April 2016 issue

מתיישנת. עבור נורות קשת, אפילו עם ספק כוח יציב, ככל שהאלקטרודות מתפרקות נראים משקעים על החלק הפנימי של מעטפת הנורה, הגורמים למנח קשת בלתי יציב המשנה את המאפיינים החשמליים של נורת הקשת. המרחק בין הקתודה לבין האנודה של נורת הקשת עולה, תוך העלאת , QTH מתח ההפעלה של הנורה. עבור נורות ככל שחוט הלהט מתפרק נראים משקעים על החלק הפנימי של מעטפת הנורה - ואלה משנים את המאפיינים החשמליים והספקטרליים של הנורה. במצב הספק, הנורה מופעלת במסגרת הספק קבוע. משום שלא ניתן לשנות את המתח, הזרם עולה או יורד כדי לשמור על ההספק באותה הרמה. כאשר הנורה מתיישנת, תפוקת הקרינה קטנה. עם זאת, משך חיי הנורה מתארך. במצב זרם, הנורה מופעלת בסביבת זרם קבוע. כיוון שלא ניתן לשנות את המתח, ההספק עולה או יורד כדי לשמור על הזרם באותה הרמה. כאשר הנורה מתיישנת, הספק הכניסה הדרוש להפעלה גדל. הדבר מוביל להספק תפוקה גדול יותר, אשר עשוי לסייע במידה מסוימת כדי לפצות על מעטפת הנורה המתכהה. עם זאת, משך חיי הנורה יופחתו באופן משמעותי עקב עליית ההספק. אף כי ספקי הכוח מיוצבים מאוד, ישנם גורמים שאינם בשליטת ספק הכוח שעשויים להשפיע על תפוקת האור. חלק מגורמיםאלה כולליםאת התיישנות הנורה, תנודות טמפרטורת הסביבה ושחיקת חוט הלהט. עבור יישומים בהם עוצמת תפוקת אור ביציבות גבוהה היא קריטית במיוחד, מוצעת בקרת משוב אופטית של ספק הכוח .)3 כדי לפצות על גורמים כאלה (ראה איור סריגי העקיפה מצמצמים את פס אורכי הגל מונוכרומטורים משתמשים בסריגי עקיפה כדי לבחור פס צר של אורכי גל ממקור אור הפולט אורך גל בעל פס רחב יותר. אלה הם פריטי ציוד יקרי ערך, כי הם יכולים לשמש ליצירת אור מונוכרומטי וגם למדידות ספקטרליות בדיוק גבוה. מנוע סטפר בדיוק גבוה משמש בדרך כלל

« . חריץ בעל רוחב קבוע מותקן לתוך מונוכרומטור 4 איור Newport Corp . התמונה באדיבות Oriel של Cornerstone 130

כדי לבחור את אורך הגל הרצוי ולעבור בין סריגי העקיפה במהירות, מבלי להתפשר על ביצועי המכשירים. הקביעה באיזה רוחב חריץ יש להשתמש מבוססת על האיזון בין תפוקת האור לבין הרזולוציה הנדרשת למדידה. רוחב חריץ גדול יותר מאפשר תפוקת אור גדולה יותר. עם זאת, תפוקת אור גדולה יותר מביאה לרזולוציה נמוכה יותר. בעת בחירת רוחב החריץ שבו יש להפעיל את המונוכרומטור, הן היציאה והן הכניסה חייבות להיות .)4 מוגדרות לאותו רוחב חריץ (ראה איור אור ממוקד נכנס למונוכרומטור דרך חריץ הכניסה, ומנותב על ידי קולימטור לעבר הסריג. הסריג מפנה את האור לעבר מראת המיקוד, אשר מפנה בתורה את אורך הגל שנבחר לכיוון חריץ היציאה. בחריצי היציאה נפלט אור מעין מונוכרומטי. מדידת יעילות קוונטית ) על פני טווח QE מדידת יעילות קוונטית ( של אורכי גל שונים של מכשיר בכל רמת אנרגיית פוטונים היא משימה אידיאלית עבורמקוראורמתכוונן. היעילותהקוונטית של חומר פוטואלקטרי עבור פוטונים עם אנרגיה מתחת לפס האסור היא אפס. ערך היעילות הקוונטית של מכשיר חישת אור כגון תא סולרי מציין את כמות הזרם שהתא מפיק כאשר הוא מוקרן על ידי פוטונים באורך גל מסוים. עיקרון מדידת היעילות הקוונטית הוא ספירת היחס של

נושאי המטען המופקים מפס הערכיות של החומר למספר הפוטונים הפוגעים במשטח. לשם כך, יש צורך להאיר את התא באור מכויל ומתכוונן, תוך מדידת זרם המוצא במקביל. המפתח למדידה מדויקת של היעילות הקוונטית או היעילות הפנימית של פוטונים לזרם הוא לדעת במדויק כמה אור סורק פוגע בהתקן הנבדק וכמה זרם נוצר. לפיכך, מדידת תפוקת האור עם (המכון NIST גלאי מכויל הניתן למעקב של הלאומי לתקנים וטכנולוגיה) הינה הכרחית לפני הבדיקה מאחר שנדרשת תאורה של הספק אופטי מוחלט. ) היא EQE יעילות קוונטית חיצונית ( היחס בין מספר הפוטונים הפוגע בתא סולרי למספר נושאי המטען שנוצרו. ) גם מביאה IQE יעילות קוונטית פנימית ( בחשבון את היעילות הפנימית - כלומר, ההפסדים הקשורים לפוטונים הנבלעים על ידי השכבות הלא פעילות של התא. היא הרבה יותר EQE לשם השוואה, ה- פשוטה למדידה, ונותנת פרמטר ישיר של כמה זרם יציאה ייתרם למעגל היציאה לכל הוא פרמטר IQE פוטון פוגע באורך גל נתון. מעמיק יותר, המביא בחשבון את היעילות הפוטואלקטרית של כל השכבות המורכבות , נמדדים הפסדים IQE של החומר. במדידת אלה מהשכבות הלא פעילות של החומר כדי לחשב את היעילות הקוונטית נטו - מדידת

New-Tech Magazine l 60