5(Л)

"0,3 0,5 .0,1 5 А,мкм 0,3 а)

0.7 йЭАмкм S)

Рис. 11.3. Спектральные характеристики фотокатодов:

а - зависимость абсолютной спектральной чувствительности многощелочного (/) и серебряно-кислородно-цезиевого (2) фотокатодов от длины волны; б - относительные спектральные характеристики этих фотокатодрв

различия по абсолютным значениям чувствительности. Для примера на рис. 11.3, а приведены спектральные характеристики двух фотоэмиттеров одинакового размера, а на рис. 11.3, б показаны их отно сительные спектральные характеристики. Из рисунков видно, что относительные спектральные характеристики являются более удобными для практического использования.

Интегральной чувствительностью назьшается чувствительность фотоприемника к немонохроматическому сложному потоку излучения заданного спектрального состава

Se-1/Фе.

(11.7)

Интегральная чувствительность измеряется в амперах на ватт. Поскольку значение интегральной чувствительности зависит от спектрального состава потока излучения, она как параметр имеет смысл лишь применительно к конкретному источнику излучения. В справочниках интегральную чувствительность фотоприемников указьшают по отношению к потоку эталонных источников. У электровакуумных фотоэлектронных приборов измерение интегральной чувствительности производят по источнику типа А [образцовая светоизмерительная газополная лампа накаливания с вольфрамовой нитью, имеющая цветовую температуру = (2856 ± 10) К].

Между интегральной и спектральной чувствительностями существует определенная связь. Ток dl, вызванный потоком излучения с участка спектра d\, можно найти как

dI = SeXdФe.

Из определения спектральной плотности потока излучения (1.2) имеем d/ = 5eXV(X)rfX. (11.8)

Отсюда ток от воздействия всего сложного потока находится ин-

тегрированием уравнения (11.8) по длинам волн всего спектра /= rSeX(X)d(X).

Из (11.6) находим и подставляем в (11.9), тогда

I-Senax f S(X)(X)dX. о

Подставив (11.3) и (11.10) в (11.7),получаем Г5(Х)Х)Л / i(X)dX

(ii;9)

(11.10)

(11.11)

Числитель в (11.11) называется эффективным для данного приемника потоком излучения, а отношение интегралов - коэффищ1ентом использования. Эффективный поток Феэф составляет ту часть полного потока излучения, которая вызьшает реакщло приемника (например, протекание тока в выходной цепи).

Коэффициент использования потока излучения, равный отношению эффективного к полному потоку излучения К = Феэф/Фе. показьгеает, какую часть сложного потока излучения составляет эффективный для данного фотоприемника поток. Зная спектральные характеристики фотоприемника и излучателя, можно графически определить коэффициент использования как отношение площади, ограниченной кривой S(X)i(X) и осью абсцисс, к площади под кривой i(X) (рис. 11.4).

Очевидно, что световой поток является эффективным потоком любого излучателя с заданной функцией спектральной плотности i(X)

Рис. 11.4. К расчету коэффициента использования потока излучения:

1 - функция (Х); 2 - функция S(X)i>(X); J - площадь Феэф =J S (X)i>(X) А;

оо о

4-площадь Фе = Ji(X)dX; 5- функция рО<) о

для приемника, имеющего относительную спектральную характеристику V(X), сбвпадающую с характеристикой человеческого глаза. Если правую часть уравнения (11.5) умножить и разделить на сложный поток излучения (11.3), то получим зависимость, связывающую световой поток с полным потоком излучения любого источника:

Фу = 680Фет;,

где TJ - коэффициент использования глаза или КПД глаза,

Ч= / (Х)К(Х) (11.12)

о Фе

Отношение Фу/Фе = 680rj называют световой отдачей источника излучения.

Таким образом интегральная и спектральная чувствительности связаны через коэффициент использования потока

Se=Se-hnaxK. (11.13)

Чтобы вьиислить интегральную чувствительность фотоприемника по отношению к произвольному реальному источнику Sep по известному значению интегральной чувствительности к потоку излучения эталонного источника 5еэ, можно воспользоваться выражением

Sep = Ses (11.14)

где Кр а - коэффициенты использования данным приемником потоков излучения соответственно реального и эталонного источников.

Для электровакуумных фотоэлектронных приборов ишроко используется параметр световая чувствительность Sy . Световой чувствительностью называется интегральная чувствительность к световому потоку источника типа А

т SeXmax f S(X),> (X)dX

Sy = -=--, (11-15)

vA 680 / F(X)vJH(X)dX

где (X) - спектральная плотность потока излучения, а Фу - световой поток источника типа А. Световая чувствительность измеряется в амперах на люмен.

На рис. 11.5 представлены спектральные характеристики: источника типа А (X), человеческого глаза V (X) и условного фотоприемника S(X). сЯношение интегралов в (11.15) можно вычислить графически как отношение заштрихованных площадей П1/П2 на рисунке. Для вычисления КПД глаза к излучению источника типа А т] необхо-