Az optikai sugárzás érzékelése

Az előadások a következő témára: "Az optikai sugárzás érzékelése"— Előadás másolata:

1 Az optikai sugárzás érzékelése
Belső fényelektromos hatás Záróréteges fényelektromos hatás Külső fényelektromos hatás Termo-elektromos hatás

2 Belső fényelektromos hatás

3 Fotovezetés létrejötte

4 Záróréteges fényelektromos hatás
Fényelem külső tápforrás nélkül működik Fotodióda külső tápforrással működik lavina fotodióda Félvezetők fényelem készítéshez

5 Si-fényelem felépítési vázlata

6 Elektron folyamatok a megvilágított fényelemben

7 Megvilágítás hatására bekövetkező elektronfolyamatok

8 Megvilágítás hatására bekövetkező elektronfolyamatok sávképben

9 A fényelem helyettesítő képe
IL: fotoáram; ID: dióda áram; I0: kimenő áram Rsh: sönt ellenállás; RS: soros ellenállás; RL: terhelő ellenállás VD: dióda feszültség, V0: kimenő feszültség; Cj: átmenet kapacitása

10 Dióda egyenlet ahol a dióda záróirányú telítési árama
T: absz. hőmérséklet, k: Boltzmann állandó

11 Üresjárási feszültség határeset
I0=0 és Rsh (azaz Ish0), ezen esetben: Azaz a fényelem üresjárási feszültsége a besugárzás keltette árammal logaritmikusan arányos

12 Rövidzárási áram határeset
V0=0, azaz RL0 gyakorlatban RSRsh, ha Rs0, akkor azaz rövidzárási üzemmódban a külső kör árama lineárisan arányos a gerjesztéssel: ISCIL

13 Fotodióda feszültség-áram karakterisztikája

14 Képalkotó detektorok Ortikon image ortikon vidikon plumbikon
CCD detektor

15 MOS kapu

16 Eltemetett csatornájú p-n átmenetet tartalmazó CCD elem

17 Eltemetett csatornájú p-n átmenetet tartalmazó CCD elem sávképe

18 Gyakorlatban kialakított CCD pixel vázlata

19 CCD mátrix pixelekből épül fel, 3 fázisú CCD pixel

20 Töltéstovábbítás háromfázisú CCD elemben

21 Képfeldolgozó CCD elvi felépítése

22 CCD pixel spektrális érzékenysége

23 Külső fényelektromos hatás
Fotocella Foto-elektron-sokszorozó

24 Fotoelektronsokszorozó felépítési vázlata

25 A fotoemisszió vázlatos sávképe,
h  EW

26 Fotokatódok színképi érzékenysége

27 Fotokatódok színképi érzékenysége

28 Fotoelektronsokszorozó sematikus felépítése

29 Termikus detektorok Termoelempár

30 Termooszlop sematikus ábrája

31 Cr-Ni párologtatott rétegű termooszlop

32 Abszolút, elektromosan kompenzált üreg-detektor

33 Piroelektromos cella

34 Fotodetektorok zaja sörétzaj termikus, vagy Johnson zaj
1/f, vagy flicker zaj