilgan adabiyotlar
«Umumiy texnika fanlari va hayot faoliyati xavfsizligi» Samarqand – 2014
“Kvant fizika kursi” A.N.Parshakov. Permskiy Davlat texnika Universiteti 2006 yil. 100-150 bet
“Lazerlarning turmushda, texnikada, fan va tibbiyotda qo’lanilishi” Sankt-Peterburg-2007 yil 33-35 bet
“Kvant elektronikasidan ma’ruzalar” N.V.Karlov
“Kvant optikasi” L.V.Tarasov Moskva 2007
https//IPG Laser High Speed Laser Cleaning Machine For Rust Removal_laser
Do'stlaringiz bilan baham: |