Cтраница 4
Немаловажным критерием при выборе типа фотоэлектронного умножителя является линейность его световой характеристики. Кроме того, большое значение имеют область максимальной спектральной чувствительности и величина темнового тока. [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]
В зависимости от напряжения на ФЭУ каждая из этих составляющих по-разному влияет на величину темнового тока. Обычно различают три области ( рис. 22): / - при низких напряжениях основной вклад в величину темнового тока дают токи утечки, / / / - при высоких напряжениях темновой ток обусловлен автоэлектронной эмиссией и обратными связями; рабочей областью ФЭУ является область II, в которой изменение величины темнового тока с напряжением пропорционально изменению анодной чувствительности. [49]
В зависимости от напряжения на ФЭУ каждая из этих составляющих по-разному влияет на величину темнового тока. Обычно различают три области ( рис. 22): / - при низких напряжениях основной вклад в величину темнового тока дают токи утечки, III - - при высоких напряжениях темновой ток обусловлен автоэлектронной эмиссией и обратными связями; рабочей областью ФЭУ является область / /, в которой изменение величины темнового тока с напряжением пропорционально изменению анодной чувствительности. [50]
Формовка и отбраковка фотосопротивлений может проводиться путем циклического нагревания и охлаждения их в термостате с периодической подачей рабочего напряжения. Опыт показал, что при таком тренировочном режиме с изменением температуры в пределах 20 - 60 С контроль добротности достаточно вести по величине темнового тока. По мере циклического нагревания и охлаждения большинство элементов постепенно повышает свое темновое сопротивление, затем величина его стабилизируется, что является признаком окончания формовки / Из более простых методов при пуско-наладочных испытаниях рекомендуется формовка переменным током и напряжением, аналогичная формовке селеновых выпрямителей. Стабилизации параметров фотосопротивлений способствует также длительное освещение мигающим светом. Для промышленного использования следует отбирать фотосопротивления, темновой ток которых после формовки имеет стабильную величину и не превышает 25 - 30 % фототока при засветке. [51]
В зависимости от напряжения на ФЭУ каждая из этих составляющих по-разному влияет на величину темнового тока. Обычно различают три области ( рис. 22): / - при низких напряжениях основной вклад в величину темнового тока дают токи утечки, / / / - при высоких напряжениях темновой ток обусловлен автоэлектронной эмиссией и обратными связями; рабочей областью ФЭУ является область II, в которой изменение величины темнового тока с напряжением пропорционально изменению анодной чувствительности. [52]
В зависимости от напряжения на ФЭУ каждая из этих составляющих по-разному влияет на величину темнового тока. Обычно различают три области ( рис. 22): / - при низких напряжениях основной вклад в величину темнового тока дают токи утечки, III - - при высоких напряжениях темновой ток обусловлен автоэлектронной эмиссией и обратными связями; рабочей областью ФЭУ является область / /, в которой изменение величины темнового тока с напряжением пропорционально изменению анодной чувствительности. [53]
![]() |
Схема эффекта Комптона импульса ( часть своей энергии, называется эффектом. [54] |
Если фотоумножитель полностью затемнить, чтобы на фотокатод свет совершенно не падал, то теоретически тока в анодной цепи не будет, но фактически ток все же протекает. Его называют темно в ым током. Величина темнового тока является одним из основных параметров ФЭУ, так как определяет порог чувствительности фотоумножителя. [55]
Повышение температуры ФЭУ в первую очередь приводит к трем явлениям, точную величину которых предсказать затруднительно. Во-первых, по экспоненциальному закону возрастает так называемый темповой ток, который представляет собой паразитный выходной ток, обусловленный термоэлектронной эмиссией с различных электродов, а также ионными и резистивными утечками. Величина темнового тока становится совершенно неприемлемой при температурах свыше 60 С. Наконец, в-третьих ( этот фактор часто недооценивается), функция спектральной чувствительности ФЭУ также оказывается темпера-турозависимой. Основная тенденция здесь заключается в подъеме красного участка этой функции по отношению к синему по мере роста температуры, как это показано на фиг. Имеются еще два недостатка ФЭУ, которые в правильно спроектированных фотометрах не сказываются. Однако при самостоятельном изготовлении приборов исследователь может с ними столкнуться. Во-первых, необходимо ограничивать токи на всех электродах по возможности величиной, меньшей 10 мка, и уж во всяком случае меньшей 100 мка. Это позволяет предотвратить утомление эмиттеров и возможное постоянное необратимое понижение чувствительности. [56]
Величина темнового тока, обычно не превышающая один микроампер, заклеит от скорости образования первичных ионов и от скорости их отвода. Первое связано с интенсивностью ионизирующего излучения, второе - с величиной напряжения U между электродами. Зависимость между напряжением и темновым током представлена графически участком Оаб на рис. 2.18. Постоянство величины темнового тока на участке аб показывает, что уже в точке а скорость отвода первичных ионов становится равной скорости их образования. [57]
Фотоумножитель является одновременым детектором, поэтому для каждой спектральной линии или сигнала фона необходим отдельный детектор. Это приводит к довольно большим габаритам блока регистрации, вследствии чего необходимые при анализе следов измерения фона выполнить с помощью фотоумножителей не так просто, как с помощью фотоэмульсии. При записи сигналов малой длительности, разделенных большими временными интервалами, как, например, в случае применения лазеров, следует принимать во внимание темновой ток. Величина темнового тока отдельных фотоумножителей иногда составляет несколько электронов в секунду на фотокатоде, что меньше обычной чувствительности катода, равной 50 мкА / лм, но при малой длительности экспозиции необходима временная селекция. Фелске и др. [40] и Моссотти и др. [23] использовали импульсный режим питания фотоумножителей, который позволяет избежать перегрузок и усталости оконечных каскадов фотоумножителя. [58]
Темновым током называют ток, устанавливающийся в отсутствие света. Темновой ток зависит от приложенного напряжения, поэтому его величину относят к единице приложенного напряжения. Очевидно, темновой ток будет определяться проводимостью, вызванной темновыми электронами. Надо иметь в виду, что концентрация темновых электронов зависит от температуры, поэтому величина темнового тока указывается для какого-то определенного ее значения. [59]
Смит [40] применил индивидуальные диноды, потенциал которых устанавливали при помощи внешних делителей как и у электростатических умножителей. Гудрич и Уилли [41] применили две параллельные стеклянные пластинки, покрытые полупроводящим слоем окислов металлов. Эквипотенциальные линии между поверхностями параллельны, но наклонны. Электроны, движущиеся по циклоиде, попадают на поверхность динода до завершения цикла. Величина темнового тока 0 4 - 10 - 13 а соответствует попаданию на катод 0 02 элек-трон. [60]