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序（日本 高桥 清 博士） 1

第一章 绪论 1

一、传感器的重要性 1

目录 1

二、何谓传感器 2

三、传感器的分类 2

四、传感器的发展趋势 3

参考文献 5

一、光电效应 6

（一）外光电效应 6

第二章 基础效应 6

（二）光导效应 8

（三）光生伏特效应 9

二、电光效应 13

（一）鲍格鲁斯（Pockel s）效应 13

（二）克尔（Kerr）效应 15

（三）古亭-鲍鲁（Gudden-Ponl）效应及底歇 16

（Dechene）效应 16

（四）底斯特里奥（De sfriau）效应 16

三、磁光效应 17

（一）法拉第效应 17

（二）振荡性磁光效应 18

（三）科顿-蒙顿（Cotton-Mout on）效应 19

四、电磁效应 20

（一）霍尔效应 20

（二）磁阻效应 24

（三）苏里（Suhl）效应 25

（四）耶秦古豪森（Ettinghausen）效应 27

五、热电效应 27

（一）赛贝克（Seebeck）效应 28

（二）珀耳帖（Peltier）效应 29

（三）汤姆逊效应 31

（四）三种热电效应的比较 33

（五）热释电效应 34

六、热磁效应 35

（一）横向能斯脱（Nernst）效应 35

（二）纵向能斯脱效应 36

（三）里纪-勒杜克（Righi-Leduc）效应 36

（四）热磁纵向效应 37

（五）热磁效应的比较 37

七、压力与电间诸效应 38

（一）压电效应 38

（二）逆压电效应 39

（三）压阻效应 39

（一）磁致伸缩及其逆效应 40

八、压磁效应 40

九、与电介质有关的效应 41

（一）磁-电介效应 41

（二）威德曼（Wiedemahn）效应及其逆效应 41

（二）焦希（Joshi）效应 42

（三）约翰逊-拉别克（Johnson-Rahbeck）效应 42

十、与半导体有关的效应 43

（一）隧道效应 43

（二）耗尽层扩散效应 45

（三）电场效应 46

（五）阴影效应 47

（四）斜向蒸镀效应 47

（六）约瑟夫逊（Josephson）效应 48

十一、与光有关的效应 51

（一）光的多普勒效应 51

（二）萨古纳克（Sagnac）效应 51

（三）喇曼（Ramaa）效应 54

（四）派生喇曼效应 55

（五）布里渊（Brillouin）效应 56

（六）派生布里渊效应 56

（一）声音的多普勒效应 57

十二、与声波有关的效应 57

（八）非线性效应 57

（七）喇曼、布里渊等效应的比较 57

（二）声电效应 58

（三）声磁效应 59

（四）声光效应 59

（五）声光、电光、磁光效应的比较 61

（六）德·哈斯-板·阿尔芬（De Haass-Van A1pben）效应 62

（七）碰撞阻尼效应 62

（八）△E效应 62

（九）遮掩效应 63

（十）衍射效应 64

十三、放射线效应 65

（一）俄歇（Auger）效应 65

（二）吸收效应及原子序号效应 68

（三）强化效应 68

（四）纬度效应 69

十四、电子放射诸效应 69

（一）热电子效应 69

（二）空间电荷效应 70

（三）克拉曼（Kramer）效应 71

（四）肖脱基效应 72

（一）马尔特（Malter）效应 74

十五、放电效应 74

（二）狭隙效应 76

（三）霍尔瓦克（Hallwach′s）效应 77

十六、与化学有关的效应 77

（一）科顿（Cotton）效应 77

（二）中性盐效应 78

（三）饱和效应 78

（四）电泳效应 80

（五）努森（Knudsen）效应 80

（六）贝克·纳赞（Baker·Nathan）效应 80

（七）彼得（Budde）效应 80

参考文献 81

第三章 光敏元件 82

一、光敏元件分类及其频率响应特性 82

二、普通光敏元件 85

（一）光电管与光电倍增管 85

（二）光电导元件 87

（三）光敏二极管 96

（四）PIN结光敏二极管（PIN-PD） 105

（五）雪崩式光敏二极管（APD） 106

（六）光敏三极管 107

（七）复合光敏器件 112

三、红外光敏元件 125

（二）红外光敏元件主要特性 126

（一）红外光敏元件分类 126

（三）量子型红外光敏元件 129

（四）热型红外光敏元件 135

（五）红外光敏元件的应用 140

四、几种新原理光敏元器件 142

（一）半导体彩色识别元件 142

（二）光照位置识别元件 142

（三）光敏元件二维化 144

参考文献 146

一、概述 148

第四章 光导纤维传感器 148

二、光导纤维以及光在其中的传输 152

（一）光导纤维及其分类 152

（二）光在普通光导纤维内的传输 153

（三）光在特殊光导纤维内的传输 157

三、光导纤维传感器 158

（一）光导纤维传感器分类 158

（二）光导纤维FF型传感器 159

（三）光导纤维NFF型传感器 176

参考文献 193

一、概述 196

第五章 固态图象传感器 196

二、固态图象传感器的核心器件 197

（一）电荷耦合器件（CCD） 198

（二）电荷注入器件（CID） 205

（三）戽链式器件（BBD） 206

（四）MOS式光电变换器件 207

三、固态图象传感器 208

（一）固态图象传感器分类 208

（二）线型固态图象传感器 208

（三）面型固态图象传感器 213

（四）固态图象传感器主要特性 224

（五）固态图象传感器的应用 232

四、红外线与低照度固态图象传感器 242

（一）红外线固态图象传感器 242

（二）低照度CCD固态图象传感器 244

参考文献 245

第六章 气敏元件 247

一、气敏元件主要用途 247

二、气体检测的主要方法 248

三、气敏元件分类 250

四、干式气敏元件 251

（一）接触燃烧气敏元件 251

（二）半导体气敏元件 253

（三）固体电解质气敏元件 277

（四）红外线吸收式气敏传感器 285

（五）热导率变化式气敏传感器 286

五、湿式气敏元件 288

参考文献 290

第七章 湿敏元件 292

一、湿度与湿度测量的重要性 292

二、湿度的表示方法和单位 293

三、湿度的测量方法 295

四、湿敏元件分类 296

（一）尺寸变化式湿敏元件 298

五、水分子亲和力型湿敏元件 298

（二）电解质湿敏元件 299

（三）高分子材料湿敏元件 304

（四）金属氧化物膜湿敏元件 309

（五）金属氧化物陶瓷湿敏元件 315

（六）硒膜及水晶振子湿敏元件 323

六、与水分子亲和力无关的湿敏元件 325

七、其它类型湿敏元件 336

参考文献 339

附录 温度与饱和水蒸气压 342

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