Оптические детекторы фотоумножители

Л —лампа накаливания В —взвесь, движущаяся в зазоре между световодами О —механизм перемещения —стенка канала F — гибкие световоды из оптического волокна С —прерыватель Н — триммер / — оптический нож / — фотоумножитель К—усилитель L —нуль-детектор с индикацией на электронно-лучевой трубке. [c.128]

Фотометрическая оптическая система нуля. Для измерения поглощения образца должны быть сопоставлены интенсивности пучков, прошедших через образец и сравнительную кювету. Два пучка после прерывателя попеременно подаются на детектор (фотоумножитель) и усиливаются. Если интенсивности одинаковы, то выходной сигнал после усилителя отсутствует. При любом различии в интенсивностях появляется выходной сигнал, имеющий частоту прерывателя. Этот сигнал затем усиливается и приводит в действие аттенюатор, который вводится в сравнительный луч или выводится из него. Аттенюатор представляет собой тонкую плоскую гребенку, расстояние между зубцами которой линейно увеличивается с расстоянием. Доля открытого пространства в гребенке определяет степень пропускания луча, которую можно линейно изменять в очень узких пределах. В зависимости от фазы сигнала [c.224]

В этом детекторе компонент, выходящий из колонки, после смешения с кислородом или воздухом сгорает в пламени, обогащенном водородом. Для регистрации продуктов применяется фотометрия пламенной эмиссии фосфор- и серосодержащих соединений при длине волны соответственно 526 и 394 нм. Специфичность достигается за счет применения оптических фильтров и такого расположения горелки, которое позволяет экранировать фотоумножитель от пламени горелки. Его чувствительность составляет 10- мг для серосодержащих соединений и 10- —10- мг для фосфорсодержащих веществ. Линейный диапазон 5-10 . [c.190]

Из различных видов фотоэлектрических детекторов излучения, основанных на внутреннем и внешнем фотоэффекте (фотоэлементы, фотосопротивления, фотоумножители, счетчики фотонов, электронно-оптические преобразователи и усилители, фотодиоды), для измерений в УФ- и видимой областях спектра наибольшее распространение получили фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и фотодиоды. [c.79]

Для измерения прозрачности золя используют установку, схема которой приведена на рис. 70. В установке мол<по использовать любой источник света / (лампа накаливания, лазер) и любой детектор 5 оптического излучения (фотоэлемент, фотодиод, фотоумножитель, фотосопротивление). В качестве источника магнитного поля используют соленоид 3, содержащий 1—2 тысячи витков медного провода диаметром 1—2 мм. Длина соленоида должна быть в 8—10 раз больше диаметра его внутреннего отверстия. В этом случае напряженность магнитного поля в центре соленоида Н=п1, где п — число витков провода на единицу длины соленоида и I — ток, проходящий по обмотке соленоида. [c.125]

Схема другого устройства с оптическим блоком детектирования представлена на рис. 15.3-1. В своей основе он состоит из устройства ввода с делением потока (контролирующего порции пробы, вводимой в колонку), самой колонки, специальной прокладки, удерживающей наполнитель в колонке, и ячейки детектора. Для достижения удовлетворительной чувствительности при детектировании, основанном на флуоресценции пробы, необходимо, чтобы длина оптического пути была порядка 1 мм. В связи с этим световой поток пропускают по всей длине канала детектора (для чего на внешнюю стенку наносят отражающее алюминиевое покрытие) и направляют в фотоумножитель через оптическое волокно. При общем объеме колонки 490 нл объем детектора составляет 2,3 нл. На рис. 15.3-3 представлен пример хроматографического разделения двух флуоресцентных красителей (флуоресцеина и акридинового оранжевого), реализованного менее чем за 1 мин. [c.643]

Детекторная система, служащая для регистрации сигнала, поступающего из камеры, состоит да оптического диспергирующего устройства, например монохроматора или фильтра, выделяющего резонансную линию элемента, и детектора излучения, например фотоумножителя, а также системы индикации для снятия величины поглощения. [c.50]

