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什么是紫外線傳感器 紫外線傳感器的分類
紫外線傳感器是傳感器的一種，可以利用光敏元件通過光伏模式和光導模式將紫外線信號轉換為可測量的電信號。紫外線傳感器是基于單純的硅，但是根據美國國家標準與技術研究院的指示，單純的硅二極管也響應可見光，形成本來不需要的電信號，導致精度不高。而GaN的紫外線傳感器，其精度遠遠高于單晶硅的精度，成為常用的紫外線傳感器材料。
隨著電子計算機的廣泛應用, 為計算機服務的各類傳感技術受到越來越多的重視。 紫外線傳感器能檢查到人感官覺察不到的紫外線 , 又能避免日光 、 燈光和其它常見光源的干擾, 對火陷的發(fā)現和熄火保護 、特殊場所的光電控制都是很有用的 。
紫外線傳感器的結構分類
目前國內外有使用價值的紫外管可以按陰極形狀分為球形、絲形 、平板形結構 , 均為二極管的電極結構形式 , 其外殼的形狀和材料種類是為使用要求設計的 , 從工作狀態(tài)上看 , 以電極形狀分類進行分析較合適些。
1、絲狀電極結構
這類管子的電極一般是由兩根或多根對稱的金屬絲組成 , 這是紫外管早期 的一種結構形式 , 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 , 然后利用氣體倍增獲得較 強的信號，其光譜響應范圍取決于陰極材料的逸出功。在光電子發(fā)射過程中，光子的波長越短能量越高 , 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量很多也不能激發(fā)出陰極表面的電子。在紫外管中對陰極材料表面純度要求非常高，否則就會影響到光譜的范圍而失去使用價值 , 采用對稱的絲狀結構是為了工藝處理的方便 , 盡可能避免其它物質對電極的污染 。
這類管子的特點是可以在交流狀態(tài)下工作，工作電流較大，使用線路簡單，可以利用適當的工藝處理去掉電極表面的雜質 , 但視角靈敏度波動比較大 , 工作區(qū)容易產生發(fā)射不均勻的現象。
2、球形陰極結構
為了充分避免效應，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，因為紫外管是靠光電子發(fā)射和氣體倍增來完成光信號轉變成電信號并加以放大的 , 一般在電極較近的區(qū)域 , 光發(fā)射利用率很高，由此設計出點式結構球形陰極的紫外管 。
無論光子從哪個角度輻射到半球形的陰極上，放電區(qū)域總是在靠近陽極的半球形頂點上。因為陰極有效面積小 , 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, 特別適合于火情預報的場所 , 還可用聚焦的方法提高靈敏度。
在管內把陽極制成半球形反射面 , 如美國的耐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 , 因為遠紫外輻射具有可見光一樣的直線傳播和反射的效應 。
3、平板陰極結構
紫外管的靈敏度取決于陰極上接收到遠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 , 在外加高壓的電場作用下被加速并與管內氣體分子碰撞而使氣體分子電離 , 電離后產生的電子再與氣體分子碰撞 , 這樣循環(huán)的運動終將使管內氣體放電。這種雪崩式放電的機會取決于陰極上的光電子發(fā)射效應。為了提高靈敏度，近年來又研制和發(fā)展了一種平板形陰極結構的紫外管。