Фотоелементи - студопедія

Фотоелемент - фотоелектричний електронний прилад із зовнішнім фотоефектом, призначений для перетворення світлової енергії в електричну. У фотоелементах використовується явище фотоелектронній емісії, що полягає в тому, що при попаданні світла від стороннього джерела на катод останній починає випромінювати електрони, які потім потрапляють на анод з позитивним потенціалом.
Фотоелементи працюють тільки в ланцюгах постійного струму. Для харчування фотоелемента необхідне джерело струму постійної напруги, величина якого вказується в довіднику. На практиці в більшості випадків в ланцюг фотоелемента включається навантажувальний опір. Залежно від що протікає в ланцюзі фотоелемента струму (залежить від інтенсивності світлового потоку) на опорі навантаження падає напруга. Ця напруга подається в зовнішній ланцюг для подальшого посилення.
Властивості, параметри і характеристики фотоелементів залежать від властивостей застосовуваного катода. В сучасних фотоелементах застосовуються в основному два типи катодів - киснево-цезісвий і сурьмяно-цезіевий.Фотоелементи випускаються двох типів - вакуумні і газонаповнені. У вакуумних фотоелементах струм утворюється тільки фотоелектронами, а в газонаповнених фотоелектронний струм ще і посилюється за рахунок іонізації газу, виробленої фотострумом. Газонаповнені фотоелементи мають більшу чутливість, ніж вакуумні, але менш стабільні в роботі і володіють деякою інерційністю.
Основним параметром фотоелемента є його чутливість, що визначається відношенням величини фотоструму до величини світлового потоку, що викликав його. Чутливість вимірюється в мка / лм. Фотоелемент реагує на інтенсивність світлового потоку і його частоту, тому чутливість його розділяється на інтегральну (за інтенсивністю) і спектральну (по частоті). Інтегральна чутливість характеризує здатність фотоелемента реагувати на вплив усього світлового потоку, що містить світлові коливання різних частот від ультрафіолетових до інфрачервоних. Спектральна чутливість фотоелемента характеризує його здатність реагувати на світлові коливання однієї частоти.
Незначні струсу фотоелемента призводять до виникнення мікрофонного ефекту, тому у всіх схемах і особливо при великому посиленні фотоелементи необхідно амортизувати.
В процесі експлуатації фотоелементів спостерігається явище стомлюваності, що виражається в тому, що в фотоелементах, що володіють відносно великою чутливістю при малих і дуже великих світлових потоках, чутливість швидко зменшується в часі, доходячи до 25% початкової величини. Для усунення: стомлюваності фотоелемент необхідно помістити в темряву на деякий час, протягом якого чутливість відновлюється майже до 100%.