Способ определения коэффициента регулирования усиления фотоэлектронного умножителя Советский патент 1984 года по МПК H01J49/00 

СП

00 ел

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ, включающий измерение анодного тока при напряжении питания на фотоэлектронном умножителе, соответствующем заданной анодной чувствительности, регулирование коэффициента усиления умножителя и последующее вычисление коэффициента регулирования, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и помехозащищенности измерений, после подачи напряжений питания с помощью импульсного источника света устанавливают анодный ток, соответствующий такому его значению на нелинейном участке световой характеристики фотоэлектронного умножителя, которое обеспечивает при введении максимального регулирования усиления значение анодного тока, находящееся на верхнем пределе линейного участка световой характеристики 1р, а затем первоначально установленное значение анодного тока уменьщают посредством ослабления светового потока калиброванными поглотителями света кратностью К до значения IQ, эквивалентного значению анодного тока при введенном максимальном коэффициенте регулирования, и определяют СП коэффициент регулирования L по формуле 1 L -Т7Г IV

0U2.f

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам измерения параметров фотоэлектронных умножителей (ФЭУ).

Известен способ регулирования усиления путем взаимодействия между фокусирующим полем входной камеры ФЭУ в области полупрозрачного фотокатода и внешним электростатическим полем. При этом npdвисающее электростатическое поле, возбуждаемое внешними электродами, действует в области полупрозрачного фотокатода, тормозя или стимулируя выход фотоэлектронов. Регулирование усиления происходит за счет знакопеременного характера электростатического поля, а измерение коэффициента регулирования производится путем снятия зависимости выходного тока от напряженности электростатического поля I f(H) 1.

Однако способ не нашел широкого применения по причине инерционности метода регулирования, а также в связи с недостаточной эффективностью регулирования усиления.

Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента регулирования при управлении фототоком жалюзийных ФЭУ по внутренним электродам, например сеткам, вызывающим тормозящее или расфокусирующее действие на поток фото- или вторичных электронов.

Измерение производится методом снятия характеристик зависимости анодного тока при напряжении питания на ФЭУ от регулирующего коэффициент усиления напряжения ид. Обязательным исходным условием, гарантируюшим достоверность измерений, является выбор значения анодного тока, лежащего в пределах линейности световой характеристики при отсутствии регулирования усиления.

Известный способ безынерционен и имеет высокую эффективность 2.

Недостатком известного способа является то, что при высокой эффективности регулирования усиления, превышающего 5-6 порядков изменения анодного тока, на нижнем пределе измерений анодный ток падает до уровня собственных шумов ФЭУ и вследствие больших флуктуации регистрируется нестабильно с большой погрешностью, а в некоторых случаях и вообще не регистрируется без применения специальных узкополосных измерительных схем выделения сигнала.

Цель изобретения - повышение точности и помехозащищенности измерений.

Указанная цель достигается тем, что при способе определения коэффициента регулирования усиления фотоэлектронного умножителя, включающем измерение анодного тока при напряжении питания на фотоэлектронном умножителе, соответствующем заданной анодной чувствительности, регулирование коэффициента усиления умножителя и последующее вычисления коэффициента регулирования, после подачи напряжений

питания с помощью импульсного источника света устанавливают анодный ток, соответствующий такому его значению на нелинейном участке световой характеристики фотоэлектронного умножителя, которое обеспечивает при введении максимального регулирования усиления значение анодного тока, находящееся на верхнем пределе линейного участка световой характеристики 1р, а затем первоначально установленное значение анодного тока уменьщают посредством ослабления

5 светового потока калиброванными поглотителями света кратностью К до значения IQ, эквивалентного значению анодного тока при введенном максимальном коэффициенте регулирования, и определяют коэффициент регулирования L по формуле L .

Сущность предлагаемого способа заключается в смещении рабочего диапазона измерений в сторону больших анодных токов, которые уверенно регистрируются.

На фиг. 1 приведена принципиальная

5 схема установки измерения коэффициента регулирования ФЭУ; на фиг. 2 - световая характеристика ФЭУ.

Установка содержит фотоэлектронный умножитель 1, импульсный источник 2 света, набор нейтральных калиброванных погло0 тителей 3 света, сопротивление 4 нагрузки, широкополосный осциллограф 5 и устройство 6 регулирования усиления.

Кривые 7 и 8 (фиг. 2) соответствуют световым характеристикам ФЭУ, снятым предлагаемым и известным способами.

Измерение коэффициента регулирования ФЭУ проводится следующим образом.

На измеряемой ФЭУ подается питающее напряжение, соответствующее ее заданной анодной чувствительности. ФЭУ 1 облучает0 ся импульсами мощного источника 2 света, например квантового генератора. При этом устанавливается режим насыщения анодного тока ФЭУ (точка 9 на кривой 7).

После этого вводится максимальное значение регулирования усиления,, т. е. ФЭУ запирается. Варьируя мощностью импульсного источника света, добиваются такой амплитуды анодного тока 1р ФЭУ, которая лежит в линейной области световой характеристики, например в области точки 10

0 световой характеристики (кривая 7), и надежно с малой погрешностью может быть -измерена с помощью осциллографа 5.

Затем при неизменной мощности импульсного источника света выключают систему регулирования усиления, т. е. ФЭУ пере5 водят в режим максимального усиления (точка 9, кривая 7). Вновь устанавливается режим насыщения анодного тока ФЭУ.

ИсполЪзуя набор нейтральных калиброванных поглотителей света, ослабляют мощность светового потока импульсного источника света до уровня, обеспечивающего значение амплитуды анодного тока IQ, близкого к 1р, т. е. снова создается линейный режим. Зная коэффициент ослабления мощности светового потока калиброванными поглотителями света К, по формуле L -K рассчитывается коэффициент регулирования усиления.

Предлагаемый способ измерения коэффициента регулирования усиления ФЭУ обеспечивает высокую точность и помехозащ,ищенность измерений благодаря смещению рабочего диапазона измерений в сторону больших анодных токов (кривая 7, диапазон 10-9), по сравнению с известным споОIDS fff-tf fff-J iQ2 Фиг. 2

собом, в котором нижняя рабочая точка 11 (кривая 8, диапазон 11 -12) расположена в зоне щумов прибора.

Изобретение значительно упрощает процесс измерений, устраняя влияние статистических флуктуации слабого сигнала, а так же позволяет надежно peitHC рировать практически любое значение коэффициента регулирования усиления как при промыщленном производстве ФЭУ, так и при их разработке.

Кроме того, предлагаемый способ создает экономию средств за счет, использования относительно простого набора измерительной аппаратуры, устраняя необходимость построения специальных селективных узкополосных устройств. Ug вторая шкала В Ф первая шкала io-l Вт