Большая Советская Энциклопедия (ФО)

Большая Советская Энциклопедия

Приведённые данные не исчерпывают ни имеющихся видов несеребряных СЧС и процессов на них, ни их применений, хотя дают некоторую общую картину того, как далеко отошла Ф. от своих первоначальных форм. Несмотря на столь быстрый рост числа видов и применений несеребряной Ф., научно-технической Ф. на основе AgHal-CЧС полностью сохраняет своё значение, а области её применения также непрерывно расширяются. Примерами таких областей служат исследования высокотемпературной плазмы , изучение движения тел со сверхзвуковыми скоростями в аэродинамике и баллистике , исследования ударных волн (в частности, при взрыве и детонации ), исследования планет (их поверхности, атмосферы, излучений) наземными приборами и с космических летательных аппаратов , исследования ядерных излучений и ядерных реакций , изучение технологических процессов и работы механизмов в химическом и механическом оборудовании и т.д. В большинстве случаев в этих исследованиях применяется динамическая Ф.: либо как получение серии последовательных изображений объекта,

обычно через очень малые промежутки времени (вплоть до 10^{– 9}сек ), либо в виде непрерывной записи изображения, получаемой с помощью развёртки оптической , в которой изменения почернения по длине плёнки содержат информацию о развитии процесса во времени. Значительное распространение получила и статическая Ф., в частности при исследовании биологических и геологических объектов; применительно к биологическим объектам используется также динамическая Ф., прежде всего в форме цейтраферной киносъёмки медленно протекающих изменений. В связи с задачами внеземного исследования астрофизических процессов резко расширилось применение Ф. для съёмки в далёкой УФ-области спектра, вплоть до границы с мягким рентгеновским излучением; поэтому потребовалось создание специальных СЧС, содержащих AgHal в качестве чувствительного элемента, но почти или полностью не содержащих желатины, поскольку она в этой части спектра целиком задерживает излучение. Полностью сохранила своё значение Ф. в таких традиционных для неё областях, как астрономия и астрофотометрия , причём для резкого повышения чувствительности к световым потокам от слабейших звёзд здесь получили распространение т. н. электронные камеры, сочетающие AgHal-CЧС с тем или иным электронным усилителем изображения, например электроннооптическим преобразователем . Фотографические методы используют в факсимильной связи и во множестве др. процессов в самых различных областях науки и техники (см. также Ослабление фотографическое , Фотографическая запись , Усиление фотографическое ).

Лит.: Раскин Н. М, Ж. Н. Ньепс, Л. Ж. М. Дагерр, В. Г. Ф. Талбот, Л., 1967; Миз К., Джеймс Т., Теория фотографического процесса, пер. с англ., Л., 1973; Шашлов Б. А., Теория фотографического процесса, М., 1971; Баршевский Б. У., Иванов Б. Т., Объёмная фотография, М., 1970; Слуцкин А. А., Щеберстов В. И., Копировальные процессы и материалы репрографии и малой полиграфии, М., 1971; Джакония В. Е., Запись телевизионных изображений, Л., 1973; Фотолитография и оптика, М. – Берлин, 1974; Дубовик А. С., Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов, 2 изд., М., 1975; Федин Л. А., Барский И. Я., Микрофотография, Л., 1971; Вокулер Ж., Астрономическая фотография, пер. с англ., М., 1975.

А. Л. Картужанский.

