Фотодавач — пристрій, здатний виявляти електромагнітне випромінювання, та забезпечувати на виході сигнал у вигляді струму або різниці потенціалів, пропорційні інтенсивності виявленого випромінювання.
Загальний опис
Існують різні типи фотодавачів, що відрізняються відповідно до різних ефектів взаємодії між випромінюванням і матеріалом. Зокрема, вони можуть різнитися у частині електромагнітного спектру, який здатні виявляти, або мінімальною силою світла, яку ними може бути виміряно (деякі з давачів, здатні виявляти поодинокі фотони). За способом використання, фотодавачі (фотоелементи) поділяються на: сигнальні пристрої для систем автоматизації (для воріт або дверей, тощо); визначальні давачі для багатьох спортивних дисциплін, пов'язаних з фотоелементами. Фотоелементи можуть контролювати перемикання ламп відповідно до потрібної яскравості, а в 60-ті роки деякі виробники телевізорів, використовували фотодавачі, для регулювання яскравості чорно-білого зображення, відповідно до освітленості навколишнього середовища. Крім того, вони використовуються у всіх областях, у яких це потрібно, для вимірювання інтенсивності світла, наприклад, у спектроскопії або у фотометрії, чи фотографуванні.
Види фотодавачів
Давачі Active-піксельні (APSS) є давачами зображення. Зазвичай, використовуються у камерах мобільних телефонів, вебкамерах та деяких дзеркальних фотоапаратах. Болометри вимірюють потужність електромагнітного випромінювання за допомогою нагрівання матеріалу, з залежним від температури електричним опором. Мікроболометричний — окремий тип болометра, використовується як детектор у теплових камерах.
Кадмієві детектори можуть працювати у режимі прямого перетворення за кімнатної температури, на відміну від деяких інших матеріалів (зокрема, германію), які потребують охолодження рідким азотом. Їх відносні переваги включають високу чутливість для рентгенівських променів і гамма-променів, завдяки високим атомним числам Cd і Te.
Прилади із зарядовим зв'язком, які використовуються для запису зображень у астрономії, цифровій фотографії та цифровій кінематографії. До 1990-х років, фотопластинки були найбільш поширені в астрономії. Наступне покоління астрономічних інструментів, таких як Astro-E2, включають кріогенні детектори.
У експериментальній фізиці частинок, детектор частинок являє собою пристрій, який використовується для відстеження та визначення елементарних частинок.
Хімічні детектори, такі як фотографічні пластини, у яких срібна молекула галогеніду, розділяється на атом металевого срібла й атом галогену. Проявник змушує сусідні молекули розділятися аналогічним чином. Кріогенні детектори досить чутливі, щоб вимірювати енергію одного фотону рентгенівського, видимого й інфрачервоного діапазонів.
Газоподібні детектори (іонізаційні), які можуть виявити фотони і частинки з енергією, достатньою для іонізації атома або молекули газу. Електрони та іони, які створюються іонізацією, викликають протікання струму, який може бути визначено.
Світлодіоди, які у зворотному зміщенні, виступають як фотодіоди (фотодавачі).
Оптичні детектори, котрі в основному є квантовими пристроями, у яких окремий фотон створює дискретний ефект.
Оптичні детектори, які реалізовано як термометри, реагують на чисто тепловий ефект вхідного випромінювання, такі як: болометри, піроелектричні детектори, термопари і термістори, але останні два набагато менш чутливі.
Фоторезистори або світло-залежні резистори, які змінюють електричний опір у залежності від інтенсивності світла. Зазвичай, їх опір зменшується зі збільшенням сили світла, що падає на нього.
Фотоелементи або сонячні батареї, які виробляють напругу та подають електричний струм під час освітлення.
Фотодіоди, які можуть працювати у фотоелектричному або фотопровідному режимі.
Фотоелектронні множники, що містять фотокатод, який випускає електрони у разі освітлення. Фотомножники, що містять фотокатод, який випускає електрони у разі , таким чином, що трубка проводить струм, пропорційний силі світла.
Фототранзистори, які діють як підсилювальний фотодіод.
Квантові фотодіоди, які можуть обробляти довжини хвиль у видимій та інфрачервоній областях спектру. Напівпровідникові детектори використовуються у гамма і рентгенівській спектрометрії та як детектори частинок.
Детектори дрейфу кремнію — є детекторами рентгенівського випромінювання, що використовуються у рентгенівській спектрометрії та електронній мікроскопії.
