منو
 کاربر Online
240 کاربر online
Lines: 1-64Lines: 1-50
-V{maketoc}

! آشکارسازهای فروسرخ :‏

آشکارسازی در ((امواج مادون قرمز|ناحیه فروسرخ)) مسئله مشکل تری است زیرا در طول موج های بالای حدود 13000 ((‏آنگستروم)) ، فوتون ها انرژی کافی برای خروج ((الکترون)) از ((کاتد)) یا فعال ساختن ((امولسیون)) را ندارد. و ((‏منابع نوری)) نیز ضعیف ند. />
در ((طول موج|طول موجی)) حدود 1mm آشکارسازهای بلوری روش ((کهموج)) قابل استفاده اند، لذا در اینجا فاصله ‏‏ 1μmالی 1000μm را بررسی می کنیم. ((آشکارساز گرمایی|آشکارسازهای گرمایی)) و ((آشکارساز فوتورسانا|فوتورسانا)) ، تقسیم بندی کرد. در هر ‏دو دسته ، جواب حاصل متناسب با ((شدت نور|توان جذبی)) w است. با این تفاوت که آشکارسازهای گرمایی ‏آهنگ انرژی جذب شده را مستقل از طول موج آن اندازه می گیرند. در صورتی که آشکارسازهای ‏فوتورسانا ، مانند ((تکثیر کننده فوتون|تکثیرکننده های فوتون)) ، میزان جذب فوتون ها را اندازه می گیرند. /
> />بنابرین به طور مطلوب ، جواب آنها برای یک توان مطلوب در گستره حساسشان ، به طور خطی با ((‏طول موج)) افزایش می یابد. این دو نوع از لحاظ زمان تغییرات علامت ((سرعت)) متفاوتی دارند. بصورت ‏یک دستور کلی می توان گفت که این مقدار در مقایسه با نانو ثانیه برای تکثیرکننده های فوتون ، ‏برحسب میلی ثانیه برای آشکارسازهای گرمایی ، میکرو ثانیه برای آشکارسازهای فوتورسانا اندازه ‏گیری می شود.

! قیاس آشکارساز فروسرخ با سایر آشکارسازها:

*در مقایسه با ((تکثیر کننده فوتون|تکثیر کننده های فوتون)) ، آشکارسازهای فروسرخ در طول موج های کوتاه تر هم ((نوفه الکتریکی|نوفه)) ‏دارند و هم کندتر هستند. از آنجایی که توان تابشی منابع فروسرخ نسبتا پایین است، لذا تراز نوفه این ‏آشکارساز یک سرشتی بسیارمهم است. />
*آشکارسازهای گرمایی برای تمامی ناحیه فروسرخ حساس اند. ((ترموکوپل)) ها و ((ترموپیل)) ها افزایش ‏دمای حاصل از جذب تابش را به صورت ((نیروی محرکه الکتریکی)) ترموالکتریک اندازه گیری می کنند. ‏و ((ترمیستور|بولومترها)) آن را از روی تغییر ((مقاومت)) اندازه می گیرند. بولومترها عموما بیشتر مورد استفاده اند. ‏و جهت کاهش نوفه گرمایی و افزایش حساسیت ، آنها را اغلب در دمای ((هلیوم مایع)) به کار می برند. />
*یک نوع آشکارساز نسبتا متفاوتی ، سلول گولای براساس انبساط یک ((گاز بی اثر|گاز نادر)) در اثر گرمای حاصل ‏از تابش فرودی کار می کند. یکی از دیوارهای سلول کوچک حاوی گاز از یک غشای قابل انعطاف ‏((باریکه نور)) باز تابیده ازآن دریافت می شود. سلول گولای یک مرتبه مقداری آهسته تر و ناحساس تر ‏از یک بولومتر خنک شده است. اما منیمم علامت آشکارسازی توسط آن زیاد متفاوت نیست و ((سلول ‏گولای)) دارای مزیت کار در دمای اتاق است. />
*((فوتوسل نیم رسانا|سلول های فوتورسانا)) عبارت از ((اجسام نیم رسانا|نیم هادیهایی)) است که ((مقاومت الکتریکی)) آنها در اثر نوردهی کم می ‏شود. تغییر در مقاومت متناسب با آهنگ ((جذب فوتون)) هاست و می توان آن را به صورت یک تغییر ‏ولتاژ در دو سر یک مقاومت بار ، سری با دستگاه فوتورسانا ، اندازه گیری کرد. این ساز و کار را ‏می توان به صورت یک ((اثر فوتو الکتریک)) داخلی توصیف کرد.

