Xxxii bob. Fotoelektr effekti 657 Elementlar ichki fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlarga Qaraganda oldinroq rivojlandi

XXXII bob. FOTOELEKTR EFFEKTI 657
Elementlar ichki fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlarga Qaraganda oldinroq rivojlandi. Asrimizning qirqinchi yillarida yarim utkazgichlar fizikasi tez rivojlangani va ichki fotoeffekt zfdisasi chuqur urganilgani sababli yarim utkazgichli yangi fotoelementlar yaratila boshladi.
Fotoelementlar yordamida xal qilinadigan masalalar juda turli-tuman bulgani uchun xar xil texnik xarakteristikalarga ega bulgan fotoelementlarning juda kup turlari bunyod etildi, Xar bir konkret masalani xal qilishda fotoelementning optimal turini tanlash uchun bunday xarakteristikalardan xabardor bo'lish kerak. Tashqi fotoeffektga asoslangan fotoelementlarning (vakuum fotoelementlarining ) quyidagi xarakteristikalarini bilish zarur:spektrning qaysi soyasida ishlashi; spektral sezgirligining nisbiy xarakteristikasi (bu xarakteristika monoxromatik yoruglik bilan yoritilgan doldagi spektral sezgirlikning xarakteristikaning maksimumdagi sezgirlikka bulgan ulchamsiz nisbatining tushayotgan yorug'likning tulqin uzunligiga bog'liqligidan iborat); umumiy sezgirlik (bu sezgirlik fotoelementni standart yorug'lik manbai bilan yoritganda aniqlanadi); beradigan kvantlarimiyedori (chiqayotgan fotoelektronlar sonining fotokatodga tushayotgan fotonlar soniga bulgan nisbatning protsent xisobidagi qiymati); inersiyalik (vakum fotoelementlar bu xarakteristika elektronlarning fotokatoddan anodga uchib borishiga ketadigan vaqt bilan aniqlanadi). Fotoelementning korongilik toki xam muxim parametr bulib, u odatda fotokatodning xona tempera- turasidagi termoemissiyasi bilan sizish toki orqali anitqlanadi
Fotokatodning materiali va kolbaning materi al iga sarab fotoelementlarni 0,2—1,1 mkm diapazonida ishlatish mumkin. Ularning 1 lyumen yoruglik odimigatugri kelgan umumiy (integral) sezgirligi 20—100 mkA buladi, termoemissiyasi esa 10-11—10-1 A sm 2 ichida uzgaradi. Vakuum fotoelementlarining eng muxim afzalligi ularning juda doimiy bulishi va yorug'lik odimi bilan fototok orasidagi boglanishining chiziqli ekanligidadir. Shuning uchun ular spektrning ko'rinuvchan va ultra binafsha soxasida obektiv fotometriya, spektrometriya, spektrofotometriya va spektral analizda uzotq vaqt ko'p qullanib keldi. Vakuum fotoelementlarining yoruglik ulchashlarida qo'llanganidagi eng asosiy kamchiligi ular ishlab chiqaradigan elektr signallarning zaifligidadir. Bu kamchilik fotoelektron kupaytirgichlarda (FEK larda) butunlay bartaraf qilingan bulib, bu asboblarni rivojlangan fotoelementlar deb xisoblash mumkin. Dastlab FEK lar 1934 yilda yasalgan edi.
FEKning ishlash prinsipini 32.12-rasmdan kurib chiqishimiz mumkin. FEK fotokatoddan chitssan (emissiyalangan) fotoelektronlar elektr maydoni taʼsirida tezlashadi va birinchi oralik

elektronlarning chikishiga sabab buladi; maʼlum sharoitlarda ikkilamchi emissiya fotoelektronlarning dastlabki oqimidan bir necha marta katta bulishi mumkin. Elektrodlarning konfiguratsiyasi shundayki, fotoelektronlarning kupchiligi E1 elektrodga, ikkilamchi elektronlarning kupchiligi esa navbatdagi elektrodga tushadi, bu elektrodda kupayish protsessi kaytariladi va xokazo. Elektrodlar (dinodlar) 10—15 ta buladi; bularning eng oxirgisidan chiqayotgan ikkilamchi elektronlar anodga yigiladi. Bunday sistemalarning umumiy kuchaytirish koeffitsiyenti 107 — 108 ga , integral (umumiy). sezgirligi lyumenga tutri kelgan minglab amper ga yetadi. Bundan FEKlar yordamida juda katta toklar olish mumkin degan xulosa chiqarmay, balki juda zaif yoruglik oqimlarini ulchash mumkin degan xulosa chiqarish kerak.

