Cтраница 2
Измерение светового потока при помощи фотоумножителя сводится к измерению тока на выходе усилителя обычным стрелочным гальванометром. Темновой ток фотоумножителя компенсируется при помощи потенциометра. На зависимость интенсивности линий спектра от концентрации соответствующих этим линиям компонентов влияет ряд факторов: диаметр разрядной трубки, сила тока, давление и другие условия разряда. Большое влияние оказывает и состав анализируемой смеси. [16]
Описанный способ регистрации увеличивает чувствительность спектрального анализа не только за счет частичного исключения фона источника, но также за счет уменьшения флуктуации, вызванных темновым током фотоумножителя. Сигнал с фотоумножителя вызван освещением фотокатода какой-то заданной спектральной линией и темновым током фотоумножителя. При освещении светом от периодического разряда ток, вызванный полезным сигналом, течет только во время свечения разряда, а темновой ток - непрерывно. Благодаря электронному затвору, на усилитель переменного тока и самописец попадает только часть темнового тока - темновой ток интегрируется только в течение того времени, когда открыт затвор. [17]
Постоянный сигнал с фотоумножителя измеряют непосредственно гальванометром ( внутреннее сопротивление 450 ом) с набором шунтов для изменения его чувствительности. С помощью батареи ( 1 5 в) и переменного сопротивления компенсируют темновой ток фотоумножителя и фон пламени. Лампы с полыми катодами питают через стабилизатор тока. Применяют безлинзовое освещение щели спектрографа, причем расстояние от горелки до щели составляет 45 см. За горелкой устанавливают диафрагму, выделяющую необходимую для измерений часть пламени. [18]
Известно, что чем меньше поверхность фотокатода, тем меньше его термоток, а следовательно, темновой ток фотоумножителя. [19]
Перечисленные недостатки могут быть в значительной степени устранены использованием для регистрации ультрафиолетового излучения специальных фотоумножителей с фотокатодами из чистых металлов и эмиттерами из активированных сплавов. Чувствительность фотокатодов из чистых металлов простирается на всю область ультрафиолетового спектра, термоэмиссия их, а следовательно, и темновой ток фотоумножителя ничтожны. Такие фотокатоды и эмиттеры не разрушаются под действием воздуха и поэтому могут изготовляться безоконными для использования в единой вакуумной системе с источником вакуумного ультрафиолета. [20]
Измерение более слабых световых потоков ограничивается флуктуациями темнового тока, вызываемого термоэлектронной эмиссией из катода, автоэлектронной эмиссией из динодов и другими причинами. Темновой ток фотоумножителей обычно составляет 10 - 8 - 10 - А. [21]
В детекторах, основанных на поглощении излучения, измеряемый сигнал представляет собой небольшое изменение на интенсивном фоне. При флуоресцентном детектировании, наоборот, сигнал, хотя и слабый, измеряется на темном фоне. Это позволяет применять в системе регистрации сигнала устройства с большим коэффициентом усиления, например фотоумножители. Основными источниками шума во флуоресцентном детекторе являются темновой ток фотоумножителя, шум предварительного усилителя, фоновая флуоресценция растворителя и паразитное излучение, связанное с рассеянием возбуждающего излучения на измерительной кювете. [22]
Широкий круг вопросов, решаемых посредством фотоэлектрических методов, приводит к большому разнообразию требований, предъявляемых к фотоэлектрической аппаратуре. При электрофотометрии спектра Солнца 3 4 ] приходится иметь дело со сравнительно большими световыми потоками, которые могут быть измерены простейшей современной аппаратурой. Однако точность измерений при этом должна достигать десятых долей процента. Для достижения такой степени точности измерений систематические ошибки, возникающие из-за колебаний прозрачности атмосферы, должны быть исключены, а темновой ток фотоумножителя должен быть сравнительно малым и стабильным. [23]