Первичный фотоэлектрон

Cтраница 2

В случае фотоэлектрического поглощения вся энергия кванта затрачивается на вырывание электронов из атомов и на сообщение им скорости - кинетической энергии движения. Возбужденный атом излучает характеристическое излучение, которое в свою очередь может быть поглощено с получением вторичных фотоэлектронов. Первичные фотоэлектроны теряют свою энергию в самом образце частично, а вторичные - полностью поглощаются в нем. [16]

Фотоэлектронный умножитель. [17]

При воздействии светового потока на полупрозрачный фотокатод Фк с его внутренней поверхности эмиттируются электроны, которые ускоряются полем первого динода Д1 и при соударении с ним вызывают поток вторичных электронов. Вторичные электроны увлекаются полем динода Д2 и порождают новый поток электронов, и так далее до тех пор, пока электроны не достигнут анода А. Число динодов может доходить до 20, что обеспечивает умножение первичных фотоэлектронов в 108 - 109 раз, при этом чувствительность достигает 1000 А / лм. Если световой поток F превышает 10 - лм, то нарушается линейность, а при F 10 - 3 лм фотоумножитель переходит в режим насыщения. Темновой ток в ФЭУ может доходить до Ю-9-Ю-6 А при t 20 - - 30 С. [18]

Зависимость тока от освещенности фотосопротивления ФС-А1.| Частотная харак. [19]

Фотосопротивления обладают большой инерционностью. При увеличении частоты прерывания ( модуляции) света, падающего на фотосопротивление, переменный световой ток быстро уменьшается. Происходит это потому, что Световой ток состоит из двух слагаемых. Первое представляет собой ток первичных фотоэлектронов, переводимых - квантами света з зону проводимости. [20]

Вильсона в ней часто появляются несколько электронных следов, исходящих из одной и той же точки. Один след длинный и интерпретируется как вызываемый первичным фотоэлектроном, выбитым световым квантом из / С-оболочки. Си /, обозначают соответствующие энергии возбуждения атома. Остальные следы, если они имеются, соответствуют электронам значительно меньших энергий. Интерпретация следа, отвечающего энергии К - 21, ясна из фиг. [21]

Для увеличения тока фотоэлемента его колбу наполняют инертным газом ( обычно аргоном) при низком давлении. При определенной величине анодного напряжения Ua электроны, летящие к аноду, приобретают кинетическую энергию, достаточную для ионизации молекул газа. Электроны, полученные в результате ионизации, также стремятся к аноду, как и первичные фотоэлектроны, а положительные ионы движутся к катоду. [22]

Экспериментально это подтверждается, например, для германия, в котором каждый фотон с длиной волны от 1 до 1 8 мкм образует одну пару - электрон и дырку. В других полупроводниках сравнительно слабые дозы облучения вызывают фотопроводимость с квантовым выходом больше единицы. Это объясняется вторичными процессами, развивающимися после возбуждения первичной пары носителей заряда из-за несовершенства кристалла. Так, например, очень большая фотопроводимость у поликристаллических образцов некоторых полупроводников обусловлена наличием на поверхности зерен оксидных изолирующих пленок, проводимость которых резко возрастает под влиянием первичных фотоэлектронов. Воздействие света на такой полупроводник приводит к очень сильному снижению электрического сопротивления всего образца, хотя проводимость тела зерен меняется незначительно. Отличать вторичные процессы в полупроводниках от первичных иногда удается по различной длительности их протекания. Поэтому для экспериментального разделения первичных и вторичных процессов используют импульсную методику очень кратковременного облучения испытуемых образцов, при котором вторичные процессы не успевают развиться. [23]

Экспериментально это подтверждается, например, для германия, в котором каждый фотон с длиной волны от 1 0 до 1 8 мк образует одну пару: электрон и дырку. В других полупроводниках сравнительно слабые дозы облучения вызывают фотопроводимость с квантовым выходом больше единицы. Это объясняется вторичными процессами, развивающимися после возбуждения первичной пары носителей заряда за счет несовершенств кристалла. Так, например, очень большая фотопроводимость у мелкокристаллических образцов некоторых полупроводников обусловлена наличием оксидных изолирующих пленок на поверхности зерен, проводимость которых резко возрастает под влиянием первичных фотоэлектронов. Воздействие света на такой полупроводник приводит к очень сильному снижению электрического сопротивления всего образца, хотя проводимость тела зерен меняется незначительно. Отличать вторичные процессы в полупроводниках от первичных процессов иногда удается по различной длительности их протекания. Поэтому для экспериментального разделения первичных и вторичных процессов используют импульсную методику очень кратковременного облучения испытуемых образцов, при котором вторичные процессы не успевают развиться. [24]