! ((آشکارساز فوتونی)):‏

برخلاف ((فوتوسل نیم رسانا|فوتوسل)) یا ((فوتوکاتد)) یک ((تکثیر کننده فوتون|تکثیرکننده فوتونی)) ، فوتون ها دارای انرژی کافی برای خارج کردن ‏مستقیم الکترون ازسطح نیستند ولی آنها پایدارتر از طول موج های قطع مشخصی انرژی کافی برای ‏آزاد ساختن یک الکترون از ((شبکه بلوری|شبکه بلور)) را به دست می آورند و لذا باعث افزایش تعداد ((الکترون)) ها و ‏یا ((حامل بار حفره|حفره)) های آزادی می شوند که به عنوان حاملین بار عمل می کنند. این اثر با پر کردن نیمه هادی ، ‏جهت کاهش تعداد الکترون های برانگیخته گرمایی تقویت می یابد. تا این اواخر دستگاه های ‏فوتورسانا فقط می توانستند در ناحیه فروسرخ نزدیک کار بکنند. که طول موج قطع برای این بلورها ‏مانند ((سولفور سرب)) در حدود چند میکرومتر است. /> />اما انواع جدید نیمه هادی نا خالص شده یعنی ((بلور))های شامل مقدار کمی از ناخالصی های برگزیده ، ‏می توانند ( در دمای هلیوم ) تا حدود 100μm کار بکنند. در واقع ، اینک معلوم شده است که ((‏آشکارساز bs – nI|آشکارسازهای bs – nI)) می توانند تا درون ناحیه موج میلی متری هم کار کنند. زیرا قابلیت حرکت ((‏الکترون آزاد|الکترون های آزاد)) با جذب انرژی فوتون افزایش می یابد و این الکترون ها می توانند در دمایی بالا تر ‏از دمای بلور وجود داشته باشند. به این دلیل این آشکارسازها به آشکارسازهای با الکترون گرم ‏موسومند.‏

! آشکارساز ((امواج فرابنفش)):

*علاوه بر ((صفحه عکاسی|صفحات عکاسی)) مخصوص و ((تکثیر کننده فوتون|تکثرکننده های فوتون)) که می توانند تا ناحیه فرابنفش به کار ‏برده شوند. برای طول موج های کمتر از حدود 1300 آنگستروم که انرژی فوتون تا حد یونیدن ‏گازهای پایدار بالاست ( E<9ev) می توان به وسیله ((نور)) آشکارسازی کرد. />
*برای آشکارسازی مداوم از یک اتاقک یونش استفاده می شود. اتاقک در ناحیه مسطح یا اشباع ‏منحنی جریان برحسب ولتاژ کار می کند. که در آن جریان یون مستقل از ((ولتاژ)) اتاقک بوده و متناسب ‏با شدت فرودی است. />
*کارآیی آشکارساز ، برحسب زوج های یون به ازای هر فوتون می تواند به سادگی تا %100‏برسد. در واقع اگر ((انرژی فوتون)) تا حد یونش مضاعف بالا باشد، ممکن است کار آیی بیشتر از این نیز ‏شود.

! ((آشکارساز گایگر مولر)):

از آشکارسازهای پالسی یک نوعش شمارنده گایگر مولر است. فوتوالکترون اولیه حاصل از فوتون ‏فرودی ((شتاب)) داده می شود تا با برخوردهای متوالی با ((مولکول|مولکول های)) گاز بهمنی را به وجود بیاورد، که ‏این تقویت گازی است. به علت نبودن مواد برای ایجاد پنجره ، استفاده از هر دو نوع مزبور در ناحیه ‏طول موج های 1040 – 300 ((آنگستروم)) مشکل است. این امر مخصوصا در مورد شمارنده گایگر یا ‏شمارنده فوتون ، که در فشارهای گاز نسبتا زیاد ( حدود 100 ((تور)) ) فلزی نازک قابل عبور می شوند ‏و از این ناحیه یک راست تا ناحیه ((اشعه ایکس)) می توان از آشکارساز مزبور استفاده کرد. />
گاز به کار برده شده در طول موج های بلند معمولا ((اکسید نیتریک)) یا مولکول های مشابه است، اما در ‏طول موج های کوتاه گازهای نادر به علت بالا بودن پتانسیل یونش آنها ترجیح داده می شوند. با ‏انتخاب زیرکانه ماده پنجره و گاز محتوی می توان نقطه نقطه قطع طول موج های کوتاه و بلند را ‏طوری مرتب کرد که نوار باریکی از حساسیت به وجود آید. آشکارسازهای برگزیده ای از این قبیل ‏جایگزین ((طیف سنج)) در پاره ای از آزمایش های ((اختر پاراکت)) رها گشته است.