Ravshanki, vakum fotoelementlaridagidek texnik xarakternotikalar, shuningdek, kuchaytirish koeffitsiyenti va uning taʼminlovchi kuchlanishga boglitsligi FEK ni to'liq taʼriflab beradi. Xozirgi vaqtda xamma yer da vakum fotoelementlarinin g o'rniga fotoelektron kupaytirgichlar sullanilmotsda. FEK larning kamchiliklari yemfatida govorivoltli va stabillashtirilgan manbadan foydalanish zarurligi, sezgirlik stabilligining bir oz yomon ekanligi va shovqinlar ko'p ekanligini kursatish mumkin. Lekin fotokatodlar yoriitilsa va chiqish toki emas, balki impuls- lar soni (xar bir impuls bitta fotoeloktronga mos keladi) qayd qilinsa, yukorida aytib o'tilgan kamchiliklarning salbiy taʼsiri ancha kamaytirilgan bo'ladi.
Tashki fotoeffektga asoslangan yoruglik qabul qilgichlarning eng afzal tomoni fototokning nagruzka uzgarganda u'E ga qiarshiligidir. Demak, fototokning qiymati qancha kichik bulmasin qarshiligi katta bulgan nagruzka qullash va natijada qarshilikda qayd qilish va kuchaytirish uchun yetarli kattalikdagi kuchlanish tushishiga e ta bulish mumkin. Ikkinchi tomondan, qarshilik o'rniga si- gim ulash va bu sigimdagi kuchlanishni o'lchab, maʼlum vaqt davomida tushayotgan urtacha yoruglik okimiga proporsional kattalikni o'xshutash mumkin. Bu esa oz navbatida yoruglikning stabillashmagan manbaidan tushayotgan yoruglik oqimini olchash, yaʼni spektroanalitik ulchashlarga xos bulgan xol uchun juda muimdir.
Vakum fotoelementlari va FEK lar spektrning infratsizil soxasida spektrometrik ulchashlar utkazishga yaramaydi, chunki xozigi vaqtda ishlatiladigan fotokatodlarning qizil chegarasi 1100 mm dan ortmaydi. Lekin xozirning ozidayok; 3 — 4 mkm gacha bulgan soxada olchash otkazish imkoniyatini beradigan materiallar maʼlum. Shu sababli infrakizil soxada ulchash utkazishda ichki fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlar qullaniladi. Ular qatoriga InSb, PbSe va PbS asosida yasalgan va 6 mkm gacha bulgan soxada ulchashga imkon beradigan sovitilmaydigan fotorezistorlarni xamda oltin, rux, mis va bop metallar bilan egirlangan (maxsus usul bilan qilgan) germaniy asosida ishlangan va 40 mkm gacha bulgan soxada ulchashga imkon beradigan sattik; sovitiladigan fotorezistorlarni kiritish mumkin.
Spektrning uzunrots tulkinlar qismida ulchash utkazganda issiqlik kabul qilgichlardan foydalaniladi; ular tushayotgan nurlar taʼsirida isiganda yo utqazuvchanliklarini uzgartiradi yoki ularda eyuk. vujudga keladi.
Yarim utkazgichli fotoelementlarda elektr signalining kattaligi yoritilganlikka qatʼiy chizshush boglangan emas. Bu kamchilik va fotoelement sezgirligining doimiy emasligi, taʼminlovchi manbaning stabillanmaganligi, o’lchash sxemasining kuchaytirish qobiliyatining uzgarib turishi kabi kamchiliklar ikki nurli sistemadan foydalanish bilan bartaraf qilinadi. Ikki nurli sistemada yutadigan moddadan o’tgan yoruglikning absolyut intensivligi emas, balki bu intensivlikning yoritayotgan manbaning yoruglik intensivligiga bulgan nisbati ulchanadi.
Fotoelementlar qo’llaniladigan juda kup xollarda ularning o’lchash xususiyatlariga qatʼiy talablar ko’yilmaydi. Shuning uchun ichki fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlar o’lchamlari kichik, taʼminlovchi kuchlanishlar past bulgan i va bir qator bonnsa konstruktiv xususiyatlarga ega bulgani uchun avtomatik sistemalarda, boshqarish sistemalarida, quyosh energiyasini uzgartirishda, ishlab chiqarishi kontrol qilish va boshqa soxalarda keng qo’llaniladi. Bu fotoelementlarning inersiya xususiyatlari yomonligi ularning qo’llanilishiga tusqinlik kiladigan dollar bundan mustasnodir.
bob KOMPTON QODISASI