​外光电效应

外光电效应

光电探测器件是利用光电效应将光信号转换成电信号的传感器件。所谓光电效应是指物体在光的作用下,吸收光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。被释放的电子称为光电子,光电子在外电场中运动形成的电流称为光电流。光电效应一般分为2类:光电子发射效应(又称外光电效应)光导效应(又称内光电效应)。

1.外光电效应式

外光电效应是指在光的照射下,电子逸出物体表面而产生光电子发射的现象。外光电效应从光开始照射至金属释放电子几乎在瞬间发生,所需时间不超过109。因此,此种效应的响应速度比较快,但电子需较大能量才能逸出,比较适用于近红外幅射或可见光范围。基于外光电效应原理工作的光电器件有光电管和光电倍增管

(1)光电管。光电管种类很多,它是个装有光阴极和阳极的真空玻璃管,如图7-23所示。

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光阴极有多种形式,如:①在玻璃管内壁涂上阴极涂料即成;②在玻璃管内装入涂有阴极涂料的柱面形极板构成。阳极为置于光电管中心的环形金属极或置于柱面中心线的金属柱。如果在玻璃管内充入惰性气体(如氩、氖等),即构成充气光电管,从而提高光电变换的灵敏度。

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(2)光电倍增管。它的结构如图7+24所示。在玻璃管内除装有光电阴极和光电阳极外,还装有若干个光电倍增极。光电倍增极上涂有在电子轰击下能发射更多电子的材料。光电倍增极的形状及位置设置恰妤能使前一级倍増极发射的电子继续轰击后一级倍增极。设每级的倍增率为δ,若有n级,则光电倍增管的光电流倍增率为n。光电倍增管一般采用SbCs涂料或Agk合金材料倍增极数常为4-14,值为36。此种效应的响应速度比较快,但电子需要较大能量才能逸出,比较适用于近红外辐射或可见光。

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