! ((آشکارسازی نور قطبیده)):‏

آشکارسازهای نور یونش هم چنین برای اندازه گیری های شدت های مطلق و برای درجه بندی منابع ‏به صورت ((استانداردهای شدت)) در فرابنفش ((خل)) به کار برده شده اند. اگر هر فوتون جذب شده یک ‏فوتوالکترون تولید کند، جریان خروجی یک اطاقک یونی برابر تعداد فوتون های جذبی می شود. ‏گازهای نادر این شرط را به جا می آورند. و به علاوه ضرایب جذب آنها به قدری بالاست که فشار ‏کمی از گاز برای جذب کامل کافی می باشد. />
اتاقک یونی را می توان در این طریق با ((گاز بی اثر|گازهای نادر)) به ترتیب کاهش وزن اتمی آنها از 1022 ‏آنگستروم ، حد یونش گزنون تا 250 آنگستروم که در آن فوتوالکترون های خروجی دارای انرژی ‏کافی برای ایجاد یونش ثانوی در ((هلیوم)) است، به کار برد. به هر حال شمارنده فوتونی می تواند در این ‏نقطه کار را به عهده گیرد. زیرا این آشکارساز به جای تعداد الکترون ها ، پالس حاصله از هر ((فوتون)) ‏جذب شده را ثبت می کند.‏

! مباحث مرتبط با عنوان:

*((آشکارساز فوتورسانا))
+!آشکار سازهای فروسرخ
آشکار سازی در ((امواج مادون قرمز|ناحیه فروسرخ)) مسئله مشکلتری است، زیرا در طول موجهای بالای حدود 13000 ‏آنگستروم ، ((فوتون|فوتونها)) انرژی کافی برای ((اشعه کاتدی|خروج الکترون از کاتد)) یا فعال ساختن ((امولسیون)) را ندارد و ((‏منابع نوری)) نیز ضعیف هسند. در ((طول موج|طول موجی)) حدود 1mm آشکارسازهای بلوری روش کهموج قابل استفاده اند، لذا در اینجا فاصله ‏‏ 1μm الی 1000μm را بررسی میکنیم. ((آشکارساز گرمایی|آشکارسازهای گرمایی)) و ((آشکارساز فوتو رسانا|فوتو رسانا)) ، تقسیم بندی کرد. در هر ‏دو دسته ، جواب حاصل متناسب با ((شدت نور|توان جذبی)) w است. با این تفاوت که آشکار سازهای گرمایی ‏آهنگ انرژی جذب شده را مستقل از طول موج آن اندازه میگیرند. در صورتی که آشکار سازهای ‏فوتورسانا ، مانند ((تکثیر کننده فوتون|تکثیرکنندههای فوتون)) ، میزان جذب فوتونها را اندازه میگیرند.

بنابراین بطور مطلوب ، جواب آنها برای یک توان مطلوب در گستره حساسشان ، بطور خطی با ‏طول موج افزایش مییابد. این دو نوع از لحاظ زمان تغییرات علامت سرعت متفاوتی دارند. بصورت ‏یک دستور کلی میتوان گفت که این مقدار در مقایسه با نانو ثانیه برای تکثیر کنندههای فوتون ، ‏برحسب میلی ثانیه برای آشکار سازهای گرمایی ، میکرو ثانیه برای آشکار سازهای فوتو رسانا اندازه ‏گیری میشود. />


