Вакуумдық және жартылай өткізгіш фотоэлементтер, олардың медицинадағы қолданылуы

Презентация қосу

«Вакуумдық және жартылай
өткізгіш фотоэлементтер,
олардың медицинадағы
қолданылуы»

Орындаған: Базарова Аксауле
Фотоэффект

Жарық метал бетіне түсіп, онда жұтыла
отырып электрондар эмиссиясын
тудырады. Бұл құбылыс фотоэлектрлік
эффект (фотоэффект) деп аталады.
А.Г.Столетов және басқа да ғалымдармен
бірлесіп фотоэффектінің үш заңы
анықталды.
Фотоэффект фотоэлементтер деп
аталатын техниканың әр түрлі
аумақтарында (телекөру, фототелеграф,
дыбыстық кино және т.б) және әсіресе
жарық өлшеу техникаларында кеңінен
қолданылатын құрылғыларда
қолданылады.
фотоэлемент

жартылай
Вакуумдық
өткізгіш
Жұмыс істеу принципі бойынша барлық фотоэлементтер екі класқа
бөлінеді. Бірінші класқа жататын фотоэлементтер сыртқы
фотоэффектке негізделген вакуумды және газ толтырылған,
екіншісіне бекітілген қабатты жартылай өткізгіштік фотоэлементтер.
Оларды басқаша вентилді (жапқыштық) деп атайды, оның жұмысы
ішкі фотоэффектке негізделген. Соңғыларға мыс тотығы, селен,
германий, кремний және басқалар жатады .
Жартылай өткізгіштік немесе
вентильді
Вентилді фотоэлементтердің басқа түрлерден айырмашылығы жарық
сәулеленуінің әсерінен олар бірқатар жағдайда тура күн жарығында
меншікті п.ә.к.-ін өндіреді. Ол вольттің оннан бір бөлігі. Сонымен олар
сәулелік энергияны электр энергиясына түрлендіруіне мүмкіндік береді.
Электр энергиясының көзі ретінде қолданылатын фотоэлементтер, әдетте
фотоэлектрлік фототүрлендіргіштер немесе жай фототүрлендіргіштер деп
аталады. Фотоэлектрлік түрлендіргіштердің қазіргі кезде ең
жетілгендеріне кремний элементі жатады
Фотоэлектрлік түрлендіргіштердің қазіргі кезде ең жетілгендеріне
кремний элементі жатады

Кремнийді негізгі материал ретінде таңдау бірқатар факторларға негізделген.

Біріншіден, кремний оттегіден кейінгі Жер бетіндегі ең көп тараған элемент және
оның өндірісі жақсы игерілген.

Екіншіден, теория көрсеткендей, күн спектрі үшін ең үлкен қуат шығысы
фототүлдендіргіштен алынады, олар тыйым салынған аймағының ені 1-1,5 эв
шектерінде жататын жартылай өткізгіштермен дайындалады.

Үшіншіден, кремний фототүрлендіргіштері күн сәулеленуін өзінің спектрлік
сезімталдығына қолдануына жақын келеді.

