- Đường truyền của 1 tia bức xạ (beam of radiation) điện từ (invisible, ultraviolet, visible, infrared). - Thường được biểu diển bởi một mũi tên hay đường thẳng, chỉ thị đường không gian mà bức xạ sẽ đi qua.. - Chùm bức xạ phân kỳ (expanding beam) được mô tả bởi nhiều tia (ray).. - 2) chiết suất và phản xạ:. - Là linh kiện quang phản xạ hầu hết bức xạ tới.. - Bộ phản xạ lùi (retro-reflector). - Là linh kiện quang luôn phản xạ tia bức xạ về chính đường tới của nó. - CÁC LỚP PHỦ VÀ CÁC DỤNG CỤ. - c) Bộ lọc hấp thụ: Điều khiển hệ số truyền qua nhờ hấp thụ bức xạ ở các bước sóng không mong muốn. - Quá trình phản xạ có thể làm thay đổi dang phân cực sóng.. - Các tia phản xạ chính là các tia tái bức xạ do dao động của các hạt tải điện tại bề mặt phản xạ. - Kim loại có rất nhiều điện tử tự do trên bề mặt, chúng có thể chuyển động theo mọi hướng song song với bề mặt, do đó có thể tái bức xạ tự do theo mọi hướng trong vùng khả kiến. - Với thuỷ tinh một số hướng điện trường gây dao động hạt tải tại bề mặt, do đó tái bức xạ tia phản xạ, còn một số hướng khác sẽ không gây dao động và chỉ truyền qua.. - §1.5 BỨC XẠ VÀ BỨC XẠ KẾ 1/ Các nguồn bức xạ. - không có quan hệ pha cố định giữa các sóng bức xạ. - với ∆E là chênh lệch năng lượng giữa các mức được phép, phụ thuộc vào các nguyên tố Æ bước sóng bức xạ bởi mỗi nguyên tố là cố định.. - Bột huỳnh quang sẽ tái bức xạ trong vùng khả kiến khi bị chiếu xạ bởi năng lượng tại các bước sóng ngoài vùng khả kiến.. - *Các vùng bức xạ:. - Các chất rắn và chất lỏng bức xạ ánh sáng khả kiến khi nhiệt độ ≥ 500 o c. - Bề mặt hấp thụ toàn bộ năng lượng bức xạ đến một cách lý tưởng gọi là vật đen -Vật bức xạ nóng sáng có đặc trưng tương tự như vật đen. - -Bản chất bức xạ từ vật đen được nghiên cứu bởi Max Planck: Năng lượng bức xạ từ vật đen phân bố trong khoảng tần số rộng, theo dạng toán học xác định và thay đổi theo nhiệt độcủa vật đen. - Vật thể thực không bức xạ nhiều công suất như vật đen ở cùng một nhiệt độ - Tỷ số giữa độ trưng năng thực trên độ trưng năng của vật đen lý tưởng gọi là độ phát xạ (emissivity, e) Tỷ số công suất hấp thụ của vật với công suất hấp thụ của vật đen lý tưởng: a.. - Ví dụ : Xét đèn nóng sáng có vật bức xạ ở nhiệt độ T, đặt trong vỏ được hút chân không, nhiệt độ làm việc ổn định của vỏ là T 1. - Gọi P là công suất cung cấp cho vật bức xạ = công suất bức xạ toàn phần φ e : công suất phát bởi vật bức xạ. - Phép trắc quang và quang kế sử dụng các đại lượng và đơn vị khác với bức xạ kế.. - Các hệ trắc quang dựa trên cơ sở các bộ thu có đáp ứng với năng lượng bức xạ theo kiểu như đáp ứng của mắt người.. - Một nguồn có thể bức xạ một năng lượng bức xạ như nhau ở 555nm và 610nm, sẽ có độ sáng 0,5 khi hoạt động ở 610nm so với độ sáng 1 khi hoạt động ở 555 nm. - Quan hệ giữa dòng công suất bức xạ và dòng công suất quang : F V = Φ e x 683(lm/W)x η. - Bước sóng (nm). - Thường không dễ chuyển đổi mật độ dòng bức xạ (W/m 2 ) thành mật độ dòng quang trưng (lm/m 2. - Luminance là thuật ngữ dùng để mô tả bức xạ khả kiến từ một bề mặt có kích thước đáng kể so với khoảng cách quan sát và so với đầu thu (phép đo tương ứng gọi là phép đo trường gần). - a t : Diện tích của nguồn bức xạ.. - 1) Số điện tử bị phát xạ, xác định dòng điện, tỷ lệ với cường độ bức xạ tại một bước sóng cố định.. - 2) Mỗi vật liệu có một bước sóng ngưỡng của bức xạ. - Nếu bức xạ tới có bước sóng >. - 3) Vận tốc tối đa của các điện tử phát xạ không phụ thuộc vào cường độ bức