>>
/>


{img src=img/daneshnameh_up/a/a7/ELECTROMAGNETIC_FIELD_DETECTOR.jpg}

!
قیاس آشکار ساز فروسرخ با سایر آشکار سازها
*در مقایسه با ((تکثیر کننده فوتون|تکثیر کنندههای فوتون)) ، آشکار سازهای فروسرخ در طول موجهای کوتاه تر هم نوفه ‏دارند و هم کندتر هستند. از آنجایی که توان تابشی منابع فروسرخ نسبتا پایین است، لذا تراز نوفه این ‏آشکار ساز یک سرشتی بسیار مهم است.>>
*آشکار سازهای گرمایی برای تمامی ناحیه فروسرخ حساساند. ((ترموکوپل|ترموکوپلها)) و ((ترموپیل|ترموپیلها)) افزایش ‏دمای حاصل از جذب تابش را به صورت ((نیروی محرکه الکتریکی)) ترموالکتریک اندازه گیری می کنند. ‏و ((ترمیستور|بولومترها)) آن را از روی تغییر مقاومت اندازه میگیرند. بولومترها عموما بیشتر مورد استفادهاند ‏و جهت کاهش نوفه گرمایی و افزایش حساسیت ، آنها را اغلب در دمای هلیوم مایع بکار میبرند.>>
*یک نوع آشکار ساز نسبتا متفاوتی ، سلول گولای بر اساس انبساط یک ((گاز بی اثر~گاز نادر)) در اثر گرمای حاصل ‏از تابش فرودی کار میکند. یکی از دیوارهای سلول کوچک حاوی گاز از یک غشای قابل انعطاف ‏باریکه نور باز تابیده از آن دریافت میشود. سلول گولای یک مرتبه مقداری آهستهتر و ناحساستر ‏از یک بولومتر خنک شده است. اما مینیمم علامت آشکار سازی توسط آن زیاد متفاوت نیست و سلول ‏گولای دارای مزیت کار در دمای اتاق است.>>
*((فوتوسل نیم رسانا|سلولهای فوتو رسانا)) عبارت از ((اجسام نیم رسانا|نیم هادیهایی)) است که ((مقاومت الکتریکی)) آنها در اثر نوردهی کم می‏شود. تغییر در مقاومت متناسب با آهنگ جذب فوتونهاست و میتوان آن را به صورت یک تغییر ‏ولتاژ در دو سر یک مقاومت بار ، سری با دستگاه فوتو رسانا ، اندازه گیری کرد. این ساز و کار را ‏میتوان به صورت یک ((اثر فوتو الکتریک)) داخلی توصیف کرد.
!آشکارساز فوتونی
برخلاف ((فوتوسل نیم رسانا|فوتوسل)) یا فوتو کاتد یک ((تکثیر کننده فوتون|تکثیرکننده فوتونی)) ، فوتونها دارای انرژی کافی برای خارج کردن ‏مستقیم الکترون ازسطح نیستند، ولی آنها پایدارتر از طول موجهای قطع مشخصی انرژی کافی برای ‏آزاد ساختن یک الکترون از ((شبکه بلوری|شبکه بلور)) را بدست میآورند و لذا باعث افزایش تعداد الکترونها و ‏یا حفرههای آزادی میشوند که به عنوان حاملین بار عمل میکنند. این اثر با پر کردن نیم هادی ، ‏جهت کاهش تعداد الکترونهای برانگیخته گرمایی تقویت مییابد. تا این اواخر دستگاههای ‏فوتو رسانا فقط میتوانستند در ناحیه فروسرخ نزدیک کار بکنند، که طول موج قطع برای این بلورها ‏مانند سولفور سرب در حدود چند میکرومتر است.

اما انواع جدید نیم هادی ناخالص شده یعنی بلورهای شامل مقدار کمی از ناخالصیهای برگزیده ، ‏میتوانند (در دمای هلیوم) تا حدود 100μm کار بکنند. در واقع ، اینک معلوم شده است که ((‏آشکارساز bs – nI|آشکارسازهای bs – nI)) میتوانند تا درون ناحیه موج میلیمتری هم کار کنند. زیرا قابلیت حرکت ((‏الکترون آزاد|الکترونهای آزاد)) با جذب انرژی فوتون افزایش مییابد و این الکترونها میتوانند در دمایی بالاتر ‏از دمای بلور وجود داشته باشند. به این دلیل این آشکار سازها به آشکار سازهای با الکترون گرم ‏موسومند.‏
!آشکار ساز امواج فرابنفش
*علاوه بر صفحات عکاسی مخصوص و تکثیرکنندههای فوتون که میتوانند تا ناحیه فرابنفش بکار ‏برده شوند. برای طول موجهای کمتر از حدود 1300 آنگستروم که انرژی فوتون تا حد یونیدن ‏گازهای پایدار بالاست (E<9ev) میتوان بوسیله نور آشکار سازی کرد.>>
*برای آشکار سازی مداوم از یک ((اتاقک یونش)) استفاده میشود. اتاقک در ناحیه مسطح یا اشباع ‏منحنی جریان برحسب ولتاژ کار میکند، که در آن جریان یون مستقل از ولتاژ اتاقک بوده و متناسب ‏با شدت فرودی است.>>
*کارآیی آشکار ساز ، برحسب زوجهای یون به ازای هر فوتون میتواند بسادگی تا %100‏برسد. در واقع اگر انرژی فوتون تا حد یونش مضاعف بالا باشد، ممکن است کارآیی بیشتر از این نیز ‏شود. />


