基本介紹
條件,分類,辨析區分,光熱效應,各自特點,
條件
光子效應是指單個光子的能量hν對產生的光電子起直接作用的一類光電效應，基於光子效應而工作的探測器統稱為光子探測器。各種光子探測器的共同特徵是它們的閾值特性，即光子效應條件：
ν≥νc 或 λ≤λc (34-1)
式中，vc和λc分別稱為光子探測器的截止回響頻率和波長。
注意到：普朗克常數h=6.6×10J·s=4.13×10 eV·s，c =3×10μm/s=3×10nm/s。
可以推知：
λ(μm)=1.24/E(eV) 或λ(nm)=[1240/E(eV)](34-2)
式中，E為由光子探測器材料決定的閾值能量。
分類
大類 | 效應細目 | 相應的探測器 |
外光電效應 | ①光陰極發射光電子②光電子倍增： 打拿極倍增; 微通道電子倍增 | 光電管 光電倍增管 像增強管 |
內光電效應 | ①光電導(本徵和非本徵)②光生伏特： | 光導管或光敏電阻 |
PN結和PIN結(零偏);PN結和PIN結(反偏); 雪崩; 肖特基勢壘 ③光電磁; 光子牽引 | 光電池光電二極體 雪崩光電二極體 肖特基勢壘光電二極體 光電磁探測器 光子牽引探測器 |
辨析區分
光電探測器的物理效應通常分為兩大類：光子效應和光熱效應，在每一大類中又可分為若干細目。
光熱效應
光熱效應和光子效應完全不同。探測元件吸收光輻射能量後，並不直接引起內部電子狀態的改變，而是把吸
收的光能變為晶格的熱運動能量，引起探測元件溫度上升，溫度上升的結果又使探測元件的電學性質或其他物理性質發生變化。所以，光熱效應與單光子能量hν的大小沒有直接關係。原則上，光熱效應對光波頻率沒有選擇性。只是在紅外波段上，材料吸收率高，光熱效應也就更強烈，所以被廣泛用於對紅外線輻射的探測。因為溫度升高是熱積累的作用，所以光熱效應的回響速度一般比較慢，而且容易受環境溫度變化的影響。
大類 | 效應細目 | 相應的探測器 |
光熱效應 | ①測輻射熱計; | |
負電阻溫度係數;正電阻溫度係數; 超導 ②溫差電 ③熱釋電 ④其他 | 熱敏電阻測輻熱計金屬測輻射熱計 超導遠紅外探測器 熱電偶、熱電堆 熱釋電探測器 高萊盒、液晶等 |
各自特點
光子效應對光波頻率表現出選擇性，回響速度一般比較快；
光熱效應原則上對光波頻率沒有選擇性，回響速度一般比較慢。
