Фотоэлектрик детектор нәрсә эшли?

Фотоэлектрик детекторлары безнең күзгә күренми торган дөньяны ничек куәтли

Сезнең смартфон ничек яктылыкны автоматик рәвештә көйли, завод машиналары очып барган продуктларны "күрә", яисә куркынычсызлык системалары кемнең якынлашуын белә? Бу көчләр артындагы герой - фотоэлектрик детектор - яктылыкны хәрәкәтчән интеллектка әйләндерүче җайланма.

АлайсаТөгәлФотоэлектрик детектормы?

Аның нигезендә фотоэлектрик детектор - җайланмаяктылык сигналларын (фотоннарны) электр сигналларына (ток яки көчәнеш) әйләндерә;. Аны кечкенә тәрҗемәче дип уйлагыз, яктылыкның үзгәрүен сизегез - нур блокланганмы, чагылганмы, интенсивлыгы үзгәрә - һәм шунда ук бу мәгълүматны машиналар, компьютерлар, яки контроль системалары аңлый һәм эшли алган электр чыганагына әйләндерегез. Бу төп сәләт, беренче чираттафотоэлектрик эффект(монда кайбер материалларга яктылык электроннарны селкетә), аларны сансыз кушымталар өчен искиткеч күпкырлы "күзләр" итә.

Бу "җиңел сенсорлар" ничек эшли?

Күпчелек фотоэлектрик детекторларның өч төп өлеше бар:

1. Яктылык чыганагы (Emitter):Гадәттә LED (күренгән кызыл, яшел, яки инфракызыл) яки лазер диоды, якты нурны җибәрә.
2. Алучы:Гадәттә фотодиод яки фототрансистор, чыгарылган яктылыкны ачыклау һәм аның булуын, булмавын яки интенсивлыгын электр токына әверелдерү өчен җентекләп эшләнгән.
3. Ачыклау схемасы:Кабул алучының сигналын эшкәртә торган ми, шау-шу фильтрлау һәм чиста, ышанычлы чыгыш ясау (сүндерүне кабызу / сүндерү яки мәгълүмат сигналын җибәрү кебек).

Алар төрле "күрү" ысулларын кулланып объектларны яки үзгәрешләрне ачыклыйлар:

• Белем аша (тапшыру):Эмитер һәм кабул итүче бер-берсенә каршы. Предмет булганда табылаблокларяктылык. Иң озын диапазонны (10+ метр) һәм иң ышанычлылыкны тәкъдим итә.
• Ретрофлектив:Эмитер һәм кабул итүче бер үк берәмлектә, махсус рефлектор белән очрашалар. Предмет булганда табылатәнәфесләрчагылган нур. Нурга караганда җиңелрәк тигезләү, ләкин бик ялтыравыклы әйберләр белән алданырга мөмкин.
• Диффуз рефлектив:Эмитер һәм кабул итүче бер үк берәмлектә, максатка күрсәтәләр. Предмет булганда ачыкланачагылдырачыгарылган яктылык кире кабул итүчегә. Аерым рефлектор кирәк түгел, ләкин ачыклау объект өслегенә бәйле.
• Фонны бастыру (BGS):Акыллырак таралу төре. Өчпочмак кулланыпгынабилгеле бер ераклыктагы әйберләрне ачыклый, аннан читтә яки максат артында бик якын.