xạ mà tỷ lệ nghịch với bước sóng bức xạ.. - Năng lượng photon. - Khi áp suất khí tăng lên thì bức xạ và hấp thụ xảy ra trong dải rộng hơn các bước sóng và giá trị của các bước sóng thay đổi nhẹ.. - Leakage Stage: Dẫn điện do điện tử tự do và ion khí có mặt lúc đầu trong khí do sự hấp thụ năng lượng bức xạ từ ngoài đèn. - Bức xạ gần như đồng đều trên chiều dài của đèn.. - bức xạ công suất 3mW với công suất vào 9W.. - Các tia phản xạ gây ra quá trình khuếch đại bức xạ đã được kích thích do các nguyên tử hấp thụ photon hν.. - Các điện tử của các nguyên tử neon bị kich thích có thể tạo ra các chuyển mức khác nhau và bức xạ năng lượng với các bước sóng khác nhau.. - Bức xạ từ các nguyên tử neon ở 1 bước sóng xác định sẽ được tăng cường nhờ phản xạ từ các gương và nhờ đó bức xạ ở bước sóng này sẽ chiếm ưu thế.. - a) Tương tác giữa bức xạ với hệ nguyên tử. - Homogeneous broadening: đặctrưng cho tất cả các nguyên tử trong hệ, là hàm của thời gian sống hữu hạn của trạng thái bức xạ τ, nếu quá trình này là duy nhất khi laser làm việc, thì phân bố vạch bức xạ được cho bởi. - ω – ω τ) 2 ] A(ω): biên độ bức xạ tại tần số ω K: hệ số tỷ lệ. - -Bức xạ laser có thể ở dạng liên tục (continuous_wave laser) hoặc dạng xung (pulsed laser).. - Bức xạ laser có thể được hội tụ thành vệt nhỏ để tăng mật độ dòng quang.. - Chuyển tiếp bắt đầu phát xạ 1 khoảng bước sóng rất hẹp bức xạ laser.. - Một số lưu ý trong đồ thị sự phụ thuộc của công suất bức xạ và thế phân cực thuận vào dòng thuận của diode laser GaAlAs:. - Công suất bức xạ tăng nhẹ trong khoảng 0 Æ 18 mA + Trong khoảng này linh kiện hoạt động tương tự LED.. - Trên 1,8 mA công suất bức xạ tăng vọt, diode hoạt động như 1 laser + Trong khoảng 20 Æ 30 mA công suất bức xạ tăng gần như tuyến tính theo dòng với độ dốc được gọi là hiệu suất vi phân.. - Để thời gian chuyển mạch nhanh và biên độ bức xạ lớn, các diode thường được phân cực bởi 1dòng >. - Tín hiệu dòng xung là lượng gia tăng của dòng cần thiết để đạt được mức công suất bức xạ xác định. - 1-Tại giá trị dòng thấp, gần dòng ngưỡng, phổ bức xạ bao gồm các vạch phổ phân bố trong một vùng bước sóng do longitudinal mode và cấu trúc vùng của bán dẫn.. - Reflection noise: do bức xạ bị phản xạ ngược vào kênh laser từ các mặt bên. - (1) Laser là bộ phát xạ đa mode: bức xạ đồng thời tất cả các thành phần phổ, hiển thị với biên độ tương đối xác định.. - (2) Laser là linh kiện đơn mode: bức xạ chỉ một bước sóng tại một thời điểm cho trước bất kỳ. - Các thành phần phổ quan sát thể hiện sự tổng hợp của tất cả các bước sóng riêng rẽ mà diode bức xạ trong quá trình quan sát. - Nhảy mode là hiện tượng ngẫu nhiên và gây ra sự thay đổi ngẫu nhiên của biên độ bức xạ và tạo ra nhiễu biên độ.. - 5/ Mức bức xạ cực đại. - Thời gian sống của laser có thể giảm 4 lần khi mật độ dòng làm việc tăng 2 lần - Mức bức xạ cao thường làm suy giảm các đặc trưng phản xạ của các mặt phản xạ của laser do hiện tượng ăn mòn.. - 1) Giới thiệu: là lớp linh kiện hoạt động nhờ chuyển đổi năng lượng bức xạ tới thành nhiệt năng và sau đó thành các đại lượng điện có thể đo được.. - Ứng dụng làm đầu thu bức xạ trong phòng thí nghiệm và trong các thiết bị cân chỉnh.. - Æ (3) có thế đầu cuối tỷ lệ với cường độ chiếu xạ, nhưng có tần số cutoff thấp không thích hợp theo rõi sự thay đổi nhanh của bức xạ.. - Æ (4) có thế đầu cuối thay đổi theo sự thay đổi của bức xạ.. - Một số nhà cung cấp định nghĩa NEP là công suất bức xạ tạo ra tỷ số tín hiệu / nhiễu