СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СВЕТОВЫХ СИГНАЛОВ ФОТОЭЛЕКТРОННЫМ УМНОЖИТЕЛЕМ Советский патент 1973 года по МПК G01J1/10 

1

Изобретение относится к электронной технике И предназначено для регистрации слабых световых сигналов торцовыми фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), особенно в тех случаях, когда полезный сигнал маскируется уровнем собственных шумов ФЭУ и необходимо существенное улучшение отношения сигнала к шуму.

Известен снособ регистрации слабых световых сигналов на фоне шумов фотоэлектрон,ными умножителями, состоящий в том, что падающий световой /поток фокусируется на малую площадь в центре фотокатода ФЭУ, а щумовые термоэмиссионные электроны, испускаемые из его периферийной части, дефокусируются магнитным полем .кольцевого постоянного или электромагнита, надеваемых на баллон ФЭУ, и не -попадают на первый ди.нод. Такой способ не обеспечивает улучшения отношения сигнала к шуму и возможности регистрации слабых сигналов в случае, когда уровень шумов онределяется световым фоном на фотокатоде, а не термоэмиссионными токами последнего.

Цель изобретения - разработка способа регистрации слабых световых сигналов, одинаково пригодного как в случае сильных термоэмиссионных шумов ФЭУ, так я на фоне фотощумов.По предлагаемому способу внешний магнит

используют для собирания фотоэлектронов, испускаемых под действием света фотокатодом ФЭУ на первый динод. Последнее достигается тем, что, в отличие от известного способа, при котором .магнитные силовые линии поля внешнего магнита располагаются в плоскостях, проходящих через ось ФЭУ, по предлагаемому способу силовые линии собирающего магнитного поля располагаются в ллоскости параллельной фотокатоду, т. е. перпендикулярно оси ФЭУ. При этом регистрируемый световой сигнал сфокусирован на малую центральную часть -фотокатода, а конфигурация и направление магнитного поля

таковы, что оно играет роль магнитной собирающей линзы для фотоэлектронов, вылетающих из центральной части фотокатода под углом к оси ФЭУ, и повышает эффективность их собирания на первый динод.

Отношение величины сигнала PC, регистрируемого ФЭУ, к величине шума РШ определяется следующим выражением:

1/2

aNt

5.7Vc+ ЛГФ+ЛГ,

Яш

где а - коэффициент, характеризующий эффективность собирания электронов с фотокатода на первый динод;

Лс, Щ, и Nr - числа электронов, «гмых фотокатодом « обусловлекн

ским сигналом, световым фоном и термоэмиссией соответственно.

Отсюда следует, что увеличение эффективности собирания фотоэлектронов на первый динод обеспечивает увеличение отношения сигнала к шуму и возможность регистрации слабых световых сигналов с одинаковым успехом, как в случае доминирования термоэмиссионных шумов (), так и при более значительных фотошумах {Nф: N).

Использование предлагаемого способа позволяет регистрировать слабые световые сигнаы при наличии значительного постороннего светового фона, не прибегая к специальным, зачастую затруднительным мерам по устранению светового фона. В частности, становится

ВОЗМОЖНОЙ регистрация слабой люминесценции и спектров комбинационного рассеяния на широко распространенной спектральной аппаратуре, в которой доля рассеянного света существенна.

Предмет изобретения

Способ регистрации световых сигналов фотоэлектронным умножителем путем фокусирования падающего светового потока на фотокатод умножителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения отношения сигнала к шуму для слабых световых потоков, на торцовую часть фотоэлектронного умножителя воздействуют магнитным полем, силовые линии ко-, торого перпендикулярны оси умножителя.