Нигә алар бөтен җирдә? Төп өстенлекләр:

Фотоэлектрик детекторлар бик күп сиземләү өстенлек итә, чөнки алар уникаль өстенлекләр тәкъдим итә:

• Контакт булмаган сенсинг:Аларга объектка кагылырга кирәк түгел, сенсорда да, нечкә әйберләрдә дә тузарга.
• Озын ачыклау диапазоннары:Бигрәк тә индуктив яки сыйдырышлы сенсорлардан күпкә артыграк.
• Яшен тиз җавап:Электрон компонентлар микросекундларда реакция ясыйлар, югары тизлекле җитештерү линияләре өчен бик яхшы.
• Материал агностик:Диярлек ачыклагызтеләсә нәрсә- металл, пластик, пыяла, агач, сыек, картон - металлны гына сизгән индуктив сенсорлардан аермалы буларак.
• Кечкенә объектны ачыклау һәм югары карар:Кечкенә өлешләрне яки төгәл позицияләрне сизә ала.
• Төс һәм контраст дискриминациясе:Предметларны яктылык дулкын озынлыкларын ничек чагылдырулары яки үзләштерүләренә карап аера ала.

Аларны каян табарсыз (Реаль-Дөнья йогынтысы):

Кушымталар бик киң һәм һәр тармакка кагыла:

• Индустриаль автоматизация (Энергия):Конвейерларда продуктларны санау, шешә капкаларын тикшерү, этикеткаларны табу, робот кулларын урнаштыру, төрү әйберләрен тутыру, монтаж линияләрен күзәтү. Алар заманча җитештерү эффективлыгы өчен нигез.
• Куркынычсызлык һәм керү контроле:Автоматик ишек сенсорлары, интрузияне ачыклау нурлары, кешеләр санау системалары.
• Кулланучылар электроникасы:Смартфон тирә яктылык сенсорлары, телевизор дистанцион контроль кабул итүчеләр, оптик тычканнар.
• Автомобиль:Автомобиль сөртүчеләр өчен яңгыр сенсорлары, куркынычсызлык системаларында киртәләрне ачыклау, фараны контрольдә тоту.
• Сәламәтлек саклау:Тәнкыйть компонентларытөтен детекторларыһава үрнәкләрен анализлау,импульс оксиметрларыкан кислородын үлчәү, алдынгы КТ сканерлары кебек медицина күзәтү җиһазлары.
• Аралашу:Fiberептик оптик челтәрләр яктылык импульсларын электр мәгълүмат сигналларына әйләндерү өчен фотодетекторларга таяналар.
• Энергия:Кояш күзәнәкләре (фотоволтаик детекторның бер төре) кояш нурларын электрга әйләндерә.

Киләчәк якты: Алга таба нәрсә?

Фотоэлектрик детектор технологиясе әле дә тормый. Заманча алгарыш чикләрне этәрә:

• Экстремаль миниатюризация:Гибрид нанофибрлар һәм кремний нановирлары кебек наноматериаллар кулланып кечкенә, төскә сизгер детекторлар үсеше.
• Күчерелгән спектакль:2D / 3D гетероструктур материаллар (MoS2 / GaAs, Graphene / Si кебек) ультра югары тизлектәге, ультра сизгер детекторлар, хәтта UV яктылыгына каршы тору өчен.
• Акыллырак функция:Эчке спектр анализы (гиперспектраль күзәтү) яки бай мәгълүматны алу өчен поляризация сизгерлеге булган детекторлар.
• Киңрәк кушымталар:Медицина диагностикасында, әйләнә-тирә мохит мониторингында, квант исәпләүдә һәм киләсе буын дисплейларында яңа мөмкинлекләр булдыру.

Базар күтәрелеше: Таләпне чагылдыру

Автоматизациянең һәм акыллы технологияләрнең шартлаучы үсеше фотоэлектрик детектор базарына турыдан-туры ягулык бирә. Кыйммәтле2022 елда 1,69 миллиард АКШ доллары, ул гаҗәпләнер дип фаразлана2032 елга 4,47 миллиард доллар, ныклы 10,2% CAGRда үсә. .Әр сүзнеңАзия-Тын океан төбәгеБу массакүләм җитештерүне автоматлаштыру һәм электроника җитештерү белән идарә итә. Хамаматсу, ОСРАМ, LiteON кебек төп уенчылар бу таләпне канәгатьләндерү өчен өзлексез яңалык ясыйлар.