光电子器件_第八章紫外探测与成像器件.ppt

第十章　紫外探测与成像器件 　10.1紫外光 　　　太阳光线分为X线、X光、紫外线、可视光线、红外线等五种，其中到达地球表面的光线为紫外线A，B，可视光线及红外线，但对人体最有影响、最有害的是紫外线，它的简称为UV。 　紫外线属于物理学光学的一种。 　自然界的主要紫外线光源是太阳。太阳光透过大气层时波长短于　　　　的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。 　人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧)，紫外线有化学作用能使照相底片感光，荧光作用强，日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。 　紫外线还可以防伪。紫外线还有生理作用，能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。 　紫外线的粒子性较强，能使各种金属产生光电效应。 　紫外线的特点 　　 （1）优点：A、消毒杀菌；B、促进骨骼发育；C、对血色有益；D、偶尔可以治疗某些皮肤病;E紫外线照射直接影响人体维生素D的合成，不照紫外线就没有足量的维生素D 　　 （2）缺点：A、使皮肤老化产生皱纹；B、产生斑点；C、造成皮肤炎；D、造成皮肤癌，E，造成皮肤粗糙 在自然界中，太阳的紫外线通过大气时呈现以下特性： （１）真空紫外：简称UVD 　　大气中的氧气强烈的吸收波长小于200nm的紫外光，所以只有在太空中才存在这个波段的紫外光，因而称为真空紫外； （２）短波紫外线：简称UVC 　　　简称UVC。是波长200－280nm的紫外光线。短波紫外线在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收。不能达到地球表面，对人体产生重要作用。因此，对短波紫外线应引起足够的重视。 短波紫外线又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。 (３）中波紫外线：简称UVB 　　简称UVB。是波长280－320nm的紫外线。中波紫外线对人体皮肤有一定的生理作用。此类紫外线的极大部分被皮肤表皮所吸收，不能再渗入皮肤内部。但由于其阶能较高，对皮肤可产生强烈的光损伤，被照射部位真皮血管扩张，皮肤可出现红肿、水泡等症状。长久照射皮肤会出现红斑、炎症、皮肤老化，严重者可引起皮肤癌。中波紫外线又被称作紫外线的晒伤（红）段，是应重点预防的紫外线波段。 中波紫外线又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。 （４）长波紫外线：简称UVA 　　　简称UVA。是波长320－400nm的紫外线。长波紫外线对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强，可达到真皮深处，并可对表皮部位的黑色素起作用，从而引起皮肤黑色素沉着，使皮肤变黑，起到了防御紫外线，保护皮肤的作用。因而长波紫外线也被称做“晒黑段”。长波紫外线虽不会引起皮肤急性炎症，但对皮肤的作用缓慢，可长期积累，是导致皮肤老化和严重损害的原因之一。 长波紫外线又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVA可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。09年10月德、意科学家发现【虾青素】能有效地消除【紫外线UVA】对皮肤细胞的伤害 。 10.1.2 紫外辐射源： １、太阳辐射 ２、日辉、夜辉的辐射 ３、导弹中的中紫外辐射 10.2 紫外成像器件概述 紫外成像器件有真空型的像增强器和固体成像器件 例：对导弹羽烟紫外辐射的探测 10.3、宽禁带半导体紫外探测器 10.3.2、宽禁带半导体紫外探测器简介 ◆ 宽禁带半导体材料具有卓越的物理化学特性和潜在的技术优势，用它们制作的器件在高功率、高温、高频和短波长应用方面具有比Si、GaAs等器件优越得多的工作特性，使得它们在军用、民用领域有更好的发展前景，一直受到半导体业界人士的关注。 ◆ 但是由于工艺技术上的问题，特别是材料生长和晶片加工的难题，进展一直十分缓慢。直到20世纪80年代后期至90年代