Явление вторичной эмиссии использовано в устройстве электронного умножителя - прибора, предназначенного для многократного усиления электронных потоков, в частности для усиления слабых фототоков. На этом рисунке цифрами обозначены электроды. Лучи света, фокусируемые линзой, падая на электрод О, вырывают из него вследствие фотоэффекта электроны, которые, приобретая ускорение в электрическом поле, бомбардируют фотокатод / и вышибают из него в 8 раз большее число электронов вторичной эмиссии. Эти электроны, приобретая ускорение в электрическом поле, бомбардируют электрод 2 и в свою очередь вышибают из него электроны вторичной эмиссии в количестве, которое в б2 раз превышает число первичных фотоэлектронов. Последний электрод, служащий анодом, называют коллектором. [25]

Дапсенс и Перикауф и др. содержится как идея одно-каскадного, так и многокаскадного усиления тока. Однако только в 1935 г. в СССР Кубенкий и Тимофеев, а в США Фарнсфорт, дали первые приборы, в к-рых ток усиливается при помощи В. К - кислородно-цезиевый фотокатод, А - ускоряющая первичные фотоэлектроны и собирающая вторичные электроны сетка и 9 - кислородно-цезиевый эмиттор. [26]

Световое изображение попадает на полупрозрачный фотокатод /, работающий на просвет. Каждый элементарный участок фотокатода эмиттирует фотоэлектроны, количество которых пропорционально освещенности участка. Под воздействием сил электрического поля между фотокатодом и коллектором 4, а также равномерного магнитного поля длинной катушки переноса 2 фотоэлектроны устремляются к мишени 5, которая представляет собой тонкую стеклянную или слюдяную пластинку толщиной около 100 мкм. С обратной стороны мишень покрыта металлической пленкой 6, выполняющей функции сигнальной пластины. Ми - и шень, бомбардируемая быстрыми фотоэлектронами, эмиттирует вторичные электроны 7 в количестве, в 4 - 5 раз превышающем число первичных фотоэлектронов. [27]

Интересным является вопрос о количестве носителей тока, приходящихся на 1 поглощенный квант ( фотон); эта величина называется квантовым выходом внутреннего фотоэффекта. Это хорошо показано, например, на германии: каждый фотон с длиной волны от 1.0 до 1.8 мк образует в нем одну пару - электрон и дырку. Однако иногда на опыте в некоторых веществах сравнительно слабые дозы облучения вызывают сильную фотопроводимость, при которой квантовый выход получается больше единицы. Согласно тем общим представлениям о механизме внутреннего фотоэффекта, которые развивались выше, при каждом первичном акте возбуждения собственной решетки может создаваться только одна пара носителей тока. Поэтому для объяснения тех экспериментальных фактов, когда квантовый выход превышает единицу, привлекают представления о различных вторичных процессах, связанных с несовершенством кристалла, которые развиваются в нем уже после возбуждения первичных носителей тока. Так, например, очень большие эффекты фотопроводимости, наблюдаемые в мелкокристаллических образцах некоторых полупроводников, объясняются существованием окисленных изолирующих межкристаллических прослоек, проводимость которых очень сильно изменяется при появлении первичных фотоэлектронов. На опыте действие света на такой полупроводник сказывается в очень сильном уменьшении электрического сопротивления образца, хотя электропроводность самого материала полупроводника ( внутри кристалликов) изменяется при этом незначительно. Опыт показывает, что действительно при внутреннем фотоэффекте происходят вторичные процессы. Отличить вторичные процессы от первичных можно по тому признаку, что первые развиваются с заметным ( но иногда очень малым) отставанием во времени. Поэтому для экспериментального разделения этих процессов используют импульсную методику - очень кратковременного облучения, при котором вторичные процессы не успевают развиться. [28]

Страницы: 1 2