Фотография рабочего дня

Фотогра'фия рабо'чего дня , один из методов изучения использования рабочего времени путём непрерывного наблюдения и измерения всех его затрат на протяжении смены. Проводится в целях выявления резервов повышения производительности труда. С помощью Ф. р. д. решаются следующие основные задачи: определение фактического баланса использования рабочего времени, фактической выработки продукции и темпов её выпуска на протяжении смены; выявление потерь рабочего времени, анализ причин, их вызвавших; получение данных для расчёта нормативов подготовительно-заключительного времени, времени обслуживания рабочего места и времени перерывов на отдых, а также норм обслуживания рабочими агрегатов и машин. Проведение Ф. р. д. позволяет выявить устаревшие и ошибочные нормы, провести анализ использования рабочего времени передовыми рабочими; определить рациональный состав бригады и формы разделения труда при бригадном методе организации труда; получить данные о часовой выработке продукции в течение смены. В зависимости от числа объектов наблюдения и целевого задания применяются следующие виды Ф. р. д.: индивидуальная, групповая, бригадная, Ф. р. д. многостаночника, маршрутная и самофотография рабочего дня. Ф. р. д. проводится по следующим этапам: подготовка, проведение наблюдения (в процессе последнего записываются все последовательные действия рабочего или рабочих, регистрируются затраты времени на протяжении смены или её части), анализ его результатов, разработка организационно-технических мероприятий, направленных на ликвидацию потерь рабочего времени, проектирование нормативного баланса рабочего дня, расчёт коэффициентов рабочего времени.

Лит.: Захаров Н. Н., Техническое нормирование труда в машиностроении, М., 1958; Тругман М. И., Будилов А. И., Справочник нормировщика промышленного предприятия, М., 1966; Основные методические положения по нормированию труда рабочих в народном хозяйстве, М., 1973.

Б. Ф. Никонов.

Фотодинамическое действие

Фотодинами'ческое де'йствие, повреждение биологических структур и нарушение их функций при поглощении света пигментом или красителем в присутствии кислорода. При Ф. д. повреждаются молекулы (неокрашенные), непосредственно не поглощающие энергию видимого излучения. Посредником в фотореакции (фотосенсибилизатором) служит окрашенное вещество, которое поглощает кванты, сенсибилизирует окисление субстрата кислородом и образование продукта Ф. д. В фотопроцессе молекулы красителя, по-видимому, участвуют в возбуждённом триплетном состоянии. К активным красителям Ф. д. относятся акридины, антрохиноны, ряд порфиринов, рибофлавин и др. В качестве субстрата реакции могут служить самые разнообразные органические вещества, поэтому к Ф. д. чувствительны многие структуры и функции на уровне организма, клетки и молекулы. Так, Ф. д. может вызывать эритему и кожные воспалительные процессы (фотодерматозы) при нанесении на кожу активных красителей, интоксикацию при поглощении света свободными порфиринами крови (при нарушении порфиринового обмена). Известны отравления животных при поедании ими растений, содержащих фотодинамически активный пигмент (например, гиперицин в зверобое). Возможно развитие канцерогенных процессов при Ф. д. в пигментированных образованиях. На клеточном уровне Ф. д. проявляется стимуляцией и торможением деления клеток, мутагенными эффектами, бактерицидным действием, повреждением биомембран.

Известно влияние Ф. д. на физиологическиеи биохимические процессы (дыхание, окислительное фосфорилирование, фотосинтез). В основе многих эффектов лежит повреждение молекул белков (ферментов) вследствие Ф. д. окисления входящих в них аминокислот. Действие на генетический аппарат, бактерии, вирусы обусловлено инактивацией нуклеиновых кислот, происходящей в результате деструкции (разрушения) азотистых оснований.

Лит.: Конев С. В., Болотовский И. Д., Фотобиология, Минск, 1974; Spikes J., Photodynamic action, в кн.: Photophysiology, v. 3, N. Y., 1968.

Ф. Ф. Литвин.

Фотодиод

Фотодио'д,полупроводниковый диод , обладающий свойством односторонней фотопроводимости при воздействии на него оптического излучения. Ф. представляет собой полупроводниковый кристалл обычно с электронно-дырочным переходом (р –n– переходом), снабженный 2 металлическими выводами (один от р-, другой от n- области) и вмонтированный в металлический или пластмассовый защитный корпус. Материалами, из которых выполняют Ф., служат Ge, Si, GaAs, HgCdTe и др.

