174194. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fényérzékeny félvezető eszközök működésének gyorsítására
3 174194 4 landó megvilágításnak a mért megvilágításhoz való arányai határozzák meg. Hidkapcsolás (pl. hídba kapcsolt dual elemek) esetén az állandó megvilágítás stabilitására nincs ilyen szigorú kikötés. Az eljárás alkalmazási köre kiteljed fényérzékeny fél- 5 vezető eszközök kisjelű (méréstechnikai) és nagyjelű (kapcsolóüzemű) alkalmazására. Fényérzékeny félvezető eszközök lehetnek pl.: fotoellenállások (CdS, CdSe), fotodiódák, fényelemek, fototranzisztorok stb. Az eljárás alkalmazásával fotoellenállá- 10 sokkal lehet kis, 1 lux alatti, megvilágításokat mérni. Az érzékelő felületet állandó fénnyel megvilágítva a félvezető tiltott energia sávjában a rekombinációs központok és/vagy csapdák telítettsége, az egyébként kis mérni kívánt megvilágítás ellenére, 15 optimális értékűre állítható be. Az optimális telítettség hatására az érzékelő tehetetlensége és fáradása igen jelentősen csökken, a fényelektromos áram egyensúlyi állapotának beállásához lényegesen rövidebb idő (nagyságrendileg kisebb) szükséges. 20 Hasonlóan csökken a hőmérsékleti tényező is. Az eljárás alkalmazásával tehát gyorsabban áll be a fényelektromos áram egyensülyi, időben állandó állapota, mint egyébként. A gyorsítás egyes eszközöknél nagyságrendnyi lehet. Ezáltal elérhetővé vá- 25 lik egyrészt, nagyérzékenységű eszközök (pl. fotoellenállások) kis megvilágítások mérésére alkalmassá tétele ipari-helyszíni mérési célokra (pl. hordozható fénysűrűségmérő), másrészt fényérzékeny félvezető eszközök stabilitásának növelése (tehetetlenségük, 30 fáradásuk és hőmérsékleti tényezőjük csökkentése révén) egyes laboratóriumi mérések ismétlőképességének ja vitása végett. Gyorsított működésű CdS fotoellenállással érzékelő hordozható fénysűrűségmérő elvi vázlata látható az ábrán. A 9 érzékelő, 35 előnyösen CdS dual fotoellenállás a 11 és 12 ellenállásokkal hídkapcsolásban üzemel. A hídágak ellenállásértékét célszerű azonosra választani, a maximális hídérzékenység elérése céljából. A 9 érzékelő gyors működésű, azaz kis tehetetlenségű és 40 fáradású üzemét a 6 referencia lámpa által az érzékelő felületeken (a dual fotoellenállás mindkét elemén) létrehozott időben állandó megvilágítások biztosítják. Az időben állandó megvilágítások értéke a mért legkisebb megvilágítás mintegy 10-szere- 45 se. A fényelektromos híd kiegyenlítettségét a 13 nullerősítő és 14 indikáló műszer jelzi. A nullerősítő és műszer érzékenysége olyan legyen, hogy a mérni kívánt megvilágítás 1/100 részét még jelezzék. 50 A 10 telep feszültség, a 6 referencia lámpa fényáram és a duál fotoellenállás hőmérsékleti változásai a híd kimenetén hibajelét nem hoznak létre. A műszer fénysűrűséget megvilágítás mérés alapján mér. A mérés az E= L w összefüggésen alapul, ahol L a mért felület fénysűrűsége cd/m2-ben, E az érzékelő felületén az L fénysűrűség által létrehozott megvilágítás lux-ban, co a műszer látószöge sr-ban. A mért L fénysűrűségű felület leképezését a 9 érzékelő felületre az 1 gyűjtőlencse végzi és az co térszöget az 1 gyűjtőlencse fókuszsíkjában elhelyezkedő 9 érzékelő felület vagy fényrekesz határozza meg, metszi ki. Az érzékelő felület megvilágítása 10 x 4° látszószög és 1 cd/m2 mért fénysűrűség esetén hozzávetőleg 1 mix. A mérendő felület kikeresésére az 1 gyűjtőlencséből, mint objektívbői, a 2 és 3 irányeltérítő prizmákból (a 2 irányéit érit ő prizma méréskor kifordítható a fényútból), a 4 okulárból és 5 fényrekeszből álló célzó távcső szolgál. A mérés kompenzációs módszerrel történik. A célzó távcső által kikeresett és a 9 érzékelő mérő elemére eső fény a mért fénysűrűséggel arányos híbajelet hoz létre. A híd kiegyenlítése a referencia lámpa fényének a 8 kalibrált szürke ékkel történő változtatásával végezhető el. A 6 referencia lámpa a 7 irányeltérítő prizmán és a 8 kalibrált szürke éken keresztül a 9 érzékelő összehasonlító elemének a felületét világítja meg. A mérések pontosságát az érzékelő linearitása nem befolyásolja, az a 6 referencia lámpa stabilitásától, a 9 érzékelő színképi illesztettségétől és a 8 kalibrált szürke ék linearitásától függ. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fényérzékeny félvezető eszközök, pl. CdS, CdSe fotoellenállások, Se fény elemek működésének gyorsítására, tehetetlenség, fáradás, hőmérsékleti tényező csökkentésére, azzal jellemezve, hogy a félvezető eszközt az érzékelt fénnyel egyidejűleg egy időben állandó fénnyel is megvilágítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az érzékelt és az állandó megvilágítás arányát 1 :2-nél nagyobbra választjuk. 1 rajz, 1 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 794492 - Zrínyi Nyomda, Budapest 2
