紫外線傳感器又叫紫外光敏管（簡稱紫外管），是一種利用光電子發(fā)射效應的光電管。其特點是只響應300nm以下紫外輻射，具有高靈敏度、高輸 出、高響應速度等特性 ， 并且抗干擾能力強 、穩(wěn)定可靠 、壽命長 、耗電少 ， 因而在目前的安全防護 、自動化控制方面有比較廣泛的使用價值 。隨著電子計算機的廣泛應用， 為計算機服務的各類傳感技術受到越來越多的重視。 紫外線傳感器能檢查到人感官覺察不到的紫外線 ， 又能避免日光 、 燈光和其它常見光源的干擾， 對火陷的發(fā)現(xiàn)和熄火保護 、特殊場所的光電控制都是很有用的 。

紫外線傳感器的結構分類：

目前國內外有使用價值的紫外管可以按陰極形狀分為球形、絲形 、平板形結構 ， 均為二極管的電極結構形式 ， 其外殼的形狀和材料種類是為使用要求 設計的 ， 從工作狀態(tài)上看 ， 以電極形狀分類進行分析較合適些。

1、球形陰極結構：

為了充分避免尖端效應 ， 使光電子發(fā)射更加穩(wěn)定和均勻 ， 需要把工作區(qū)域在 陰極上固定 ， 因為紫外管是靠光電子發(fā)射和氣體倍增來完成光信號轉變成 電信號并加以放大的 ， 一般在電極較近的區(qū)域 ， 光發(fā)射利用率最高。

無論光子從哪個角度輻射到半球形的陰極上 ， 放電區(qū)域總是在靠近陽極的半球形頂點上 。因為陰極有效面積小 ， 所以管子的工作電流一般小于0．3mA，但它的視角較寬而且視角靈敏度比較均勻， 特別適合于火情預報 的場所 ， 還可用聚焦的方法提高靈敏度 。

在管內把陽極制成半球形反射面 ， 如美國的耐540°C高溫的紫外光敏管 。 使接受到的紫外輻射反射到中心的陰極 ， 提高管子的靈敏度 ， 因為遠紫外輻射具有可見光一樣的直線傳播和反射的效應。

2、絲狀電極結構：

這類管子的電極一般是由兩根或多根對稱的金屬絲組成 ， 這是紫外管早期 的一種結構形式 ， 多用純度高的鎢絲或鉑絲 ， 距離較近的平行線是工作區(qū)。由于紫外管完全靠電極表面的光電子發(fā)射效應 ， 然后利用氣體倍增獲得較 強的信號，其光譜響應范圍取決于陰極材料的逸出功。

在光電子發(fā)射過程中，光子的波長越短能量越高 ， 即使量很少也能激發(fā)電子克服逸出功飛出陰極表面 。 能量低的光子即使數(shù)量很多也不能激發(fā)出陰極表面的電子。 在紫外管中對陰極材料表面純度要求非常高，否則就會影響到光譜的范圍而失去使用價值 ， 采用對稱的絲狀結構是為了工藝處理的方便 ， 盡可能避 免其它物質對電極的污染 。

這類管子的特點是可以在交流狀態(tài)下工作，工作電流較大，使用線路簡單，可以利用適當?shù)墓に囂幚砣サ綦姌O表面的雜 質 ， 但視角靈敏度波動比較大 ， 工作區(qū)容易產生發(fā)射不均勻的現(xiàn)象。

3、平板陰極結構

紫外管的靈敏度取決于陰極上接收到遠紫外輻射的光子的多少 ， 陰極面積越大 ， 接收概率就越高 ， 從而使陰極上有更多的電子逸出 ， 在外加高壓的 電場作用下被加速并與管內氣體分子碰撞而使氣體分子電離 ， 電離后產生 的電子再與氣體分子碰撞 ， 這樣循環(huán)的運動最終將使管內氣體放電 。 這種 雪崩式放電的機會取決于陰極上的光電子發(fā)射效應 。為了提高靈敏度 ， 近年來又研制和發(fā)展了一種平板形陰極結構的紫外管。

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