>>
/>
>>

{picture=Geiger.jpg height=350 width=350}
::~~green:آشکار ساز گایگر مولر~~:: />

!آشکار ساز گایگر مولر

از آشکار سازهای پالسی یک نوعش شمارنده گایگر مولر است. فوتو الکترون اولیه حاصل از فوتون ‏فرودی شتاب داده میشود تا با برخوردهای متوالی با مولکولهای گاز بهمنی را بوجود بیاورد، که ‏این تقویت گازی است. به علت نبودن مواد برای ایجاد پنجره ، استفاده از هر دو نوع مزبور در ناحیه ‏طول موجهای 1040 – 300 آنگستروم مشکل است. این امر مخصوصا در مورد شمارنده گایگر یا ‏شمارنده فوتون ، که در فشارهای گاز نسبتا زیاد (حدود 100 تور) فلزی نازک قابل عبور میشوند ‏و از این ناحیه یک راست تا ناحیه ((اشعه ایکس)) میتوان از آشکار ساز مزبور استفاده کرد. گاز بکار برده شده در طول موجهای بلند معمولا اکسید نیتریک یا مولکولهای مشابه است، اما در ‏طول موجهای کوتاه گازهای نادر به علت بالا بودن پتانسیل یونش آنها ترجیح داده میشوند. با ‏انتخاب زیرکانه ماده پنجره و گاز محتوی میتوان نقطه نقطه قطع طول موجهای کوتاه و بلند را ‏طوری مرتب کرد که نوار باریکی از حساسیت بوجود آید. آشکار سازهای برگزیدهای از این قبیل ‏جایگزین طیف سنج در پارهای از آزمایشهای اختر پاراکت رها گشته است.
!آشکار سازی نور قطبیده
آشکار سازهای نور یونش هم چنین برای اندازه گیریهای شدتهای مطلق و برای درجه بندی منابع ‏به صورت استانداردهای شدت در فرابنفش خل بکار برده شدهاند. اگر هر فوتون جذب شده یک ‏فوتو الکترون تولید کند، جریان خروجی یک اطاقک یونی برابر تعداد فوتونهای جذبی میشود. ‏گازهای نادر این شرط را به جا میآورند و به علاوه ضرایب جذب آنها به قدری بالاست که فشار ‏کمی از گاز برای جذب کامل کافی میباشد. اتاقک یونی را میتوان در این طریق با ((گاز بی اثر|گازهای نادر)) به ترتیب کاهش وزن اتمی آنها از 1022 ‏آنگستروم ، حد یونش گزنون تا 250 آنگستروم که در آن فوتو الکترونهای خروجی دارای انرژی ‏کافی برای ایجاد یونش ثانوی در ((هلیوم)) است، بکار برد. به هر حال شمارنده فوتونی میتواند در این ‏نقطه کار را به عهده گیرد، زیرا این آشکار ساز به جای تعداد الکترونها ، پالس حاصله از هر فوتون ‏جذب شده را ثبت میکند.‏
!مباحث مرتبط با عنوان
*((آشکارساز فوتو رسانا))
 *((آشکارساز فوتونی)) *((آشکارساز فوتونی))
 *((‏آشکارساز bs – nI)) *((‏آشکارساز bs – nI))
 *((آشکارساز گایگر مولر)) *((آشکارساز گایگر مولر))
 *((آشکارساز گرمایی)) *((آشکارساز گرمایی))
 *((آشکارسازی نور قطبیده))‏ *((آشکارسازی نور قطبیده))‏
 *‏((امواج مادون قرمز)) *‏((امواج مادون قرمز))
 *‏((ترمیستور)) *‏((ترمیستور))
 *‏((‏طول موج))‏ *‏((‏طول موج))‏
-*((فوتورسانا)) +*((فوتو رسانا))
 *((فوتوسل نیم رسانا)) *((فوتوسل نیم رسانا))
-*‏((کهموج))‏ 
 *‏((مقاومت الکتریکی)) *‏((مقاومت الکتریکی))
 *‏((نیروی محرکه الکتریکی))‏ *‏((نیروی محرکه الکتریکی))‏
-*((هلیوم مایع)) +*((هلیوم))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 30 شهریور 1385 [09:04 ]   4   مجید آقاپور      جاری 
 سه شنبه 24 آذر 1383 [12:28 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 جمعه 24 مهر 1383 [08:48 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..