Большая Советская Энциклопедия (ПР)

Приёмники све'та , устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием потока оптического излучения служит для обнаружения этого излучения, его измерения, а также для фиксации и анализа оптических изображений излучающих объектов; наиболее обширный класс приёмников излучения . В П. с. энергия излучения оптического диапазона преобразуется в др. виды энергии. Важными параметрами, характеризующими свойства и возможности различных типов П. с., являются: пороговая чувствительность — минимальный поток излучения , который может быть обнаружен на фоне собственных шумов П. с.; коэффициент преобразования (относительная чувствительность), который связывает падающий на П. с. поток излучения с величиной сигнала на выходе П. с.; постоянная времени — время, за которое сигнал на выходе П. с. нарастает до определённого уровня (этот параметр служит мерой способности П. с. регистрировать оптические сигналы минимальной длительности); спектральная характеристика — зависимость чувствительности П. с. от длины волны излучения. П. с., у которых чувствительность слабо зависит от длины волны в широком диапазоне длин волн, называются неселективными, в отличие от селективных П. с., имеющих на спектральной характеристике четко выраженные максимумы и (или) минимумы.

  П. с. подразделяют на тепловые, фотоэлектрические, механические и химические. К тепловым П. с. относятся термоэлементы , металлические и полупроводниковые болометры , молекулярные радиометры , оптико-акустические П. с. Из них наиболее распространены термоэлементы и вакуумные болометры. Изменение температуры поглощающей свет поверхности термоэлемента приводит к появлению в нём термо-эдс. Повышенной чувствительностью обладают последовательные соединения нескольких термоэлементов, называемых термостолбиками. В оптико-акустических (пневматических) П. с. регистрируется увеличение объёма газа, нагреваемого поглощённым излучением. К тепловым П. с., применяемым в инфракрасном (ИК) диапазоне, относятся и жидкие кристаллы , которые при нагреве излучением изменяют цвет. Тепловые П. с., как правило, неселективны и пригодны для измерений лучистой энергии в широкой области спектра (200 нм — 20 мкм; иногда до 1000 мкм ). Пороговая чувствительность лучших тепловых П. с. ~10^-10 —10^-11 вт, а постоянная времени в большинстве случаев составляет 10^-1 —10^-3 сек.

  Фотоэлектрические П. с. разделяют на П. с. с внешним и внутренним фотоэффектом . Фотоэлектрические П. с. включают фотоэлементы , фотоэлектронные умножители , фотосопротивления (см. Фоторезистор ), фотодиоды , электроннооптические преобразователи , П. с. с фотоэлектромагнитным эффектом, квантовые усилители оптического диапазона. Эти П. с. селективны, и их реакция зависит от величин энергий отдельных поглощённых фотонов. Спектральная чувствительность П. с. с внешним фотоэффектом имеет характерную длинноволновую («красную») границу в области 0,6—1,2 мкм, определяемую природой вещества П. с. (см. Работа выхода ). Пороговая чувствительность П. с. с внешним фотоэффектом может быть доведена до 10^-12 —10^-15 вт при постоянной времени менее 10^-9 сек (для электроннооптических преобразователей до 10^-12 сек ). Чувствительность т. н. счётчиков фотонов ещё выше — до 10^-17 вт/сек. Преимуществом фотосопротивлений, фотодиодов и П. с. с фотоэлектромагнитным эффектом относительно П. с. с внешним фотоэффектом является их работоспособность в далёкой И К области спектра (10—30 мкм ). Предельная чувствительность фотосопротивлений (в полосе частот шириной 1 гц ) составляет 10^-10 —10^-12 вт при постоянной времени 10^-5 —10^-7 сек. Для регистрации сверхкоротких импульсов лазерного излучения ИК диапазона в СССР разработан новый вид П. с., в которых используется эффект увлечения свободных электронов в полупроводниках фотонами. При поглощении света электронами вместе с энергией падающей световой волны поглощается и её импульс (количество движения ). Перераспределение импульса между кристаллической решёткой полупроводника и свободными электронами приводит к появлению упорядоченного движения (увлечения) электронов относительно решётки и регистрируется в виде тока или эдс. П. с. этого типа обладают высоким временным разрешением (постоянная времени ~ 10^-11 —10^-10 сек); они не требуют принудительного охлаждения и использования источников питания.

  Механические (пондеромоторные) П. с. обычно выполняются в виде крутильных весов и реагируют на давление света . Они применяются сравнительно нечасто, т.к. очень чувствительны к вибрациям и различным тепловым процессам.