Динод - фотоумножитель
Cтраница 1
 |
Блок-схема генератора видеосигналов с разверткой бегущим лучом для передачи. [1] |
Отдельные диноды фотоумножителя должны быть зашунтированы и соединены с землей для предотвращения влияния емкостных связей на величину сигнала. Делитель напряжения динодов должен пропускать ток, примерно в 10 раз больший ожидаемого максимального тока умножителя, чтобы усиление не изменялось при изменении тока умножителя. Рекомендуется выбирать рабочий потенциал фотоумножителя близким к потенциалу земли, чтобы облегчить снятие видеосигнала. [2]
Если источник питания последних динодов фотоумножителя обладает слишком высоким сопротивлением, так что напряжения не могут поддерживаться постоянными, то усиление фотоумножителя будет флуктуировать. Типичный фотоумножитель с большим усилением ( RCA 6810А) может зарядить импульсом тока емкость 10 ф до напряжения 20 в. Токи с фотокатода столь ничтожны, что сопротивление в несколько Мом не вносит вклада в изменения напряжения. При работе с большими загрузками ( 10s имп / сек) должно быть обращено особое внимание на разработку делителя напряжения. Обычно импульсы от ускорителя сосредоточены в малом временном интервале, и стабилизацию напряжения можно осуществить с помощью конденсаторов. [3]
Этот световой импульс фотокатодом фотоумножителя превращается в пропорциональный электрический импульс, который затем усиливается в результате вторичной эмиссии на динодах фотоумножителя. [4]
Спектрометр совпадений состоит из двухканальной системы с наименьшим разрешающим временем 100 нсек ( наносекунд) и дополнительного быстрого канала, который может обеспечивать снижение общего разрешающего времени. Наименьшее разрешающее время при использовании кристаллов йодистого натрия равно 28 нсек. Сигнал детектора снимают с одного из последних динодов фотоумножителя. [5]
Напряжение Vc изменяется под влиянием различных факторов. Общее пропускание системы также уменьшается с продвижением в дальнюю ультрафиолетовую область. Соответствующее изменение напряжения Vc может быть скомпенсировано изменением напряжения на динодах фотоумножителя. [6]
Описано несколько вариантов такого устройства: это может быть цифровой [66, 67] или аналоговый ( с использованием логарифмических усилителей [68, 69]) измеритель отношений; часто используются схемы автоматического поддержания заданного уровня R [50, 52, 64, 70, 71], в которых из. В приведенной на рис. 32 схеме заданный уровень R поддерживается путем регулировки напряжения, подаваемого на диноды фотоумножителя [50, 64, 70], в [52] применена автоматическая регулировка усиления предусилителя. В [71] описана простая и остроумная схема деления AR на R с помощью нелинейного сопротивления. [7]
Разработаны так называемые двойные преобразователи [7.19], объединяющие электронный преобразователь и фотоумножитель. В приборах такого типа промежуточное оптическое изображеттие не создается. В них отсутствует выходной люминесцирующий экран ЭОПа и фотокатод фотоумножителя. Электронное изображение спектра через щель попадает непосредственно на первый динод фотоумножителя. И ФЭУ и ЭОП помещены в общий вакуумный баллон. [8]
Разработаны так называемые двойные преобразователи [7.16], объединяющие электронный преобразователь и ( фотоумножитель. В приборах такого типа промежуточное оптическое изображение не создается. В них отсутствует выходной люминесцирующий экран ЭОПа и фотокатод фотоумножителя. Электронное изображение спектра через щель попадает непосредственно на первый динод фотоумножителя. И ФЭУ и ЭОП помещены в общий вакуумный баллон. [9]
 |
Идеальные трехцветные спектральные характеристики ьтрех каналов цветной камеры ( эталонный белый при 7 000 К. [10] |
Прошедший сквозь диапозитив свет должен быть расщеплен иа три пучка и пропущен через цветоделительные фильтры, что связано с потерями света более 50 % только в светорасщепляющем устройстве. Далее шумы трех фотоэлементов складываются при образовании результирующего цветового сигнала. Нормально в синем и зеленом каналах системы света достаточно, о красный канал в этом отношении оказывается в невыгодном положении вследствие того, что применяемые в кинескопах с бегущим лучом люминофоры имеют небольшую отдачу энергии в красной области видимого спектра, а диноды фотоумножителя в красном канале обладают относительно низкой чувствительностью. Передача цветных кинофильмов в системе с разверткой бегущим лучом также связана с малой величиной отношения сигнал / шум. Цветная кинопленка обычно пропускает не более 60 % света. [11]