dòng tối =1. - f) The field of view (trường quan sát): là diện tích trong không không gian mà từ đó detector nhận công suất bức xạ.. - Chỉ có nguồn bức xạ trong vùng quan sát (the field of view) mới là nguồn cần kiểm tra. - Có thể viết:. - Photo diode là các detector tạo ra dòng điện phụ thuộc vào bức xạ.. - Được cấu tạo với một phía của cấu trúc bán dẫn được mở cho bức xạ đi qua 1 cửa sổ hoặc một lớp phủ bảo vệ.. - -Tuy nhiên schottky barrier photodiode nhạy với nhiệt độ hơn PN photodiode do đó không thường xuyên hoạt động đáng tin cậy ở mức bức xạ cao.. - Năng lượng photon đến:. - Khi có dòng thuận qua LED hoặc IRED, các photon được bức xạ từ diode junction do tái hợp điện tử và lỗ trống tại miền chuyển tiếp (junction).. - Mặt trên của linh kiện là lớp P rất mỏng (cỡ vài µm) cho phép các photon bức xạ ra ngoài. - Tốc độ được phép liên quan với hằng số thời giannhiệt, là hàm của khối lượng, diện tích bề mặt, bức xạ và độ dẫn. - Quá trình phân cực: Phân cực của bức xạ gây bởi tương tác của bức xạ với các phân tử. - Nếu vector phân cực của phân tử và vector cường độ trường nằm trong cùng một mặt phẳng thì vector cường độ trường của bức xạ sẽ có xu hướng định hướng theo các phân tử. - Khi thế phân cực = 0, vector phân cực của các phân tử se quay từ từ 1 góc 90 o giữa 2 bản cực Æ gây ra sự quay của vector trường của bức xạ.. - Các đèn điện phát quang được dùng ở dạng phẳng, nhiệt độ làm việc thấp, bức xạ khuếch tán. - Khi áp đặt dòng xoay chiều qua linh kiện, vật liệu phosphor bị kích thích bởi điện trường và gây bức xạ. - Bức xạ giảm rất nhanh theo điện áp và gần như bằng không ở khoảng 40-60 V ac.. - Là transistor có dòng base gây bởi bức xạ tới và do đó dòng C-E cũng phụ thuộc bức xạ tới. - dòng collector I L khi đáp ứng với một mật độ dòng bức xạ đến, và dòng tối. - Thường có 2 transistor mounted trong case và nối với nhau theo kiểu Darlington sao cho chuyển tiếp base-emitter của transistor đầu tiên (là phototransistor) nhận bức xạ và emitter của nó được đua vào base của transistor thứ hai Æ gain dòng collectỏ lớn, tuy nhiên, đáp ứng chậm hơn khi dùng 1 transistor.. - Do trễ mode, xung dòng tổng thu được sẽ rộng hơn xung bức xạ gốc.. - Biên độ xung truyền qua cáp bị suy giảm do hấp thụ, tán xạ và bức xạ.. - Cơ chế tổn hao hấp thụ: chuyển đổi năng lượng bức xạ thành nhiệt năng, phụ thuộc vật liệu và tạp chất.. - Tán xạ Rayleigh do tương tác sóng điện từ bức xạ với các điện tử của vật liệu, các điện tử này sẽ hấp thụ và tái bức xạ sóng Æ gây ra dời pha so với tín hiệu gốc. - Một phần năng lượng bị thoát ra ngoài do bức xạ tán xạ, tổn hao tán xạ ~ λ -4. - Tổn hao bức xạ: năng lượng thoát ra khỏi sợi quang khi vi phạm góc tới hạn do cáp bị bẻ cong quá nhiều, do thay đổi đường kính lõi và thay đổi chiết suất.. - Hiện tưọng tán sắc xảy ra khi nguồn bức xạ nhiều bước sóng trong một khoảng λ. - -Công suất bức xạ sẽ ra khỏi ống dẫn sóng theo 1 hình nón tương tự như qua lỗ hẹp. - Nếu diện tích đầu thu nhỏ hơn diện tích vệt chiếu, thì tỷ số dòng bức xạ thu được /dòng rời khỏi sợi quay = tỷ số diện tích:. - NA fiber : khẩu độ số sợi quang θ e : dòng bức xạ đến đầu thu. - θ 0 : dòng bức xạ rời khỏi miệng sợi quang D d : đường kính miệng đầu thu. - Khẩu độ số thường từ 0.2 ÷ 0.5 và đường kính lõi 50 ÷ 100 µm để tiện cho việc ghép với bức xạ từ IRED. - Sự kết hợp của điện áp thiên áp và điện áp chuyển mạch sẽ xác định đầu ra truyền bức xạ.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt