Курсовая работа Оценка эффективности фотокатодов для вакуумных электронно-оптических преобразователей

Оценка эффективности фотокатодов для вакуумных электронно-оптических преобразователей

Содержание

Введение......................................................................................4
Обзор фотоэлектронных приборов.......................................................4
I. Расчетная часть курсовой работы................................................6
1.1. Расчет параметров фотокатода вакуумного фотоэлектронного прибора...6
1.2.Расчет параметров электростатической системы управления потоком электронов...................................................................................15
II. Прикладная часть курсовой работы..........................................17
Электронно-оптические преобразователи..........................................17
2.1. Принцип работы ЭОП...............................................................17
2.2. ЭОП второго поколения............................................................22
2.3. ЭОП третьего поколения..........................................................24
2.4. ЭОП четвертого поколения.......................................................29
Заключение.................................................................................31
III. Литература................................................................................32



I. Расчетная часть курсовой работы
 Задание для расчета
Задание 1.
Построить графическую зависимость силы фототока тока прибора от напряжения между катодом и анодом Iф(Uaк). Исходные данные для данного типа катода и значение светового потока Ф приведены в табл.1.
Задание 2.
Выделить на ВАХ участок, где существенно влияние пространственного заряда. Определить и указать на графике значение анодного потенциала Ua*, начиная с которого рассасывается объемные заряд и прибор переходит в режим насыщения тока.
Выделить область напряжений, соответствующих режиму пространственного заряда. Выбрать рабочую точку в средней части выделенной области ВАХ и, применив метод графического дифференцирования, определить значение внутреннего дифференциального сопротивления Rдиф и выходную проводимость прибора Gi.
Выделить на ВАХ участок, который можно отнести к области насыщения тока. Определить значение силы тока насыщения Iнас.
Рассчитать nе - число фотоэлектронов, образующихся в фотоэлементе в единицу времени и формирующих электронный поток, достигающий анода в режиме насыщения тока.
Рассчитать максимальную мощность тока, выделяющуюся на аноде прибора в режиме насыщения.







Задание 3.
Выполнить расчет параметров фотона, соответствующего максимуму чувствительности спектральной характеристики данного фотокатода.
Таблица 2
Параметры фотона
λмакс, нм ν·10-14, Гц εф, Дж εф, эВ mф, кг·10-36 pф, кг м/c ·10-27
     

Задание 4.
Рассчитать nф – число фотонов в световом потоке, в приближении, что вся энергия излучения переносится квантами с длиной волны λмакс, соответствующей максимуму чувствительности спектральной характеристики данного фотокатода.
Рассчитать квантовый выход, характеризующий фотоэлектронную эмиссию из катода на данной длине волны.
Оценить по найденному значению квантового выхода спектральную чувствительность фотокатода на данной длине волны.
Сделать вывод об эффективности исследуемого фотокатода для приема излучения видимого диапазона длин волн.
Задание 5.
Рассчитать с помощью уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта энергию движения, скорость, импульс фотоэлектрона, оценить соответствующую длину волны де Бройля.

 Таблица 3
Параметры фотоэлектрона
Екинет, эВ Екинет,дЖ V, м/с р, кг м/с λбр, нм
    
  
Исходные данные для выполнения расчетов параметров фотокатода вакуумного фотоэлектронного прибора
Исходные данные для расчетов – результаты измерений силы анодного тока и напряжения на аноде для различных типов катодов и различных значений светового потока
Таблица 1
Результаты измерений анодного напряжения и фототока при условии Ф1 = 0,08 мВт
UА, В 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140
Iф, мкА 2,2 4,1 6,4 7,8 8 8,1 8 7,9 8 8 7,9 8 8,1
 
Вариант Фотокатод Авых, эВ Y λmax, нм
Б 11 Cs3Sb 1,9 0,25 450

2015-2016