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紫外可見分光光度計的光電池
來源:http://www.rolypigusa.com/   作者:紫外可見分光光度計    更新日期:2014-12-03 13:19:29   
摘要:光電池是一種簡單適用的光電轉換元件。它的優點是簡單、便宜、使用方便,不需要附加電源,可以直接使用;它的缺點是響應時間較長,有疲勞效應和溫度效應。光電池分硒光電池和矽光電池。目前在紫外可見分光光度計中使用最多的是矽光電池。

光電池是一種簡單適用的光電轉換元件。它的優點是簡單、便宜、使用方便,不需要附加電源,可以直接使用;它的缺點是響應時間較長,有疲勞效應和溫度效應。光電池分硒光電池和矽光電池。目前在紫外可見分光光度計中使用最多的是矽光電池。

紫外可見分光光度計的光電池

(1)硒光電池
在一塊平的銅、鐵或鋁金屬片上沉浸一層硒半導體材料,在硒半導體材料層上鍍有氧化物層(金屬鎘或氧化鎘),兩者界麵起一個阻止電子通過的阻擋層作用。氧化物層上鍍有金屬導電透光膜和電極。整個表麵用透明薄膜保護著。當光束透過導電透光膜後到達氧化物與半導體材料層的接觸麵;在光照下,氧化物層會產生一些具有足以克服這個阻擋層的能量的受激電子,從而使電子從半導體流向金屬導電透光膜,由金屬集電極收集,呈現帶負電。半導體層由於失去電子金屬片中的自由電子在電場用下被驅趕去補充,呈現帶正電。將導電透光膜的集電極與半導體另一側的金屬片連接,如果外電路的電阻很小,則電路中有電流發生。若光輻射功率不很大,則光電流與光輻射功率成正比。
(2)矽光電池
矽光電池的最大光電流比硒光電池的最大光電流要大100倍以上,在可見光區的靈敏度更高。各類光電池都有極限照度;若入射光過強,光電池有可能產生疲勞或損壞。使用時要按說明書要求操作。
(3)光電池的特性
①光譜響應特性
硒光電池的光譜響應區為300-700nm,一般峰值波長在550nm左右。近幾年,國際上很少有光譜儀器使用硒光電池作光電轉換器件。
矽光電池是近幾年國際上準雙光束紫外可見分光光度計使用最多的。它被分為可見區使用的矽光電池和紫外可見區使用的矽光電池兩種。可見區使用的矽光電池的光譜響應範圍一般為320~llOOnm,一般峰值波長位置在960nm左右。如日本浜鬆公司的S13 37-16BR、S1337-3 3BR等矽光電池。紫外可見區使用的矽光電池,其光譜響應範圍一般為190~llOOnm,一般峰值波長位置也在960nm左右。如S1337-BQ、S1336-8BQ、S2387SERIES等矽光電池。但近幾年,國外有些矽光電池的光譜響波長峰值可在400一500nm,如日本浜鬆公司的S7505矽光電池,其波長範圍為400~540nm,峰值位置在460nm;  日本浜鬆公司的S7686矽光電池,其波長範圍為480~660nm,峰值位置在550nm。還有峰值位置在254nm的、更適合紫外可見分光光度計使用的矽光電池,如日本浜鬆公司的S2648-254型矽光電池,其峰值位置在254nm。
②光照特性曲線  各類光電池在不同的光照下,都有不同的光電流輸出。短路電流和光照度呈線性關係;開路電壓與光照度呈非線性關係,並且,當照度大於lOOOlx時,出現飽和。因此,使用光電池時,要注意使其工作在接近短路狀態,即負載電阻盡量要小。
③穩定性  光電池的穩定性與製造工藝、溫度、電磁場幹擾等有關。光電池如果密封不好,很快就會使噪聲增大,靈敏度下降;當光電池的溫度上升,也會使噪聲增加,使穩定性變壞;周圍有電磁場幹擾,也會影響其穩定性。所以,使用光電池作光檢測器的紫外可見分光光度計,一定要注意防潮、防高溫、防周圍電磁場的幹擾,以保證光電池工作在最佳環境下。
④暗電流和靈敏度  一般來講,光電池的暗電流都較大,但近幾年國外生產的矽光電池的暗電流非常小,如S1336-18BU、S1336-18BQ等矽光電池,最大暗電流僅20pA,很適合紫外可見分光光度計的使用要求。
矽光電池的靈敏度也很高;目前國外生產的矽光電池,在紫外區的靈敏度有的可達到O.1A/W,如日本浜鬆公司的BQ型矽光電池(S1336-18BQ、S1336-44BQ等)。

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