Детектор состоит из основания 7 с обычной водородной горелкой 5 и конуса 4, ограничивающего пламя. В ДПФ подается газ-носитель из хроматографической колонки 9, водород // и воздух /2. В детекторе предусмотрены спираль для поджига пламени 2, светонепроницаемая крышка /, теплоизолятор 14 и радиатор 15. Эмиссия пламени через кварцевую трубку 3, тепловой фильтр /3 и оптический фильтр /6 попадает на фотоумножитель /7, коаксиальный разъем которого 18 соединен с электрометрическим усилителем. Для анализа соединений, содержащих Р и S, пригодны оптические фильтры, пропускающие максимальную длину волны 526 и 394 нм, соответственно. Иногда используют двухканальные детекторы, на которых при наличии одного пламени можно одновременно регистрировать [c.158]

Из различных видов фотоэлектрических детекторов излучения, основанных на внешнем и внутреннем фотоэффекте (фотоэлементы, фотосопротивления, фотоумножители, счетчики фотонов, электронно-оптические [c.393]

Интенсивность излучения обычно измеряется с помощью фотоумножителя и монохроматора. В ранних исследованиях для выделения спектральной атомной линии использовались оптические фильтры, что, безусловно, ограничивало возможности спектрометрического анализа. Значительно больше информации дает изучение многих линий или спектральных полос с помощью призменных или дифракционных монохроматоров. Обычно для улучшения отношения сигнал/шум модулированный световой поток от пламени регистрируется в режиме двухканального синхронного детектирования с использованием фазочувствительного детектора, усилителя с большим коэффициентом усиления и самописца. [c.226]

Приемно-регистрирующая часть III состоит при визуальном методе из окуляра 10 зрительной трубы и глаза И наблюдателя при фотографическом — из фотопластинки 12 или фотопленки при фотоэлектрическом — из фотоприемника 14 (фотоэлемент, фотоумножитель, фотосопротивление, болометр, термоэлемент, оптико-акустический приемник или электронно-оптический преобразователь), установленного за выходной диафрагмой 13, усилительного устройства 15 (включающего в себя, кроме усилителя, детектор, преобразователь частоты и т. п.) и регистрирующего устройства 16 (измерительный прибор, осциллограф, телевизионная трубка, самописец, магнитная запись, цифровая печать и т. п.). [c.16]

С этой целью два источника излучения и 8 (рис. 1) располагают симметрично но отношению к детектору, состоящему из кристаллического сцинтиллятора, находящегося в оптическом контакте с фотоумножителем РМ. Поглощающий секторный экран V, имеющий на торцовой и цилиндрической частях чередующиеся окна и сплошные участки (рис. 2), вращается при помощи синхронного мотора М и открывает кристалл попеременно в пучках излучения источников < 5 и Между источником и кристаллом помещают материал Ь, толщину которого нужно измерить. Токи фотоумножителя и /.,, соответствующие источникам иб 2, разделяются в электронном коммутаторе С, работающем синхронно с вращением экрана. Этот коммутатор управляется генератором Л, приводимым в движение мотором М. Отношение двух токов измеряют при помощи регистрирующего потенциометра Q обычного типа, который позволяет одновременно регистрировать величину выходного сигнала. Эта величина (геометрического характера) имеет форму [c.272]

Так, обычный спектрофотометр для измерений в видимой области снабжен стеклянной оптикой и кюветами стекло начинает поглощать в области 350—400 нм. Кроме того, в таких приборах используют фотоумножители или фотоэлементы с максимумом электрического сигнала в интервале 500—700 нм при 350 нм сигнал может составлять всего 10% (или меньше) максимального. Наконец, в приборах такого типа источником служит вольфрамовая нить, максимум энергии которой соответствует длинноволновой области видимого излучения при 350 нм излучение составляет лишь часть максимального. Эти три фактора лимитируют применение прибора в коротковолновой области чтобы получить значение оптической плотности в этой области, необходимо проводить измерения при максимальном усилении детекторного сигнала, максимальной интенсивности источника и с относительно широкой щелью. Только при этих условиях можно настроить шкалу прибора на 100% пропускания, помещая холостой раствор на пути света. Влияние рассеянного излучения в длинноволновой области в этом случае становится значительно сильнее. Во-первых, усиление мощности источника приводит к увеличению интенсивности рассеянного света во-вторых, при широкой щели повышается вероятность появления рассеянного излучения из монохроматора в-третьих, рассеянное излучение в меньшей степени поглощается стенками кюветы наконец, сигнал детектора от рассеянного излучения возрастает. В результате оптическая плотность, измеренная на таком приборе при 350 нм, может отражать как рассеяние в длинноволновой области, так и то, на которое настроен монохроматор. [c.145]

Детекторы и индикаторы. В системах детектор — индикатор в атомно-абсорбционных спектрофотометрах и спектрофотометрах для измерений в видимой и УФ-областях нет принципиальных различий. Для преобразования полученной энергии излучения в электрический сигнал применяют главным образом фотоумножители. Как уже было указано, электронная схема должна различать модулированный сигнал источника и непрерывный сигнал пламени. Считывающая шкала прокалибрована в единицах оптической плотности или пропускания некоторые приборы снабжены цифровыми счетчиками. [c.181]

Детектором служит газонаполненный фотоумножитель в сочетании с линейным усилителем. Шкала на панели прокалибрована в единицах пропускания и оптической плотности. Предусмотрены три ручки управления установки длины волны и нуля и регулятор чувствительности. Электронный стабилизатор напряжения устраняет любые помехи из сети, которые могут дать ложный сигнал. [c.63]

Таким образом, оптимальная оптическая плотность для фотоумножителей в два раза выше, чем для фотоэлементов с внутренним фотоэффектом или детекторов других типов. Кривые для обоих этих случаев приведены на рис. 3-22. Минимум для детектора, подверженного флуктуационным шумам, гораздо шире, чем для детектора с тепловыми шумами, поэтому в первом случае можно достаточно точно измерить оптические плотности, значительно превышающие два, тогда как омические детекторы на практике ограничены значением А около 0,8. Нижний предел А в обоих случаях одинаков и составляет примерно 0,25. [c.74]

Рис. 20-10, Схема пламенно-фотометрического детектора. Излучение пламени по линии связи нз оптического волокна поступает на фотоумножитель.

Сцинтилляторы бывают твердые и жидкие. Из твердых наиболее распространен иодид натрия, активированный таллием. Его можно, как на рис. 24-1, расположить так, чтобы создать вокруг анализируемого образца как бы цилиндрический колодец, что обеспечивает высокую эффективность счетчика. А можно небольшое количество образца поместить между парой сцинтилляторов (получается подобие сэндвича), так что почти все испускаемое излучение будет улавливаться детектором. О такой схеме говорят, что она имеет 4п-гео-метрию . Между сцинтиллятором и фотоумножителем должен быть хороший оптический контакт, а стенки устройства должны хорошо отражать свет, чтобы не было потерь. Счетчик следует поместить в свинцовый домик (или в корпус из другого плотного материала), чтобы снизить помехи фонового излучения. [c.504]

Потенциально полезным для масс-спектрометрии с искровым источником ионов является детектор ионов, использующийся при исследовании изотопных отношений методом вторичной ионной эмиссии (Андерсен и др., 1964). Прибор настраивается так, что два измеряемых изотопа располагаются по разные стороны от оптической оси прибора (см. рис. 13.11). На отклоняющие пластины подается переменный потенциал таким образом, что изотопы последовательно направляются на щель коллектора, расположенную на оптической оси. На выходе прибора расположен фотоумножитель, сигналы которого синхронно с переключением пиков направляются в соответствующие ячейки. Отсчеты накапливаются и затем производится измерение изотопных отношений. В этом важном для развития метода устройстве амплитуда переключения достаточно мала, так что можно осуществить накопление только ионных токов, соответствующих двум изотопам, массы которых отличаются от средней меньше чем на 7,5%. Во время переключения пиков на счетчик подается запирающий импульс длительностью 50 мкс, так что в заданном интервале можно измерять любые две линии, несмотря на то что между ними могут располагаться другие пики. [c.182]

В основе прибора лежит оптический мост, аналогичный мостику Уитстона, применяемому для измерений электрических сопротивлений. Разность между интенсивностью света флуоресценции пробы и интенсивностью света калиброванного опорного источника света измеряется оптическим мостом. При помощи механического прерывателя на фотоумножитель по очереди подается свет от пробы и от этого источника. Возникающее переменное напряжение на выходе фотоумножителя подается на вход первого каскада усилителя переменного тока, у которого отсутствует дрейф нуля. Во втором каскаде усилителя включен фазовый детектор. В зависимости от знака разности интенсивностей света пробы и опорного источника на выходе детектора появляется полол ительный или отрицательный сигнал. Выход фазового детектора подключен к нулевому регистрирующему прибору. Положение равновесия (интенсивность света лампы равна интенсивности света пробы) соответствует нулевому положению этого прибора. Поляризационные фильтры для выравнивания интенсивностей не применяют. Количество света, необходимое для выравнивания интенсивностей света, указывается на шкале интенсивности флуоресценции. Каждому из 100 делений шкалы соответствует определенная порция световой энергии лампы, управляемой эксцентриком. [c.131]

Прибор фирмы Перкин Эльмер модель 402 предназначен для интервала 190—850 нм, шкала развертки спектра линейна в длинах волн. На бланке записывается значение оптической плотности с точностью до 0,1% и воспроизводимостью 0,005%. Точность определения длины волны от 0,5 нм при 200 нм до 2,0 нм при 750 нм-, воспроизводимость 0,3 нм при 200 нм, 1,0 нм при 750 нм разрешение 0,2 нм при 210 нм, 0,4 нм при 320 нм, 1,5 нм при 600 нм. Время полной записи спектра во всем интервале при использовании трех возможных скоростей развертки составляет 2, 10 и 40 мин. В приборе используется монохроматор системы Лнттрова, диспергирующим элементом является кварцевая призма. Зеркало Литтрова поворачивается синхронно с движением диаграммной ленты и изменением ширины щелей монохроматора. Монохроматический свет разделяется на два пучка, которые проходят эталон и образец и попадают на детектор — фотоумножитель. В приборе имеются сменные лампы — дейтериевая для коротковолновой (до 390 нм) и лампа накаливания для длинноволновой области спектра. [c.80]

Пламенно-фотометрический детектор (ПФД). Этот детектор особенно чувствителен на соединения, содержащие серу и фосфор. Принцип действия основан на измерении свечения водородного пламени при сгорании в нем соединений, содержащих фосфор н серу. В отличие от ДИПа, пламя которого обогащено кислородом, в ПФД пламя обогащено водородом. ПФД представляет собой ячейку ДИПа в сочетании с оптической схемой измерения светового потока. Световой поток после интерференционного фильтра поступает на чувствительный элемент фотоумножителя. Полученный фототок поступает в электрометрический усилитель, а затем на самопишущий потенциометр. [c.61]

Электронный анализатор, например сферические электроды, в фокусе которого размещают мультидетекторную систему, состоящую из двух плотно пригнанных друг к другу плоских канальных детекторов (каналтронов), которые обеспечивают высокую степень усиления (10 ) электронного пучка, сфокусированного в детекторе. Все импульсы преобразуются в оптический сигнал при помощи флуоресцентного экрана. Фокальная плоскость непрерывно сканируется фотоумножителем (или телевизионной камерой). Усиленный фотоумножителем сигнал поступает на обработку в компьютер для преобразования его в конечный фотоэлектронный спектр. [c.141]

На рис. 1. представлена оптическая схема спектрофотометрического детектора. Световой поток от источника излучения попадает па дифракционную решетку, выделяющую излучение с определенной длиной волны, затем проходит через сравнительный и измерительный каналы ячейки и фиксируется на фотоприемнике. Возникающий фототок усиливается дифферепциальпым логарифмическим усилителем. При прохождении через измерительную ячейку вещества, поглощение которого отличается от поглощения элюента, возникает разбаланс фотоумножителя, что и фиксируется на регистрирующем приборе в виде хроматограммы. [c.25]

Излучение источника фокусируется зеркалами на диспергирующее устройство (призма из высококачественного кварцй фракционная решетка). Там пучок разлагается в спектр, изображение которого тем же зеркалом фокусируется на выходной щели монохроматора. Выходная щель из полученного спектра вырезает узкую полосу спектра чем уже щель, тем более монохроматична выходящая полоса. С помощью зеркала монохроматизированный пучок разделяется на два одинаковых по интенсивности луча один проходит через кювету сравнения, а другой - через кювету с образцом. Вращающейся диафрагмой перекрывают попеременно то луч сравнения, то луч образца, разделяя эти лучи во времени. После прохождения кювет световой поток зеркалами направляется на детектор, которым обычно служит фотоэлемент или фотоумножитель. После детектора сигнал усиливается и поступает на специальное электронное устройство -разделитель сигналов, где он раздваивается на два канала сигнал образца и сигнал сравнения. В обоих каналах сигналы усиливаются и подаются на самописец, который регистрирует отношение степени пропускания световых лучей через кювету образца к пропусканию светового потока через кювету сравнения. Логарифм данного отношения равен разности оптических плотностей образца и эталона эту величину можно записать, если перед самописцем установлено логарифмирующее устройство. В этом случае спектр будет представлять зависимость оптической плотности от длины волны или волнового числа и зависит от концентрации измеряемого образца. Для получения спектра, не зависящего от концентрации раствора, экспериментально полученный спектр перерисовывают по точкам, пользуясь законом Бугера-Ламберта-Беера, в спектр в координатах lg (или )- X (или V), Нерегистрирующие спектрофотометры - однолучевые приборы, измеряющие по отдельным точкам (спектрометрический метод). В сочетании с измерительной системой по схеме уравновешенного моста это наилучшие приборы для точных количественных измерений, которые осуществляются путем сравнения сигналов при попеременной установке в световой пучок образца и эталона. Основной их недостаток состоит в большой затрате времени для записи спектра, а не полосы поглощения при единственном значении длины волны. [c.185]

В люминесцентных спектралышх приборах детекторами излучения, испускаемого оптически возбужденными атомами и молекулами, чаще всего служат фотоумножители, реже — фотоэлементы и фотодиоды. [c.513]

Для определения легковозбудимых элементов, таких, как натрий и калий, можно использовать сравнительно простую оптическую систему (например, интерференционный фильтр и фотодетектор) такие приборы называются пламенными фотометрами. Более сложные приборы, пламенные ene , лометры, имеют оптическую систему, в которую входят призма или монохроматор с дифракционной решеткой, а электронная часть снабжена усилителем сигнала. С помощью монохроматора на выходную щель прибора последовательно направляют излучение различных элементов, характеризующееся определенной длиной волны. Это позволяет проводить многоэлементный анализ и снижает влияние взаимного наложения спектральных линий. Детекторами служат электровакуумные фотоэлементы либо фотоумножители. Последние позволяют получить максимальное значение выходного сигнала с их помощью можно приложить метод пламенно-эмиссионной спектрометрии к системам, для которых интенсивность излучения очень мала либо вследствие малой концентрации исследуемого элемента, либо трудности перевода заметной части исследуемых атомов в возбужденное состояние. [c.87]

Для получения первых электронов был использован свет, падающий на поверхность, покрытую светочувствительным материалом при использовании такого фотоумножителя исследовались очень малые интенсивности световых лучей. В масс-спектрометрии применяется два типа таких детекторов. В первом из них [1455, 1692, 1794] положительный ионный пучок падает на люминофор, который поддействием ударяющихся о него частиц начинает сцин-тиллировать. Наиболее удобными люминофорами [1603] являются силикат цинка, активированный марганцем сульфид цинка, активированный серебром иодистый натрий, активированный таллием [1109] шеелит (Са / 04) или антрацен. Установлено, что ион с энергией 30 кэв будет образовывать в люминофоре около 1000 фотонов. Возникающий свет может быть пропущен через кварцевый стержень, установленный так, чтобы благодаря внутреннему отражению избежать рассеяния света на пути к фотоумножителю (при помощи этого метода 70% света от люминофора может быть передано на расстояние около 30 сж этого же можно достигнуть передачей света через отполированную внутри трубку). Однако предельная эффективность фотокатода, оптической системы и люминофора, примененных Ричардсом и Хейзом, была такова, что они получали только один фотоэлектрон с катода фотоумножителя на каждый ион, падающий на сцинтиллятор. [c.215]

За последнее десятилетие в спектроскопии КР в качестве превосходных источников возбуждения стали широко применяться лазеры. Много внимания также уделялось электронным детекторам бесспорно, что для регистрации слабых световых потоков в лазерной спектроскопии КР наиболее подходящими явдяются фотоумножители. В спектральной области 6400— 7000 А квантовая эффективность таких детекторов не превышает 10%. Если к этому добавить, что в современных рабочих оптических системах собирается не более 20% всего рассеянного света, то становится ясно, что для появления фотоэффекта в фотоумножителе необходимо минимум 500 рассеянных фотонов. Несмотря на доступность систем счёта фотонов, детектирование таких слабых сигналов на фоне шумов фотоумножителя представляет трудную задачу. [c.132]

Линии дублета vo + vp уа, расщепленные на величину 2 а, расположены слишком близко, чтобы их можно было наблюдать в оптическом спектре. Однако эффект внешнего поля может наблюдаться по пульсации тока фотоумножителя I ос Е 51п2л-Следовательно, если фазочувствительный детектор на- [c.497]

Доусон, Эллис и Мильнер []] описали быстросканирующий спектрограф с объединенными в один узел фиксированной щелью и детекторным устройством. Спектрограф предназначен для определения N3, К, Са и в клинических образцах. Оптическая схема этого прибора, показанная на рис. 4.1, включает дифракционную решетку оптика СГ4, устройство, обеспечивающее вифацию решетки с частотой 6 Гц (1800 нм/с в диапазоне длин волн 280-770 нм), и вспомогательную оптическую систему для формирования шкалы длин волн. В электронную измерительную систему одновременно подается два ряда электрических сигналов. Один из них соответствует спектру образца в заданном диапазоне длин волн, а другой - шкале длин волн. Последний вид сигналов представляет собой регулярную последовательность импульсов, однозначно соотнесенных с длиной волны света, проходящего на детекторе. Импульсы формируются с помощью зеркала, прикрепленного к обратной стороне решетки. При вибрации зеркало образует изображение сетки (200 линий на дюйм) на щели, расположенной перед фотоумножителем. В электронной цепи последовательность сравнительных импульсов используется для запирания соответствующих позиций тракта для сигналов детектора и измерения отдельных линий. [c.173]

ПФД состоит из обычной водородной горелки от пламенно-ионизационного детектора и фотоумножителя. Для фосфор-и серусодержащих соединений используются оптические фильтры, пропускающие максимальную длину волны соответственно 526 и 394 АЦ1. Такой детектоо одновременно может использоваться как обычный пламенно-ионизационный детектор. [c.34]

Детектор непосредственно помещают вплотную к катоду фотоумножителя или же его свечение проектируют на этот катод при помощи разных оптических приспособлений. Возникающие фотоэлектроны направляют на другой металлический катод, покрытый СздЗЬ, МпО или другим соединением, увеличивающим эмиссию. Он испускает вторичные электроны в большем количестве, чем их было в первичном пучке. Эти вторичные электроны направляют на следующий катод и т. д. Если каждый катод увеличивает число электронов в к раз, то при п катодах импульс тока растет в к"- раз. В обычных фотоумножителях применяют 10—20 катодов, и усиление тока доходит до 10 —10 и более раз. В жидкостных счетчиках большого объема применяют несколько фотоумножителей для более полного использования свечения. [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология