Флуктуация - фототок
Cтраница 2
Полученные записи фототока мерцаний показали, в частности, что мерцания наблюдаются повсеместно и имеют качественно сходную картину, независимо от района и времени наблюдений. Были рассчитаны величины индекса мерцаний, проведен анализ спектральной плотности и флуктуации фототока на разных высотах и получены оценки их характерных масштабов. По измеренным спектрам мерцаний были восстановлены вертикальные спектры флуктуации температуры в диапазоне высот 20 - 40 км. [16]
При этом чувствительность, определяемая минимальной освещенностью объекта, создающей полезный сигнал, в 10 раз превышающий сигнал шума, может возрасти даже несколько больше, чем в п раз. Это объясняется тем, что при заряде конденсатора случайные колебания ( флуктуации) фототока за период развертки могут происходить равновероятно как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Поэтому флуктуации разрядного тока в общем случае могут быть меньше, чем флуктуации фототока. [17]
 |
Простейшая дифференциальная схема фотометра. [18] |
Дифференциальные схемы фотометров удобны во многих отношениях. Во-первых, они позволяют работать с источниками света, электрический режим которых не требует совершенной стабилизации. Небольшие флуктуации в освещенности обоих приемников, которые приводят, естественно, и к флуктуациям фототоков в цепи, на показании гальванометра могут не сказываться. Во-вторых, они позволяют применять простые потенцио-метрпческие схемы компенсации разности фототоков, которые не нуждаются в специальной градуировке. [19]
Действительно, одним взглядом на экран осциллографа сразу удается оценить соотношение между компонентами пробы. С этой целью каждый из фотоэлектрических приемников многоканальной схемы с помощью вращающегося переключателя попеременно соединяется с осциллографом на некоторую долю секунды. При этом шкала времени осциллографа синхронизируется с вращающимся переключателем, так что изображения чередующихся импульсов от каждой линии всегда попадают на одно и то же место экрана осциллографа. Для устранения влия - ния мгновенных флуктуации фототока в цепь также вводится конденсатор. [20]
При этом термоэмиссия катода, экспоненциально зависящая от его температуры, падает очень быстро. Так, при охлаждении сурьмяно-цезиевого катода до температуры жидкого азота его термоэмиссия снижается в 10 000 раз, что соответствует увеличению пороговой чувствительности ФЭУ в Ю4 ЮО раз. Иначе флуктуации темнового тока тонут во флуктуациях фототока и охлаждение ФЭУ лишено смысла. Это же относится и к уменьшению размеров катода, которое целесообразно лишь в тех случаях, когда ток термоэмиссии превышает фототок. [21]
При этом термоэмиссия катода, экспоненциально зависящая от его температуры, падает очень быстро. Так, при охлаждении сурьмяно-цезиевого катода до температуры жидкого азота его термоэмиссия снижается в 10 000 раз, что соответствует увеличению пороговой чувствительности ФЭУ в J / 104 100 раз. Иначе флуктуации темнового тока тонут во флуктуациях фототока и охлаждение ФЭУ лишено смысла. Это же относится и к уменьшению размеров катода, которое целесообразно лишь в тех случаях, когда ток термоэмиссии превышает фототок. [22]
Приемное и регистрирующее устройство. Оно включает приемник света - фотоэлектронный умножитель и электрические приборы его питания и усиления фототока; регистрирующее ( отсчетное) устройство может представлять визуальное отсчетное устройство, самописец или цифровой указатель с соответствующими электрическими схемами их питания и печатающее устройство. При измерении малых оптических плотностей применяется метод расширения шкалы ( в 5 - 100 раз), позволяющий увеличить величину отсчета на единицу концентрации элемента. Следует иметь в виду, что расширение шкалы может и не привести к повышению точности анализа, так как при повышении чувствительности определения могут соответственно усилиться и мешающие флуктуации фототока. [23]
 |
Запись фототока мерцаний Канопуса от 7 г. Отдельные фрагменты записи растянуты во времени в 10 раз. [24] |
Фотоэлектрическое устройство, помещенное в фокальной плоскости телескопа, преобразует световой поток в электрическое напряжение, вариации которого используются для статистического анализа. По оси абсцисс, кроме времени г, отложены высоты перигея луча z, по оси ординат - величина фототока / в относительных единицах. В нижней части 8.4.2 показаны отдельные фрагменты той же записи, растянутые во времени в 10 раз по сравнению с основной записью. Флуктуации фототока на больших высотах z 70 - 100 км, где влияние атмосферы еще очень слабо, представляют собой практически дробовой шум фотоумножителя, соответствующий среднему уровню сигнала / / 0, ограниченный полосой пропускания приемного устройства. При заходе звезды средний уровень сигнала / уменьшается и начинают проявляться мерцания, обусловленные атмосферой, которые усиливаются при дальнейшем погружении луча в атмосферу. Начиная примерно с z - 20 км и ниже, заметное влияние на характер мерцаний начинает оказывать хроматическая дисперсия рефракции; при этом записи мерцания становятся заметно более низкочастотными. [25]
Страницы: 1 2