Световой поток Ф0 также должен быть возможно большим; его величина зависит от нескольких факторов. Первый из них - яркость источника; это не то же самое, что интенсивность света или общий поток, излучаемый источником. Второй фактор - светосила прибора; попытки увеличить ее неизбежно приводят к громоздкости прибора. Последний фактор, зависящий уже от оператора, - это спектральная ширина полосы монохроматора. Ширина полосы может быть увеличена раскрытием щелей, что сопровождается в дихрографе уменьшением напряжения на динодах фотоумножителя. В последующих разделах мы увидим, как можно управлять этим фактором. [12]
В процессе гидрирования по звездам различной величины m var световые потоки, поступающие от звезд, могут изменяться в тысячи раз. УП-const выходной сигнал на нагрузочном сопротивлении г1ШГр ГВх изменяется в очень широких пределах. Последнее приводит к изменению в широких пределах коэффициента усиления следящей системы, что вызывает насыщение усилительных каскадов и изменение качественных показателей системы. Это совершенно недопустимо для автоматических гидов. С целью обеспечения постоянства коэффициента усиления фотоследящей системы при одинаковых смещениях светящейся точки ( звезды) с оптической осп Д / const независимо от звездной величины целесообразно изменять напряжение питания фотоумножителя, что одновременно вызывает изменение его коэффициента усиления. Для этих целей используется узел регулировки коэффициента усиления или, как его часто называют, узел регулировки крутизны системы. В данном случае используется зависимость крутизны фотоумножителя от напряжения питания. При этом система обеспечивает приблизительно постоянное среднее значение тока фотоумножителя независимо от яркости звезды. Для того чтобы отделить постоянную составляющую тока фотоумножителя от сигнала ошибки, вводится несущая частота, для чего на один из динодов фотоумножителя подаются прямоугольные импульсы частотой 427 гц, амплитуда которых выбирается несколько большей, чем оптимальное напряжение питания одного каскада усиления фотоумножителя. При изменении среднего значения тока пропорционально будет изменяться и амплитуда несущей частоты напряжения на нагрузочном сопротивлении фотоумножителя. Превышение напряжения несущей частоты относительно установившегося значения и является управляющим сигналом для автоматической регулировки крутизны системы. [13]
Под влиянием этой разности напряжения плавно или периодически в незначительных пределах ( например, на 1 мкм) меняется продольный размер цилиндра. Высокая точность параллельной установки интерферометрических пластин контролируется по разности между напряжениями, приложенными к трем парам электродов. Излучение источника света попадает на фотоумножитель после интерферометра и монохроматора, выделяющего соответствующую область длин волн. Фототок, преобразованный подходящим электронным блоком, можно регистрировать с помощью либо потенциоме-трического самописца, если размер пьезоэлектрического тела увеличивают линейно во времени, либо осциллоскопа, если пластины интерферометра Фабри - Перо подвергают периодическому смещению. Движение регистрирующей бумаги и соответственно разность напряжений между горизонтальными отклоняющими пластинами осциллоскопа регулируются источником напряжения, используемым для пьезоэлектрического тела. Таким способом на записи или осциллограмме будет правильно и с очень высоким разрешением представлено распределение интенсивности по длинам волн. Спектрометр с интерферометром особенно подходит для определения, например, соотношения стабильных изотопов по изотопному смещению линий с использованием возбуждения спектра в полом катоде. С помощью специального электронного блока управления [4] любой обычный спектрометр можно приспособить для прямого измерения разрешенного во времени излучения аналитического искрового промежутка ( разд. Для возбуждения необходимо оборудование с электронным управлением высокой точности. Электронный блок управляет работой фотоумножителя спектрометра и пробоем контрольного искрового промежутка источника света. На последний динод фотоумножителя может быть подано напряжение, противоположное по знаку обычному напряжению на коллекторе. [14]
Страницы: 1