Все науки. №5, 2023. Международный научный журнал

 – потоки излучения после прохождения через газовую камеру на длинах волн и соответственно: с

 – концентрация смеси газообразных веществ; L – длина оптического пути, т.е. длина газовой камеры; c

 – концентрация определяемого газообразного вещества;

K

 – коэффициент рассеяния смеси газообразных веществ;

K

– коэффициент поглощения определяемого газообразного вещества.

Поток излучения изменяется по времени (t) по экспоненциальному закону:

где: A– постоянный коэффициент, соответствующий начальному значению амплитуды экспоненциального импульса, N – число импульсов от начала экспоненты до момента перемены фотоэлектрического сигнала.

В момент равенства потоков излучения и получаем, что

откуда следует, что:

где: ?

– постоянная времени экспоненты.

В датчике аварийной сигнализации для объектов геотермальной энергетики использованы, светодиоды со спектрами излучения 3.2 мкм (опорный) и светодиоды со спектрами излучения 3.4 мкм (рабочий).

На рис. 1 изображена блок-схема датчика аварийной сигнализации для объектов геотермальной энергетики, которые состоят из блока питания – 1, генератора – 2, делителя частоты – 3, одновибратора – 4, модулятора экспоненциальной функции – 5, эмиттерного повторителя – 6, электронных ключей 7 и 8, светоизлучающих диодов (9 и 10), газовой камеры – 11, фотодиода – 12, первого дифференцирующего устройства – 13, порогового устройства – 14, схемы совпадения – 15, второго дифференцирующего устройства – 16, счетчика – 17.

Датчик аварийной сигнализации для объектов геотермальной энергетики работает следующим образом:

Генератор прямоугольных импульсов – 2 вырабатывает импульсы с необходимой частотой повторения. Эти импульсы с противофазных выходов поступают на вход делителя – 3 частоты и на управляющие входы ключей – 7 и 8. Прямоугольные импульсы с выхода делителя – 3 частоты поступают на вход одновибратора – 4. Прямоугольные импульсы с необходимой длительностью с выхода одновибратора – 4 поступают на вход модулятора – 5 экспоненты, выход которого соединен через эмиттерный повторитель – 6 с входом электронного ключа – 8, где формируется дискретный экспоненциальный импульс тока, который протекает через излучающий диод 9, вызывая поток излучения по такому же закону. Противофазно заполняющим экспоненту импульсам переключается электронный ключ – 7.

На рис. 3 представлено передаточная функция датчика аварийной сигнализации для объектов геотермальной энергетики.

Протекающий через светоизлучающий диод 10 импульс тока вызывает световой поток, амплитуда которого постоянна. Прошедшие через газовую камеру – 11 потоки излучения светодиодов принимаются фотодиодом – 12. Этот сигнал подается на вход первого дифференцирующего устройства – 13, с выхода которого продифференцированный фотоэлектрический сигнал поступает на вход порогового устройства – 14.

Далее сигнал с выхода порогового устройства – 14 подается на один из входов схемы совпадения – 15. На другой вход схемы совпадений – 15 подается сигнал с выхода второго дифференцирующего устройства – 16. С момента сравнения на выходе схемы совпадений – 15 появляется ряд импульсов, которые поступают на счетный вход счетчика – 17. В начале следующей экспоненты на вход «Установка нуля» счетчик – 17 поступают прямоугольные импульсы с выхода одновибратора – 4 и счетчика – 17 подготавливается к следующему циклу.

Сравнение амплитуд опорного и измерительного потоков излучения с применением порогового устройства обеспечивает точность измерения устройства контроля геотермальных газов на основе полупроводниковых излучателей.

Литература

1. Ахмедов Г. Я. Защита геотермальных систем от карбонатных отложений. М.: Научный мир, 2012.

2. Kiseleva S. V., Kolomiets Y. G., and O. S. Popel’, «Assessment of solar energy resources in Central Asia,» Appl. Sol. Energy (English Transl. Geliotekhnika), 2015, doi: 10.3103/S0003701X15030056.

ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В a- КВАРЦЕ

УДК 548.1.024.5

Каримов Боходир Хошимович

Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Технологического образования» физико-технического факультета Ферганского государственного университета

Ферганский Государственный университет, Фергана, Узбекистан

Аннотация. Аномальный фотовольтаический эффект, наблюдавшийся ранее для сегнетоэлектриков Li bO3:Fe SbSJ, является частным случаем более общего ФЭ существующего в кристаллах без центра симметрии и описываемого тензорам третьего a

.

Ключевые слова: фотовольтаический эффект, сегнетоэлектрики, тензор, компоненты тензора.

Annotation. The anomalous photovoltaic effect observed earlier for LibO 3:Fes ferroelectrics is a special case of a more general FE existing in crystals without a center of symmetry and described by the third ai j k tensors.

Keywords: photovoltaic effect, ferroelectrics, tensor, tensor components.

Компоненты тензора a

отличны от нуля для 20 ацентричных точечных групп симметрии. При равномерном освещении линейно поляризованным светом однородного кристалла пьезо и сегнетоэлектриков в нем возникает фотовольтаический ток. Знак и величина фотовольтаического тока зависит от ориентации вектора поляризации света с компонентами Е

и E

*, направлением его распространения и симметрией кристалла.

В соответствии (I) и симетрией точечной группы можно написать выражение для фотовольтаического тока. Сравнение экспериментальной уголовной зависимости с (?) позволяет определять фотовольтаического тензораa

или фотовольтаических коэффициентов

(a*– коэффициент поглощения света).

Если электроды кристалла разомкнуть, фотовольтаический ток генерирует фотонапряжение 10

—10

 B. величинакоторое может на несколько порядок превышать ширину запрещенной зоны пьезо или сегнетоэлектриков. В центросимметричных кристаллах ФЭ отсутствует.

Нами иследовались a-кварц одно из более распространенных кристаллических форм кремнезема (SiO

). При темпратурах до 573

существует так называемый «низкотемпратурный» a-кварц. Кристаллы a-кварц принадлежат к тригонально трапецоэдрическому классу тригональной системы (точечная группа симметрии 32) и встречаются однаково часто в двух знантиоморфных формах: правые и левые кристалли. При нормальном давлении и темпратуре 573

С a – кварц превращается в гексагонально —трапецоэдрический класс гексагональной системы (точечкая группа симметрии 622).

Ось третьего порядка в – кварце являетя оптической осью кристалла. Одна из осей второго порядка являетя электрической осью и нормаль к обоим указаным осям являетя механической осью.

Симметрия структуры кварца определяет и симметрию свойств этого кристалла.