Измеряемый световой поток

Cтраница 4

Наша промышленность изготовляет фотоэлементы, в которых катод нанесен на внутреннюю поверхность самого баллона, а анодом служит металлическое кольцо или небольшой диск, расположенные в центре баллона. Для изготовления этих фотоэлементов поверхность баллона покрывают проводящей подкладкой, обычно серебряной. Часть поверхности ( окно) оставляют непосеребренной и через эту часть пропускают в баллон измеряемый световой поток. [46]

Скелетные схемы фотометров прямого отсчета ( а и б. [47]

Световая характеристика обычного фотоумножителя может считаться линейной в интервале выходных токов от 10 - 9 до нескольких миллиампер. Верхняя граница линейного участка световой характеристики определяется стойкостью последних эмиттеров фотоумножителя, а нижний предел - величиной темнового тока и возникающими вблизи этого порога ощутимыми флюктуациями фототока и темнового тока. При использовании фильтров, ослабляющих измеряемый поток в р раз, во столько же раз может быть увеличен верхний предел измеряемых световых потоков. [48]

Существует большое разнообразие электрических схем фотоэлектрических нефелометров. В большинстве из них выходной прибор - чувствительный гальванометр ( 10 - 8 а / дел) - используется для фиксирования момента компенсации двух сигналов - измеряемого и контрольного, - достигаемой соответствующей балансировкой мостовой схемы [37, 75] или оптической регулировкой одного из двух световых потоков. Непосредственный отсчет по выходному прибору создает определенное удобство в работе, но требует тщательной предварительной проверки линейности фототока умножителя и всех каскадов усиления схемы по отношению к измеряемому световому потоку во всем диапазоне его возможного изменения. [49]

Таким образом, для сохранения точности измерения в нормальных пределах, с увеличением скорости развертывания необходимо существенно уменьшить постоянную времени системы. Однако уменьшение постоянной времени ведет к ухудшению чувствительности фотоэлектрической аппаратуры за счет увеличения полосы усиливаемых частот. Последнее приводит к возрастанию уровня шумов, а следовательно, к уменьшению отношения сигнала к шуму. Если при этом измеряемый световой поток слаб, то увеличение отношения сигнала к шуму можно достичь за счет увеличения мощности источника света, возбуждающего спектр, светосилы монохроматора по потоку или путем увеличения ширины щелей. [51]

Все приборы такого рода существенно сложнее по своему устройству и эксплуатации, чем приборы, построенные по обычным - классическим схемам. Их применение целесообразно лишь тогда, когда точность энергетических измерений в спектре ограничивается шумами, связанными с приемником излучения. Действительно, полагая, что шум приемника не зависит от падающего на него светового потока, мы легко получаем, что отношение сигнал / шум прямо пропорционально величине сигнала. Для увеличения атого отношения, определяющего точность измерений, необходимо тем или иным способом увеличивать измеряемый световой поток. [52]

Фотоумножители и фотоэлементы имеют почти одинаковую пороговую чувствительность, поэтому в принципе могут заменять друг друга для измерения малых световых потоков. Однако фотоумножители проще и устойчивее, чем ламповые усилители с большим коэффициентом усиления, необходимые при применении фотоэлементов. Практически оказывается чрезвычайно трудно реализовать пороговую чувствительность фотоэлемента, так как при этом необходимо измерять токи 10 - 1в - 10 - 17 а, что находится на пределе возможностей современной радиотехники. Шумы нагрузочного сопротивления, которые играют пренебрежимо малую роль в случае фотоумножителя, в случае фотоэлемента, как правило, ограничивают пороговое значение измеряемого светового потока. [53]

Объектив с числовой апертурой, равной 0 5 ( что составляет практически максимально возможное значение), перехватывает около 40 % этого светового потока, и если коэффициент пропускания объектива составляет около 80 %, то объектив направляет на апертуру в плоскости изображения около 3 5 - 10 - 9 лм. Светофильтр для спектральной коррекции в соответствии с функцией видности может снизить чувствительность всей системы еще примерно в 5 раз или более. Следует учитывать также, что свет поглощается, рассеивается и отражается оптическими средами, расположенными за апертурой, так что в конце концов фотокатода достигают примерно около 5 - 10 - 10 лм. Учитывая, что эквивалентный темновой ток фотоэлектронного умножителя типа 931А составляет 2 5 - 10 - 9 лм, видим, что ток, определяемый измеряемым световым потоком, составляет лишь / з темнового тока. [54]

При воздействии света на фотоэлемент потенциал на сетке лампы растет и показания миллиамперметра увеличиваются. Перемещая движок потенциометра UR, стрелку миллиамперметра возвращают в прежнее положение. Градуировка производится следующим образом: каждый раз возвращают стрелку миллиамперметра в среднее положение при последовательном уменьшении светового потока источника с помощью диафрагм или нейтральных фильтров. Чувствительность схемы увеличивается при увеличении R. При изменении этого сопротивления диапазон измеряемых световых величин может быть выбран так, что чувствительность прибора будет оставаться неизменной. Нижний предел величины измеряемого светового потока ( который еще возможно измерить) уменьшается, если величина сопротивления R становится сравнимой с сопротивлением изоляции схемы. Дальнейшее увеличение сопротивления R нецелесообразно до тех пор, пока цепь сетки не помещается в вакуум, как это сделано в фотометре G. Источники света высокой интенсивности чаще всего используются совместно с нейтральными фильтрами с известным коэффициентом пропускания. Этот фильтр снижает величину светового потока до значения, которое может быть удовлетворительно измерено фотоэлементом. [55]

Страницы: 1 2 3 4