В. М. Курцин.

Фототранзистор

Фототранзи'стор,транзистор (обычно биполярный), в котором инжекция неравновесных носителей осуществляется на основе фотоэффекта внутреннего ; служит для преобразования световых сигналов в электрические с одновременным усилением последних. Ф. представляет собой монокристаллическую полупроводниковую пластину из Ge или Si, в которой при помощи особых технологических приёмов созданы 3 области, называемые, как и в обычном транзисторе, эмиттером, коллектором и базой, причём последняя, в отличие от транзистора, как правило, вывода не имеет. Кристалл монтируется в защитный корпус с прозрачным входным окном. Включение Ф. во внешнюю электрическую цепь подобно включению биполярного транзистора, выполненному по схеме с общим эмиттером и нулевым током базы. При попадании света на базу (или коллектор) в ней образуются парные носители зарядов (электроны и дырки), которые разделяются электрическим полем коллекторного перехода. В результате в базовой области накапливаются основные носители, что приводит к снижению потенциального барьера эмиттерного перехода и увеличению (усилению) тока через Ф. по сравнению с током, обусловленным переносом только тех носителей, которые образовались непосредственно под действием света.

  Основными параметрами и характеристиками Ф., как и др. фотоэлектрических приборов (например, фотоэлемента , фотодиода ), являются: 1) интегральная чувствительность (отношение фототока к падающему световому потоку), у лучших образцов Ф. (например, изготовленных по диффузионной планарной технологии ) она достигает 10 а/лм ; 2) спектральная характеристика (зависимость чувствительности к монохроматическому излучению от длины волны этого излучения), позволяющая, в частности, установить длинноволновую границу применимости Ф.; эта граница (зависящая прежде всего от ширины запрещенной зоны полупроводникового материала) для германиевого Ф. составляет 1,7 мкм, для кремниевого – 1,1 мкм; 3) постоянная времени (характеризующая инерционность Ф.) не превышает нескольких сотен мксек. Кроме того, Ф. характеризуется коэффициентом усиления первоначального фототока, достигающим 10² –10³ .

  Высокие надёжность, чувствительность и временная стабильность параметров Ф., а также его малые габариты и относительная простота конструкции позволяют широко использовать Ф. в системах контроля и автоматики – в качестве датчиков освещённости, элементов гальванической развязки и т.д. (см. Приёмники излучения , Приёмники света , Оптрон ). С 70-х гг. 20 в, разрабатываются полевые Ф. (аналоги полевых транзисторов ).

  Лит.: Амброзяк А., Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлектрических приборов, пер. с польск., М., 1970.

  Ю. А. Кузнецов.

Фототрансформатор

Фототрансформа'тор, прибор, позволяющий преобразовывать фотоснимок, полученный при наклонном положении оси фотоаппарата (например, при аэрофотосъёмке ) в горизонтальный аэроснимок заданного масштаба с целью составления фотоплана местности. На рис. 1 показана схема Ф.: Р – снимок, Е – горизонтальная (начальная) плоскость местности, a – угол наклона снимка, S – центр проекции, о – главная точка, J – главная точка схода, f – фокусное расстояние фотокамеры, S' – объектив, E' – экран. Изображение снимка на экране Ф. не будет отличаться от горизонтального снимка, если: 1) объектив находится в плоскости главного вертикала Q на дуге окружности с радиусом JS =

 = Fp; 2) экран параллелен прямой JS' и перпендикулярен к плоскости Q; 3) расстояние от объектива до экрана равно  = Fe sinj, где Н – высота фотографирования над начальной плоскостью, 1: t – масштаб горизонтального снимка, j – угол между снимком и экраном, j = j_е + j_р , sinj_p = , sinj_e =

, F – фокусное расстояние объектива; 4) главная плоскость объектива S'V, снимок и экран пересекаются по одной прямой; 5) расстояния d и d' от объектива до снимка и экрана вдоль главной оптической оси удовлетворяют уравнению оптики . Для выполнения этих условий Ф. имеют инверсоры, позволяющие сократить количество устанавливаемых в приборе элементов. Изображение, полученное на экране, фиксируется на фотобумагу. Наибольшее применение имеют Ф., изготовляемые нар. предприятием «Карл Цейс» (ГДР) – Seg-I, Seg-IV и Rectimat (рис. 2 ), фирмой «Оптон» (ФРГ) – Seg-V и «Вильд» (Швейцария) – Е -4.

  Лит. см. при ст. Фотограмметрия .

  А. Н. Лобанов.

Рис. 2. Фототрансформатор Rectimat Цейса.

Рис. 1. Схема фототрансформатора.

Фототриангуляция

Фототриангуля'ция (от фото... и триангуляция ), метод определения координат точек местности по фотоснимкам. Назначением Ф. является сгущение геодезической сети с целью обеспечения снимков опорными точками, необходимыми для составления топографической карты , и решения ряда инженерных задач. Ф. может быть пространственной, если определяют все три координаты точек, или плановой, если определяют только две координаты, характеризующие положение точки в горизонтальной плоскости. Для пространственной Ф. необходимо построить общую модель местности, изобразившейся на данных снимках, и ориентировать её относительно геодезической системы координат (рис. 1 ).

  Эту задачу решают путём внешнего ориентирования снимков, т. е. установки их в такое положение, при котором соответственные проектирующие лучи пересекаются, а координаты полевых опорных точек равны их заданным значениям (способ связок). Общую модель создают также путём построения частных моделей по отдельным стереоскопическим парам снимков и соединения их по связующим точкам (способы независимых и частично зависимых моделей). При аналитическом решении задач пространственной Ф. измеряют координаты точек снимков на монокомпараторе или стереокомпараторе и вычисляют координаты точек местности. Наиболее строгим и точным является способ связок, основанный на совместном уравнении фотограмметрических и геодезических измерений и показаний соответствующих приборов на борту съёмочного самолёта (см. Аэрофотосъёмка ).

  Для выполнения пространств. Ф. аналоговым способом используют фотограмметрические приборы – стереограф , стереопроектор , автограф и др., позволяющие строить независимые или частично зависимые модели.

  Плановая Ф. основана на присущем снимкам с малыми углами наклона свойстве, заключающемся в том, что центральные углы с вершиной в главной точке снимка или вблизи этой точки практически равны соответствующим горизонтальным углам на местности. Плановую Ф. можно развить аналитическим способом, измерив на снимках центральные углы или координаты точек, или графическим способом при помощи восковок направлений, на которые перенесены углы со снимков (рис. 2 ).