Див. також
Примітки
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fotodavach pristrij zdatnij viyavlyati elektromagnitne viprominyuvannya ta zabezpechuvati na vihodi signal u viglyadi strumu abo riznici potencialiv proporcijni intensivnosti viyavlenogo viprominyuvannya FotodavachiZagalnij opisIsnuyut rizni tipi fotodavachiv sho vidriznyayutsya vidpovidno do riznih efektiv vzayemodiyi mizh viprominyuvannyam i materialom Zokrema voni mozhut riznitisya u chastini elektromagnitnogo spektru yakij zdatni viyavlyati abo minimalnoyu siloyu svitla yaku nimi mozhe buti vimiryano deyaki z davachiv zdatni viyavlyati poodinoki fotoni Za sposobom vikoristannya fotodavachi fotoelementi podilyayutsya na signalni pristroyi dlya sistem avtomatizaciyi dlya vorit abo dverej tosho viznachalni davachi dlya bagatoh sportivnih disciplin pov yazanih z fotoelementami Fotoelementi mozhut kontrolyuvati peremikannya lamp vidpovidno do potribnoyi yaskravosti a v 60 ti roki deyaki virobniki televizoriv vikoristovuvali fotodavachi dlya regulyuvannya yaskravosti chorno bilogo zobrazhennya vidpovidno do osvitlenosti navkolishnogo seredovisha Krim togo voni vikoristovuyutsya u vsih oblastyah u yakih ce potribno dlya vimiryuvannya intensivnosti svitla napriklad u spektroskopiyi abo u fotometriyi chi fotografuvanni Vidi fotodavachivFotodiod Davachi Active pikselni APSS ye davachami zobrazhennya Zazvichaj vikoristovuyutsya u kamerah mobilnih telefoniv vebkamerah ta deyakih dzerkalnih fotoaparatah Bolometri vimiryuyut potuzhnist elektromagnitnogo viprominyuvannya za dopomogoyu nagrivannya materialu z zalezhnim vid temperaturi elektrichnim oporom Mikrobolometrichnij okremij tip bolometra vikoristovuyetsya yak detektor u teplovih kamerah Kadmiyevi detektori mozhut pracyuvati u rezhimi pryamogo peretvorennya za kimnatnoyi temperaturi na vidminu vid deyakih inshih materialiv zokrema germaniyu yaki potrebuyut oholodzhennya ridkim azotom Yih vidnosni perevagi vklyuchayut visoku chutlivist dlya rentgenivskih promeniv i gamma promeniv zavdyaki visokim atomnim chislam Cd i Te Priladi iz zaryadovim zv yazkom yaki vikoristovuyutsya dlya zapisu zobrazhen u astronomiyi cifrovij fotografiyi ta cifrovij kinematografiyi Do 1990 h rokiv fotoplastinki buli najbilsh poshireni v astronomiyi Nastupne pokolinnya astronomichnih instrumentiv takih yak Astro E2 vklyuchayut kriogenni detektori U eksperimentalnij fizici chastinok detektor chastinok yavlyaye soboyu pristrij yakij vikoristovuyetsya dlya vidstezhennya ta viznachennya elementarnih chastinok Himichni detektori taki yak fotografichni plastini u yakih sribna molekula galogenidu rozdilyayetsya na atom metalevogo sribla j atom galogenu Proyavnik zmushuye susidni molekuli rozdilyatisya analogichnim chinom Kriogenni detektori dosit chutlivi shob vimiryuvati energiyu odnogo fotonu rentgenivskogo vidimogo j infrachervonogo diapazoniv Gazopodibni detektori ionizacijni yaki mozhut viyaviti fotoni i chastinki z energiyeyu dostatnoyu dlya ionizaciyi atoma abo molekuli gazu Elektroni ta ioni yaki stvoryuyutsya ionizaciyeyu viklikayut protikannya strumu yakij mozhe buti viznacheno Svitlodiodi yaki u zvorotnomu zmishenni vistupayut yak fotodiodi fotodavachi Optichni detektori kotri v osnovnomu ye kvantovimi pristroyami u yakih okremij foton stvoryuye diskretnij efekt Optichni detektori yaki realizovano yak termometri reaguyut na chisto teplovij efekt vhidnogo viprominyuvannya taki yak bolometri piroelektrichni detektori termopari i termistori ale ostanni dva nabagato mensh chutlivi Fotorezistori abo svitlo zalezhni rezistori yaki zminyuyut elektrichnij opir u zalezhnosti vid intensivnosti svitla Zazvichaj yih opir zmenshuyetsya zi zbilshennyam sili svitla sho padaye na nogo Fotoelementi abo sonyachni batareyi yaki viroblyayut naprugu ta podayut elektrichnij strum pid chas osvitlennya Fotodiodi yaki mozhut pracyuvati u fotoelektrichnomu abo fotoprovidnomu rezhimi Fotoelektronni mnozhniki sho mistyat fotokatod yakij vipuskaye elektroni u razi osvitlennya Fotomnozhniki sho mistyat fotokatod yakij vipuskaye elektroni u razi takim chinom sho trubka provodit strum proporcijnij sili svitla Fototranzistori yaki diyut yak pidsilyuvalnij fotodiod Kvantovi fotodiodi yaki mozhut obroblyati dovzhini hvil u vidimij ta infrachervonij oblastyah spektru Napivprovidnikovi detektori vikoristovuyutsya u gamma i rentgenivskij spektrometriyi ta yak detektori chastinok Detektori drejfu kremniyu ye detektorami rentgenivskogo viprominyuvannya sho vikoristovuyutsya u rentgenivskij spektrometriyi ta elektronnij mikroskopiyi Div takozhFotorezistor Fotodiod Fotoelement Optoelektronika Fotoelektronni pomnozhuvachi FototranzistorPrimitki