Р ис.1.18. Принципиальная схема фотоумножителя

Фотосопротивлениями (фоторезисторами) называются полупроводники, способные изменять свою электропроводность под действием лучистой энергии. Действие фотосопротивлений основано на внутреннем фотоэффекте, при котором

Рис.1.19. Принципиальная схема фотосопротивления

сопротивление полупроводника зависит от его освещения. Под действием света электроны из кристаллической решетки полупроводника переходят в свободное состояние ( в зону проводимости). Изменение сопротивления обнаруживается по изменению тока в слое проводника. Принцип действия фотосопротивлений а поясняет схема (рис.1.19): при поглощении лучистой энергии в полупроводнике увеличивается число отрицательно и положительно заряженных носителей тока - электронов и дырок, перемещающихся под действием приложенного напряжения к электродам 1 и 2. В фотосопротивлениях используют таллофид (смесь таллия, серы и кислорода) с максимумом чувствительности в области около 1 мкм, теллурид свинца с максимумом 4,5мкм, селенид кадмия с максимумом 0,75 мкм, сульфид свинца с максимумом 2,4, сульфид висмута с максимумом 0,7мкм. Таким образом большинство фотосопротивлений пригодно для работы в ИК-области спектра. Только фотосопротивления из сульфида кадмия имеют максимум чувствительности в видимой области и пригодны для работы в этом участке спектра.

Болометр - это приемник радиации, принцип которого основан на зависимости сопротивления металла или полупроводника от температуры. Изменение температуры происходит под действием лучистого потока, который поглощается термочувствительным элементом болометра. В принципе, любой металл или полупроводник может служить термочувствительным элементом. В современных болометрах термочувствительный элемент изготавливается из материалов, имеющих максимальную зависимость сопротивления от температуры. Поверхность термочувствительного элемента обычно покрывают специальным материалом, обладающим сильным поглощением в инфракрасной области спектра. Болометры включаются либо в мостиковую схему (рис.1.20 а), либо в схему с нагрузочным сопротивлением (рис.1.20 б). Измерения сопротивления, возникающие при поглощении падающего излучения, приводят к измерению напряжения в измерительной схеме (как правило, они составляют 10^-7  10^-9В).

Р ис.1.20. Схема включения болометра.

Простейшим термоэлементом (термоаналитическим преобразователем является термопара. В основе ее действия лежит термоэлектрический эффект: в замкнутой цепи, состоящей из двух различных проводников, спаи которых находятся при разных температурах, возникает термоэлектродвижущая сила (термоэдс). Величина термоэдс зависит от материалов, из которых изготовлены проводники, и разности температур спаев. В термоэлементах, применяемых в качестве приемников излучения, изменение температуры происходит под действием измеряемого лучистого потока.

Р ис.1.21. Принципиальная схема вакуумного термоэлемента.

1-окно, прозрачное для ИК-излучения; 2-приемноя пластинка; 3,4-проводники, составляющие термоконтактную пару; 5-основание, на котором укреплены проводники.

Падающее излучение изменяет температуру приемной пластинки, находящейся в тепловом контакте со спаем термопары, вызывая появление термоэдс; приемная пластинка обычно покрывается специальными веществами – металлической чернью, сажей и т.п., хорошо поглощающими инфракрасное излучение. На рис.1.21 приведена одна из типичных конструкций термоэлемента: внутри вакуумированного баллона с окном, прозрачным для инфракрасной области, находятся две приемные пластинки, расположенные одна под другой. Одна из них принимает падающую радиацию, а вторая служит для компенсации побочных влияний. Разрежение внутри баллона термоэлемента составляет  10^-6мм рт. ст.

Принцип работы оптико-акустического приемника (ячейки Голея) состоит в том, что под действием лучистого потока измеряется температура газа, заключенного в

специальную камеру (рис.1.22). Одна из стенок камеры представляет собой легко деформирующуюся мембрану. Изменение температуры газа сопровождается изменением

е го давления и, следовательно, деформацией мембраны. Деформация мембраны может быть зарегистрирована различными способами, в том числе оптическим. В качестве мембраны используется зеркало 1, отражающее пучок света от вспомогательного источника 2 на фотоэлемент 3. Если первоначально направление отраженного светового пучка строго фиксировано, то небольшие отклонения от этого направления, вызванные деформацией мембраны вследствие нагревания газа лучистым потоком, вызовут изменения сигнала на выходе фотоэлемента. Оптико-акустические приемники могут быть использованы как в ближней и средней, так и в далекой инфракрасной области спектра.

Рис.1.22. Принципиальная схема оптико-акустического приемника.