Elektronika V1 - 1.semestr

• jednoduchá heterostruktura GaAlAs-GaAs

• kladná zpětná vazba – Fabryho-Perotův rezonátor (jako polopropustná zrcadla použity hladké strany laserové diody)

Laserové diody se dvěma heteropřechody

• zabraňují úniku nadbytečných nosičů náboje difúzí mimo vrstvu GaAs ⇒ posílení stimulované emise

• při průchodu proudu ve směru propustném

  • nízké proudové hustoty – spontánní emise

  • proudová hustota > prahová hodnota (práh laseru) –stimulovaná zářivá rekombinace

• spektrální charakteristika laseru

• výroba a použití

  • velká technologická náročnost

  • GaAlAs, pro λ=800 až 900nm

  • heterostruktury se čtyřsložkovými polovodiči pro

  • λ=1,1 až 1,7μm

    • GaInAsP/InP

    • GaAlAsSb/GaSb

    • GaAlAsSb/GaAsSb

• vlastnosti

  • rychlá odezva (<1ns)

  • vyšší hustota budícího proudu + degradační vlivy zrcadel ⇒ nižší životnost (cca 105h) vyšší poruchovost

  • dávají záření s velkou časovou a prostorovou koherencí

Optron

• vazební optioelektronický člen, optoizolátor

• zdroj záření + přijímač optického signálu v jednom konstrukčním celku

• použití - oddělovací členy (s přímou vnitřní optickou vazbou), čidla (s přímou vnější optickou vazbou)

1. Součástky řízené neelektrickými veličinami.

1. Speciální detektory záření.

   • reagují na krátké impulsy zářivé energie

Scintilační detektory

• princip - dopadající částice vybudí elektrony a při jejich návratu vzniká záření, které je viditelné ve formě krátkých záblesků (scintilací)

• vlastnosti (srovnání s GM, viz níže)

  • větší citlivost na záření gama (kolem 50%)

  • kratší doba záblesku (lze sledovat hustší sledy)

  • dosvit scintilace 10-9 až 10-5 s

  • světlo se zachycuje násobičovými fotonkami (nutná shoda jejich spektrální charakteristiky)

  • obvyklá hodnota maxima spektrální citlivosti

400 až 450 nm

• druhy

  • krystalový scintilátor gama

    • citlivým materiálem jodid sodný aktivovaný thaliem

    • reaguje na některé druhy rentgenového záření a na částice beta

  • plastické scintilátory

    • používají pevné roztoky aktivátorů v polymerech

    • citlivé na částice beta (alfa a gama)

    • vysoká citlivost, krátký dosvit

Geigher-Müllerovy trubice (GM trubice)

• slouží k indikaci radioaktivních částic (beta nebo gama)

• konstrukční uspořádání a princip

  • princip založen na výboji v plynu

  • ve skleněné zatavené trubici je umístěna

    • trubka z tenkého plechu

    • v její ose napjatý drát (wolfram)

  • válec a drát jsou elektrody (mezi ně napětí ~ 100 až 100V)

  • v trubici je směs vzácných plynů, napětí mezi elektrodami nestačí k výboji (nevodivé prostředí)

  • radioaktivní částice jsou ionizačním činidlem

    • uvolněné nosiče náboje jsou ihned urychlovány

    • dochází k lavinové ionizaci

    • mezi katodou a anodou teče proud

  • při průchodu proudu trubicí

    • dojde k poklesu napětí mezi elektrodami (zdroj s velkým vnitřním odporem)

    • dojde k deionizaci (prostřednictvím par uhlovodíků v náplni – etylalkohol)