看完本篇你就知道紫外傳感器的結構分類(lèi)有哪些了

　　人的五管是功能非常復雜、靈敏的“傳感器”。然而人的五官感覺(jué)大多只能對外界的信息作“定性”感知，而不能作定量感知。
 

　　而且有許多物理量人的五官是感覺(jué)不到的，例如對視覺(jué)可以感知可見(jiàn)光部分，對于頻域更加寬的非可見(jiàn)光譜則無(wú)法感覺(jué)得到，象紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)光譜，人類(lèi)卻是“視而不見(jiàn)”。借助紅外和紫外線(xiàn)傳感器，便可感知到這些不可見(jiàn)光。
 

　　紫外傳感器又叫紫外光敏管(簡(jiǎn)稱(chēng)紫外管)，是一種利用光電子發(fā)射效應的光電管。其特點(diǎn)是只響應300nm以下紫外輻射，具有高靈敏度、高輸出、高響應速度等特性，并且抗干擾能力強、穩定可靠、壽命長(cháng)、耗電少，因而在目前的安全防護、自動(dòng)化控制方面有比較廣泛的使用價(jià)值。
 

　　隨著(zhù)電子計算機的廣泛應用，為計算機服務(wù)的各類(lèi)傳感技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。紫外線(xiàn)傳感器能檢查到人感官覺(jué)察不到的紫外線(xiàn)，又能避免日光、燈光和其它常見(jiàn)光源的干擾，對火陷的發(fā)現和熄火保護、特殊場(chǎng)所的光電控制都是很有用的。
 

　　紫外傳感器的結構分類(lèi)
 

　　目前國內外有使用價(jià)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(lèi)是為使用要求設計的，從工作狀態(tài)上看，以電極形狀分類(lèi)進(jìn)行分析較合適些。
 

　　1、絲狀電極結構
 

　　這類(lèi)管子的電極一般是由兩根或多根對稱(chēng)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(xiàn)是工作區。
 

　　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(guò)程中，光子的波長(cháng)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(huì )影響到光譜的范圍而失去使用價(jià)值，采用對稱(chēng)的絲狀結構是為了工藝處理的方便，盡可能避免其它物質(zhì)對電極的污染。
 

　　這類(lèi)管子的特點(diǎn)是可以在交流狀態(tài)下工作，工作電流較大，使用線(xiàn)路簡(jiǎn)單，可以利用適當的工藝處理去掉電極表面的雜質(zhì)，但視角靈敏度波動(dòng)比較大，工作區容易產(chǎn)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)射更加穩定和均勻，需要把工作區域在陰極上固定，因為紫外管是靠光電子發(fā)射和氣體倍增來(lái)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域，光發(fā)射利用率最高，由此設計出點(diǎn)式結構球形陰極的紫外管，其結構如圖。
 

　　無(wú)論光子從哪個(gè)角度輻射到半球形的陰極上，放電區域總是在靠近陽(yáng)極的半球形頂點(diǎn)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(chǎng)所，還可用聚焦的方法提高靈敏度。
 

　　在管內把陽(yáng)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(jiàn)光一樣的直線(xiàn)傳播和反射的效應，如圖2b聚焦型。
 

　　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(chǎng)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(chǎn)生的電子再與氣體分子碰撞，這樣循環(huán)的運動(dòng)最終將使管內氣體放電。這種雪崩式放電的機會(huì )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(lái)又研制和發(fā)展了一種平板形陰極結構的紫外管。