Измерительные приемники оптического излучения

Фотометрия – раздел физической оптики, посвященный теории и методам измерения оптического излучения

Один из главных элементов фотометрических приборов – измерительный преобразователь (физический приемник ОИ).

Физические приемники излучения подразделяют на группы по:

1 – принципу действия

2 – спектральным характеристикам

По принципу действия приемники ОИ подразделяют на 3 группы:

1 – фотоэлектрические

2 – фотоэлектронные

3 – тепловые

Фотоэлектрические приемники излучения основаны на внутреннем фотоэффекте – по конструктивному исполнению они относятся к полупроводниковым приборам (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, полупроводниковые фотоэлементы с запирающим слоем).

Фотоэлектронные приемники излучения основаны на внешнем фотоэффекте (вакуумные фотоэлементы, фотоумножители, электронно-оптические преобразователи).

Тепловые приемники излучения основаны на тепловом эффекте – изменении сопротивления чувствительного элемента в результате его нагрева поглощенным ОИ, либо на возникновении термо-э.д.с., когда излучением нагревается спай разнородных материалов.

Фотоэлектрические приборы –

основаны на внутреннем фотоэффекте. Внутренним фотоэффектом называется генерация свободных носителей зарядов в полупроводнике, происходящая при его облучении.

Селеновый фотоэлемент позволяет проводить фотометрирование в видимой области спектра без дополнительного источника питания. Это самый распространенный измерительный преобразователь из группы фотоэлектрических приемников излучения.

Люксметр – прибор для измерения освещенности, т.е. той части видимого излучения, которая эффективно воспринимается глазом человека.

Схема включения фотоэлемента с вентильным фотоэффектом.

Люксметр состоит из селенового фотоэлемента с вентильным фотоэффектом, вмонтированного в оправу с ручкой, и микроамперметра со шкалой, проградуированной в люксах.

Промышленность выпускает люксметры типа Ю-116 и Ю-117. Люксметр Ю-117 имеет пределы измерения 0,1…100 000 лк. Для измерения малых освещенностей Ю-117 комплектуется электронным усилителем с использования нейтральных фильтров, закрепляемых на фотоэлементе. Каждый из трех фильтров ослабляет падающее на фотоэлемент излучение в

10, 100 и 1000 раз.

Чтобы уменьшить погрешность измерений от световых потоков, падающих под углом, применяют «косинусную» насадку, которая обеспечивает индикатриссу облученности фотоэлемента, близкую к косинусной.

Спектральная чувствительность селенового фотоэлемента у люксметров Ю-116, Ю-117 не корригирована и отличается от стандартизированной спектральной чувствительности глаза «среднего» человека. Это необходимо учитывать при измерении освещенности от разных источников света, используя поправочные множители к показаниям люксметра: