Способ отбора фотоэлектронных умножителей для регистрации слабых световых потоков в одноэлектронном режиме Советский патент 1978 года по МПК G01J1/10 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в, спектроскопии, астрономии, ядерной физике и т. д.

Известен способ отбора фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) для регистрааии слабых «кетовых потоков по их одяоэлектронным Характеристикам Для етого способа характерно отсутствие количественных критериев для 6преде11енвя качества ФЭУ.

Известен также способ отбора ФЭУ для регистрации слабых световых пото- ков в одноэлектронном режиме, включающий предварит ельную тренировку ФЭУ под напряжением в темноте .

Отяоситепьно низкая надежность егого способа вы рЁана тем, что в способе не учитываются такие характеристики ФЭУ, как спектральная встаительность фотокатода, форма однозлектровного рао° предеяенвя и темновых нмпупьсхж на, нагрузке.

иепью изобретения является повыше иие гнадежности способа отбора ФЭУ,

Достигается это тем, что ndcne тренировки ФЭУ измеряют одноэпоктронное распределение темновых импупьсов по амплитуде, подсвечивают фотокатод моно. хроматическим световым излучением, измеряют одноэлектронное распределение фотоимпульсов по амплитуде, подсчитывают числовой критерий

4(w«.v

1/2

..со

Ь

фт.ь«.сои,)

Vmамплитуда одноэлектронного

где импульса напряжения ФЭУ}

Мф|ОЛ- одноэлектронное распределение фотоимпульсов по амлпктуде при подсветке фотокатода монохроматическим световым яалучением}

ti-( од)аозл:ектраявое распре.аеявнке темвовых импупьсов по амплЕ туде;

и по его величине судят о вачестве ФЭУ| ФЭУ С считают идеальным. 361 Существенное отличие предложенного способа от известного состоит в наличии последовательных операций: измерения о/ь ноэлектронного распределения темновых импульсов по амплитуде, подсветка фотокатода монохроматическим световым изпу чениеь у измерение одноэлектроннрго раопре деде НИН фотоимпульсов по амплитуде при подсветке фотокатода монохроматичесжим световым иалучением, подсче числового значения выражения , являю щегося .количественным критерием качёотва ФЭУ,работающего в одноэлектроняом режиме после операции тренировки ФЭУ в темноте под напряжением. Использо ванне в качестве количественного критерия пригодности одноэлектроннотч) ФЭУ ояя регистрацив слабых светсжых потоков выражения позволяет учесть осноь ныв характеристшки ФЭУ, о феделяюшие егокачество.а именно: с пектральную чувствительность фотокатопа .форму одноэлект- ройного распределения темновых импульсов, интегральную интенсивность тем новых одноэлектронных импульсов ФЭУ, На чертеже дана блок-схема устройства для осуществления способа. Устройство содержит источник 1 мо нохроматического светового иапучения, оспабитель 2 светового излучения, светодепитель 3, исследуемый ФЭУ 4, высоковольтный блок 5 питания ФЭУ, капибрсфанный радиометр 6, усилитель импульс 7, многоканальный анализатор амплитуды импульсов 8, ЭВМ 9 я цифровой вядикатсф 1О. Способ отбора ФЭУ дня регистрации слабых световых потоке в одноэлектрон ., ном реализуют следукнпйм образом. Ослабитель 2 светового излучения на ходится в положение 100% ослабления. этом мояохроматвческое светское иэ пучвутв от источника 1 полностью nosvЯОШ1ЮТСЯ осп нтвЛем 2 к не: прояшсает на светоделитель 3 я на фотокатод иосз1едуем мч) ФЭУ 4, который пвтают от ВЫСОКОВОЛ1УГЯОГО бжжа 5, и н,а калябро вочный радиометр 6« Таким образом, на выходе ФЭУ 4 npecgrTct jnoT дашь темяо вые одао лвктроввые нмпульоы,ствтаотячесхи(вспредвпея1вые во временя в по ампинтуде, 1 х вош1т треякрсвку ФЭУ под яащмиквввем на протвжеяяк 1С) ча дпя cTtiCfami3aa0R переходных процессов н вые8 ечйвеЕги4 стекла KonChii. Тренировк жвлатвпшо проводить при яескойысо по0ыше}шой темлературе по (авневкю с . той, при 1СОТСФОЙ Ьредпояогаеток Фзгякшкш рование ФЭУ.Тдмвовые ошоэпектроивые щмОупъсял усиливеаот по амплитуда усвли« телем импульсов 7 и подают на вход мн(гоканального анализатора 8 амплитуды импульсов. На выходе его получают дифференциальное одноэлектронное распределение темновых импульсов по амплитудо. Числовые данньзе подают на ЭВМ 9 и записывают в ее память. ЭВМ 9 и многоканальным анализатором 8 амплитуды ик1пульсов введена цепь обратной с тем, чтобы по 1учать на выходе многоканального) анализатора амплитуды импульсов диффервнциапьмое, одноэлектрояное распределение темновых импульсов по амллит де с наперед заданной точностью в особенности в каналах с большим порядковым цомером). Ослабитель 2 светового излучения переводят в положение пропускания. При этом монохроматичесжое световое излучение от источника 1 проходит через оСпабитеяь 2 светового излу чения и деянтея на две равные частя свё тоделителем 3. Одну половину светового потока измеряют калиброванным радиометром 6, другую под на фотокатод исследуемого ФЭУ 4, На выходе ФЭУ, наряду с темяовыми, првсутст1 ют и фотонм-4 пульсы, одноэлектронное распределение по амплитуде которых отличается от одн лектроянрго распредепеивя темновых импульсов Как тёмновые, так и фотримпульсы усиливают о амплитуде усили телем импульсов t7 и подают на вход мвогоканашыного анализатсфа 8 aмплJйтyды. На выходе этого анапегатч а получают дйфференииалы ре Рдноэлектронное раснредепенве смес тем}{ОВЬ1х и фотоим1 льсов по ашпитуде. Числовые данвые подают в ЗВМ и; эвл схлввоют в ее память. -Между ЭВМ 9 и многоканальным анашсэатором амплитудал импульсов введена обратная связь с тем, чтобы получать на выходе многоканального анализатора амплитуды импульсов дифференцнаяьное одноэпектрО1гаое распределение CM&GVI темновых и фотоимпульсов по амплитуде с заданной точностью (в особешости в каналах с большим и малым ш рядкоэым номером). Дальнейшие операции производит М 9: вычитает и дифференциального одноэлектронного раопредепения смеси темновых и фотоимлульсов по амплитуде дифференциальное одноэлектронное .распределение темновых импульсов, получая тем самым дифференциальное одноэлектронное распределение фо тоимпупьосяэ но амплитуде при подсветке фотокатода ФЭУ монохроматическим свет жым налучением затем возводит в квадрат полученное одноэлектронное распреде ление фотоимпульоов по амплитуде при 561 подсветке фотокатода ФЭУ монохроматиче ким световым нзпучением;, делит полученную зависимость на дифференциальное одноэлектронное распределение смеси темновых и фотоимпупьсов и полученную функцию численно интегрирует в пределах номеров каналов многоканального аналиаатора 8 амплитуды импульсов. Числовое значение ннтеграла индицируется ииф| с ым индикатором 10, Исследуемые ФЭУ ранжируют по качеству в соответствии с показанаями цифрового индикатора 1О, В случае необходимости осушествлвврт прогнозирование максимально возможной для давнсяч) ФЭУ точности намерений светового потока, мощность котсф р равна моишости подсветки фотокатода монохроматическим светсюым иэпунением, измеряемой калиброванным радиокютром, по|Ь считывая чясясхвое зваченяе выражения pt , где - предполагаемая величина тоя внЬй времевв (Ж(1ечв( лввейвого фильтра системы оптимальной обработки одноэлектронного сигнала ФЭУ, лимитируе мая обычно времэш1ым . янте шалом наб-; пюденяа. Испопьэовшше предложенного способа отбора фЭУ для регистрации спабых световых потоков в одноэпект{хпп ом режиме обеспечивает высокую надежность и экспрессность, а также четкий физический смысл критерия качества ФЭУ, работающего в одноэпектронном режиме. „Формула я а о б р е т е н и и , . бпособ отбора фотоэлектронных умножитепей для регястфацки слабых световых 4 потоков в одноэлектронном режиме, включающий предваритепьную тренировку ФЭУ под Напряжением в Фемноте, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, после тренировки ФЭУ измеряют одноэлектронное распределение темновых импульсов по амплитуде, подсвечивают фотокатод монохроматическим световым излучением, измеряют одноэлектронное распределение фотоимщгльсов по амплитуде, подсчитыв«от числовой критерийШ -1 ((U де Цщ - амплитуда одноэпектронного импульса ФЭУ; «(Ци) одиоэлектрокное распределение фотоимпульсов по амплитуде при подсветке фотокатода монохроматическим световым и пучением;W (U)- одноэпектронное распределение темновых импуяьсов по а «1питуде}по его величине судят о качестве ФЭУ, Источники информации, 1 принятые во ввиманне при экспертизе: 1,Анисимова И. И, Гпуховскрй Б, М, Фотоэлектронные умножители . Советское адио, М., 1974, с, 41-44. 2,Ломоносов И. И. Кандидатская дио серташш, Минск, БГУ, 1066.