光电效应和光电器件

   在入射光极为微弱时，光电管能产生的光电流很小，即使光电流能被放大，但噪声也購被放大了；为了克服这个缺点，就要采用光电倍增管。

光电管

   光电管的结构如图..所示。在一个真空的玻璃泡内装有两个电极；光电阴极和阳极。光电阴极有的是贴附在玻璃泡内壁，有的是涂在半圆筒形的金属片上，阴极对光敏感的一面是向内的，在阴极前装有单根金属丝或环状的阳极，当阴极受到适当波长的光线照射时便发射电子，电子被带正电位的阳极所吸引，这样在光电管内就产生了电子流，在外电路中便产生了电流。

光电倍增管

   入射光在光电阴极上激发电子，由于各极间有电场存在，所以阴极激发电子被加速，轰击第一倍增极，这些倍增管倍增极的几何形状被设计成每个极都能接收前一极的二次电子，而在各倍增极上顺序加上越来越高的正电压。这样如果在光电阴极上由于入射光的作用发射出一个电子，这个电子将被第一倍增极的正电压所加速而轰击第一倍增极。设这时第一倍增极有σ个二次电子发出，这σ个电子又轰击第二倍增极，而其产生的二次电子又增加σ倍，经过n个倍增极后，原先一个电子将变为σn个电子，这些电子最后被阳极所收集而在光电阴极与阳极之间形成电流。构成倍增极材料的σ>，设σ=，在n=时，放大倍数为σ=≈，可见，光电倍增管的放大倍数是很高的。

   当光能量一定时，阳极电压与阳极电流的关系曲线，叫做光电管的伏安特性曲线，如图..所示。光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的区域内。光敏电阻的工作原理及结构

光敏电阻

   光电倍增管如图..所示。它由光电阴极、若干倍增极和阳极部分组成。光电阴极是由半导体光电材料-锑-铯制造的，入射光在它上面打出光电子。倍增极数目在~个不等，在各倍增极上加上一定的电压，阳极收集电子，外电路形成电流输出。

   在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等属于这类光电器件。在光线的作用下能使物体电阻率改变的现象称为内光电效应，如光敏电阻等属于这类光电器件。在光线的作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象，称为阻挡层光电效应，如光电池、光敏晶体管等属于这类光电器件。阻挡层光电效应即光生伏

   工作时，各个倍增电极上均加上电压，阴极K电位从阴极开始，各倍增极E，E，E，E（或更多）电位依次升高，阳极A电位最高。

   光电倍增管的伏安特性曲线的形状与光电管很相似，其他特性也基本相似。

光电器件或者光电元件是一种能够将光量转化为电量的器件。光电传感器誻以光电器件为检测元件的传感器，它先将被测非电量转换成光量的变化，然后通过光电器件将相应的光量转换成电量。

   除真空光电管外，还有一种充气光电管，它的构造与真空光电管基本相同，所不同的仅是在玻璃泡内充以少量的惰性气体（如氩或氖）。当光电极被光照射而发射电子时，光电子在趋向阳极的途中将撞击惰性气体的原子，使其电离，从而使阳极电流急速增加，提高了光电管的灵敏度。图..给出了充气光电管的伏安特性曲线。充气光电管的优点是灵敏度高，但是其灵敏度随电压显著变化，其稳定性、频率特性等都比真空光电管差，所以在测试中一般选择真空光电管。

   光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称光导管，它是基于半导体内光电效应工作的。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可加直流偏压，也可加交流电压。图..所示为光敏电阻的工作原理图。当无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照射时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，因此电路中的电流迅速增加。

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