Вопрос 3. Применение внешнего фотоэффекта в технике

рис.3

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами.

На внешнем фотоэффекте основан важный физико – технический прибор, называемый вакуумным фотоэлементом (рис. 3).

Катодом – К служит слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность эвакуированного стеклянного баллона В; G – гальванометр; Анод – А выполнен в виде металлического кольца, помещенного в центральной части баллона. При освещении катода в цепи фотоэлемента возникает электрический ток. Сила которого пропорциональна световому потоку.

Большинство современных фотоэлементов имеет сурьмяно – цезиевые или кислородно – цезиевые катоды, обладающие высокой фото чувствительностью. Кислородно – цезиевые чувствительны к ИК – излучению и видимому свету (к=(20 ) мкА/лм), сурьмяно – цезиевые фотоэлементы чувствительны к видимому и УФ – свету (К=()мкА/лм).

Для увеличения чувствительности фотоэлемента его наполняют аргоном при давлении 1 Па. Фототок в таком фотоэлементе усиливается вследствие ионизации аргона,вызванной стояк, ношениями фотоэлектронов с атомами аргона. Фото чувствительность газонаполненных фотоэлементов составляет около 1 мА/лм.

Основное техническое применение фотоэлементы находят фототелеграфии (передача изображения на расстояние по проводам), в телевидении и в звуковом кино (для воспроизведения звука). Кроме того, фотоэлементы широко применяются в фотореле. В фотореле использована безынерционность фотоэффекта, т.е. способность фотоэлемента практически мгновенно реагировать на световое воздействие или его изменение. Оно может работать либо при попадании света на элемент, либо при прекращении освещения фотоэлемента. Фотореле может в нужное время включать и выключать уличные фонари в городах, свет маяков, сортировать различные детали по цвету и форме, пускать в ход или останавливать электродвигатели, станки и т.д. Широко применяются фотоэлементы в аэронавигации, в военном деле, чувствительные к ИК – лучам. ИК – лучи не видимы, облака и туман для них прозрачны.

Сочетание фотоэлемента с вторичной электронной эмиссией применяется в фотоэлектронных умножителях (ФЭУ): слабый пучок фотоэлектронов, ускоряясь, попадает на ряд катодов, выбивая из каждого вторичные электроны и лавинообразно усиливаясь. Усиление 9 –каскадного ФЭУ достигает , т.е. на выходе из ФЭУ сила тока в миллион раз превосходит первичный ток.