Төртіншіден, мысалы, германий құрылғыларымен салыстырғанда кремнилықтардың
температуралық тербелістерге сезімталдығы төмен.
Жартылай өткізгіштер
Жартылай өткізгіштер — өзінің электрлік қасиеті жағынан өткізгіштер мен диэлектриктердің
(мысалы, германий, кремний) арасынан орын алатын элементтер. Металдармен салыстырғанда
жартылай өткізгіштер электр тоғын аз өткізеді, ол сәулелену кезінде жарық энергиясының
ағымымен өзгере алады. Радиолампалармен салыстырғанда жартылай өткізгіштер құралдардың
көлемі мен салмағы аз, электрлік және механикалық беріктігі жоғары болады, олар ұзақ уақыт
қызмет ете алады және электр энергиясын аз пайдаланады. Осындай қолайлы қасиеттеріне орай
жартылай өткізгіштерді әскери радиотехникалык аппаратураларда жиі қолданады
Вакуумдық
Вакуумдық фотоэлемент жарық өтетін О тесіктен
басқа беті фотосезгіш қабатпен қапталған шыны
вакуумдық колбадан тұрады. Осы қабат қыздыру
тетігінің Ц шығысымен байланысқан және лампаның
К катод қызметін атқарады. Колбаның центрінде
екінші электрод – сақина түрінде немесе тор түрінде
анод орналасады.
Жартылай өткізгіштер мен диэлектриктерде
осылай фотоэлектрлік өткізгіштік пайда
болады. Ішкі фотоэффект сонымен қатар
электронды-кемтіктік жартылай өткізгіштер
байланысында да байқалады. Бұл жағдайда
электрондар мен кемтіктер арасында ЭҚК-і
пайда болуымен қатар, потенциалдар
айырмасы да өзгереді. Бұны электромагниттік
сәуле шығару энергиясын электр тогының
энергиясына айналдыру үшін қолданады.
Селендік фотоэлемент
Селенге жарықпен әсер еткенде, онда фотоэффект
құбылысы болады. Электрондар атомнан бөлініп
шығады да, олардың орнында кемтік болады. Осы
қабаттағы электрондар - негізгі заряд
тасмалдаушылар тосқауыл қабаты арқылы өте
алмайды. Негізгі емес заряд тасмалдаушылар –
кемтіктер БПА –ның әсерімен тосқауыл қабаты
арқылы селеннің төменгі бөлігіне өтеді.
Селеннің төменгі қабатынан жоғарғы қабатына тек
электрондар өтеді. Сондықтан жарық әсерінен босатылған
оң және теріс зарядтар тосқауыл қабаттарынан екі жаққа
қарай бөлініп, потенциалдар айырымын немесе
фотоэлементтің электрқозғаушы күшін құрайды.
Фотоэлектроколорометр
Фотоколориметрлерде фотоэлементтерді қоректендіру
көзінен тұратын вакуумдық фотоэлементтер
қолданылады.
Ерітінділердің концентрацясын анықтау үшін, олардың интенсивтіліктерін арнайы фотоэлементтерді пайдаланып,
тіркеп анықтайды. Сондықтан да, әдіс – фотоколориметриялық деп аталады.

Фотоколориметриялық әдісте интенсивтіліктер қатынасының логарифмі – сол интенсивтіліктер тудыратын фотоағым
шамалары қатынасының логарифміне тең, яғни:

А= lg (I/Io) = lg (i0/i)

Мұндағы І0 жөне I-гe сәйкес келетін фотоағымдар і0 жөне і.

Фотоколориметриялық әдісте фотоколориметр - ФЭК-56М, ФЭК-60, концентрациялық фотоэлектрлі колориметр-КФК-2,
КФК-3, фотоэлектрлік титриметр ФЭТ-УНИИЗ сияқты құралдар қолданылады.
Оксигемометр

⦿Клиникада қолданылатын оксигемометр
қанның оттегімен қанығу дәрежесін
анықтау ұшін пайдаланылады. Әдіс
гемоглобиннің оксигемоглобинге немесе
керісінше өтуінде қанның жұтылу
спектрінің өзгеруін бақылауға негізделінген.
Әдебиеттер

1.Арызханов Б.,Биологиялық физика,1990 ж.
2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика,
Киев, 2004 ж.
3.Ремизов А.М. Медицинская и
биологическая физика, М.,2004 ж.

Ұқсас жұмыстар

Нанофотоника және күн энергиясының түрленуі

Электрофизиологиялық сигналдарды өңдеу әдістері

Ток көзі

Фотоэлектрлік жүйе

ДИЭЛЕКТРИКТЕР БАРЛЫҚ ЗАТТАРДЫ ЭЛЕКТР

КҮН ЭНЕРГЕТИКАСЫ

Фотоэлектрлік түрлендіргіштер. Спектрофотометрлік зерттеу әдістерін қолдану

Жарық диодтар

Неврологиядағы диагностика және емдеу әдістері

Фотоэффект құбылысын түсіндіру

Пәндер