Ячейка Голея

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Фотография датчика с ячейкой Голлея
Схематическое изображение ячейки Голея.
Схема устройства ячейки Голея[1]

Яче́йка Голе́я, ОАП (оптоакустический преобразователь) − приёмник электромагнитного излучения.

Используется для обнаружения инфракрасного излучения в ближней и дальней частях спектра и терагерцевого излучения. Используется, в основном, в инфракрасной спектроскопии.

Устройство и принцип действия

Датчик состоит из небольшой металлической полости обычно в виде полого цилиндра, закрытый окном прозрачным для регистрируемого излучения. В полости размещён поглотитель излучения, со стороны, противоположной окну, имеется гибкая упругая диафрагма из металлизированной полимерной плёнки.

С атмосферой для выравнивания давления полость сообщается через капиллярное отверстие, либо изменения атмосферного давления выравнивается с давлением в полости с помощью дополнительной гибкой мембраны. Полость обычно заполняется ксеноном — газом с низкой теплопроводностью[2].

Излучение поглощается поглотителем излучения, что вызывает нагрев газа в полости, при этом повышается давление газа в полости и это вызывает изгиб зеркально отражающей диафрагмы, освещённой источником света. Изгиб диафрагмы изменяет поток отраженного от неё света на фотоприёмник. Электрический сигнал фотоприёмника является выходным сигналом датчика[3].

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом является то, что используемый диапазон длин волн достаточно широк. Отклик, в основном, линеен во всём рабочем спектральном диапазоне. Детектор также имеет достаточно малую инерционность — порядка 10 мс. Другим преимуществом является то, что датчик в отличие от других приёмников инфракрасного излучения не требует глубокого охлаждения.

Среди недостатков можно отметить его сравнительно высокую стоимость и сложность применения.

Примечания

  1. Klocke, David; Schmitz, Anke; Soltner, Helmut; Bousack, Herbert; Schmitz, Helmut. Infrared receptors in pyrophilous ("fire loving") insects as model for new un-cooled infrared sensors (англ.) // Beilstein Journal of Nanotechnology  (англ.) : journal. — 2011. — 30 March (vol. 2). — P. 186—197. — doi:10.3762/bjnano.2.22.
  2. Приёмники излучения терагерцового диапазона (обзор).
  3. Marcel J. E. Golay, 1947 Rev. Sci. Instrum. 18, 347