Различают 2 режима работы Ф.: фотодиодный, когда во внешней цепи Ф. содержится источник постоянного тока, создающий на р–n– переходе обратное смещение, и вентильный, когда такой источник отсутствует. В фотодиодном режиме Ф., как и фоторезистор , используют для управления электрическим током в цепи Ф. в соответствии с изменением интенсивности падающего излучения. Возникающие под действием излучения неосновные носители диффундируют через р–n– переход и ослабляют электрическое поле последнего. Фототок в Ф. в широких пределах линейно зависит от интенсивности падающего излучения и практически не зависит от напряжения смещения. В вентильном режиме Ф., как и полупроводниковый фотоэлемент , используют в качестве генератора фотоэдс .

Основные параметры Ф.: 1) порог чувствительности (величина минимального сигнала, регистрируемого Ф., отнесённая к единице полосы рабочих частот), достигает 10^{– 14}вт/гц^1/2 ; 2) уровень шумов – не свыше 10^{– 9}а ; 3) область спектральной чувствительности лежит в пределах 0,3–15 мкм; 4) спектральная чувствительность (отношение фототока к потоку падающего монохроматического излучения с известной длиной волны) составляет 0,5–1 а/вт; 5) инерционность (время установления фототока) порядка 10^{– 7} –10^{– 8}сек. В лавинном Ф., представляющем собой разновидность Ф. с р–n– cтруктурой, для увеличения чувствительности используют т. н. лавинное умножение тока в р–n– переходе, основанное на ударной ионизации атомов в области перехода фотоэлектронами. При этом коэффициент лавинного умножения составляет 10² –10⁴ . Существуют также Ф. с р–i–n– cтруктурой, близкие по своим характеристикам к Ф. с р–n– cтруктурой; по сравнению с последними они обладают значительно меньшей инерционностью (до 10^{– 10} сек).

Ф. находят применение в устройствах автоматики, лазерной техники, вычислительной техники, измерительной техники и т.п.

Лит.: Тришенков М. А., Фример А. И., Фотоэлектрические полупроводниковые приборы с р–n-переходами, в сборнике: Полупроводниковые приборы и их применение, М., 1971; Рябов С. Г., Торопкин Г. Н., Усольцев И. Ф., Приборы квантовой электроники, М., 1976.

И. Ф. Усольцев.

Структурная схема фотодиода и схема его включения при работе в фотодиодном режиме: 1 — кристалл полупроводника; 2 — контакты; 3 — выводы; Ф — поток электромагнитного излучения; п и р — области полупроводника соответственно с донорной и акцепторной примесями; Е — источник постоянного тока; R_н — нагрузка.

Фотодиэлектрический эффект

Фотодиэлектри'ческий эффе'кт, изменение статической (низкочастотной) диэлектрической проницаемости среды под действием электромагнитного излучения. Электромагнитное поле может изменить как действительную (статическую) e₁ , так и мнимую e₂ части диэлектрической проницаемости. Изменение величины e₂ связано с фотопроводимостью . Величина же e₁ изменяется при облучении среды за счёт перехода части атомов или молекул в возбуждённые состояния, в которых их поляризуемость отлична от поляризуемости в основном состоянии. В полупроводниках Ф. э. наблюдается даже при сравнительно слабых интенсивностях излучения за счёт оптического возбуждения или оптической перезарядки примесных атомов. При возбуждении или перезарядке увеличивается эффективный радиус атомов примесей и вследствие этого возрастает их поляризуемость и поляризуемость кристалла в целом.

Фотодыхание

Фотодыха'ние, световое дыхание, совокупность процессов, происходящих в растительных клетках под действием света, в результате которых поглощается кислород и выделяется CO₂ . Механизм Ф. и участвующие в нём ферменты изучены недостаточно. Полагают, что при Ф. восстановленные вещества, которые образуются при переносе электронов в процессе фотосинтеза, окисляются в реакциях взаимопревращений гликолевой и глиоксиловой кислот. У некоторых растений Ф. идёт весьма интенсивно – на него расходуется до 50% образуемого при фотосинтезе восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФxН); у ряда тропических растений Ф. вообще не наблюдается. Полагают, что избирательное подавление Ф. с помощью специфических ингибиторов могло бы увеличить продуктивность ряда с.-х. растений.