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紫外線傳感器的結(jié)構(gòu)分類有哪些你知道么?

更新時(shí)間:2022-06-21      點(diǎn)擊次數(shù):820
  紫外線傳感器又叫紫外光敏管(簡(jiǎn)稱紫外管),是一種利用光電子發(fā)射效應(yīng)的光電管。其特點(diǎn)是只響應(yīng)300nm以下紫外輻射,具有高靈敏度、高輸出、高響應(yīng)速度等特性,并且抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)、耗電少,因而在目前的安全防護(hù)、自動(dòng)化控制方面有比較廣泛的使用價(jià)值。
 
  隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,為計(jì)算機(jī)服務(wù)的各類傳感技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。紫外線傳感器能檢查到人感官覺(jué)察不到的紫外線,又能避免日光、燈光和其它常見(jiàn)光源的干擾,對(duì)火陷的發(fā)現(xiàn)和熄火保護(hù)、特殊場(chǎng)所的光電控制都是很有用的。
 
  接下來(lái)讓我們來(lái)了解一下紫外線傳感器的結(jié)構(gòu)分類有哪些吧:
 
  目前國(guó)內(nèi)外有使用價(jià)值的紫外管可以按陰極形狀分為球形、絲形、平板形結(jié)構(gòu),均為二極管的電極結(jié)構(gòu)形式,其外殼的形狀和材料種類是為使用要求設(shè)計(jì)的,從工作狀態(tài)上看,以電極形狀分類進(jìn)行分析較合適些。
 
  1、球形陰極結(jié)構(gòu):
 
  為了充分避免效應(yīng),使光電子發(fā)射更加穩(wěn)定和均勻,需要把工作區(qū)域在陰極上固定,因?yàn)樽贤夤苁强抗怆娮影l(fā)射和氣體倍增來(lái)完成光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并加以放大的,一般在電極較近的區(qū)域,光發(fā)射利用率最高。
 
  無(wú)論光子從哪個(gè)角度輻射到半球形的陰極上,放電區(qū)域總是在靠近陽(yáng)極的半球形頂點(diǎn)上。因?yàn)殛帢O有效面積小,所以管子的工作電流一般小于0.3mA,但它的視角較寬而且視角靈敏度比較均勻,特別適合于火情預(yù)報(bào)的場(chǎng)所,還可用聚焦的方法提高靈敏度。
 
  在管內(nèi)把陽(yáng)極制成半球形反射面,如美國(guó)的耐540°C高溫的紫外光敏管。使接受到的紫外輻射反射到中心的陰極,提高管子的靈敏度,因?yàn)檫h(yuǎn)紫外輻射具有可見(jiàn)光一樣的直線傳播和反射的效應(yīng)。
 
  2、絲狀電極結(jié)構(gòu):
 
  這類管子的電極一般是由兩根或多根對(duì)稱的金屬絲組成,這是紫外管早期的一種結(jié)構(gòu)形式,多用純度高的鎢絲或鉑絲,距離較近的平行線是工作區(qū)。由于紫外管*靠電極表面的光電子發(fā)射效應(yīng),然后利用氣體倍增獲得較強(qiáng)的信號(hào),其光譜響應(yīng)范圍取決于陰極材料的逸出功。
 
  在光電子發(fā)射過(guò)程中,光子的波長(zhǎng)越短能量越高,即使量很少也能激發(fā)電子克服逸出功飛出陰極表面。能量低的光子即使數(shù)量很多也不能激發(fā)出陰極表面的電子。
 
  在紫外管中對(duì)陰極材料表面純度要求非常高,否則就會(huì)影響到光譜的范圍而失去使用價(jià)值,采用對(duì)稱的絲狀結(jié)構(gòu)是為了工藝處理的方便,盡可能避免其它物質(zhì)對(duì)電極的污染。
 
  這類管子的特點(diǎn)是可以在交流狀態(tài)下工作,工作電流較大,使用線路簡(jiǎn)單,可以利用適當(dāng)?shù)墓に囂幚砣サ綦姌O表面的雜質(zhì),但視角靈敏度波動(dòng)比較大,工作區(qū)容易產(chǎn)生發(fā)射不均勻的現(xiàn)象。
 
  3、平板陰極結(jié)構(gòu)
 
  紫外管的靈敏度取決于陰極上接收到遠(yuǎn)紫外輻射的光子的多少,陰極面積越大,接收概率就越高,從而使陰極上有更多的電子逸出,在外加高壓的電場(chǎng)作用下被加速并與管內(nèi)氣體分子碰撞而使氣體分子電離,電離后產(chǎn)生的電子再與氣體分子碰撞,這樣循環(huán)的運(yùn)動(dòng)最終將使管內(nèi)氣體放電。
 
  這種雪崩式放電的機(jī)會(huì)取決于陰極上的光電子發(fā)射效應(yīng)。為了提高靈敏度,近年來(lái)又研制和發(fā)展了一種平板形陰極結(jié)構(gòu)的紫外管。

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