Оптические детекторы фотоэлемент

Схема радиационного пирометра показана на рис. У-4 она включает в себя линзовую (или зеркальную) оптическую систему для фокусирования излучаемой энергии на детектирующий элемент и детектор. Детектором может служить фотоэлемент, болометр, вакуумный термоэлемент, термобатарея или другой преобразователь, позволяющий наблюдать изменение какой-либо электрической величины в зависимости от изменения его собственной температуры. Оптическая система и детектор должны быть защищены кожухом кроме того, нужен вспомогательный (вторичный) прибор для измерения сигнала пирометра. [c.382]

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]

Характеристикой фотоэлемента является кривая спектральной чувствительности (рис. 10.30), в которой квантовая эффективность фотоэлемента (Q) определяется как число электронов, испускаемых на один поглощаемый квант. Подробные данные по оптическим и электрическим характеристикам можно найти в описаниях к детекторам. [c.175]

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]

Спектрофотометры СФ-4, СФ-4А, СФ-16 имеют кварцевую оптику, что позволяет производить измерения, помимо видимой и ближней ИК-области, также в УФ-области спектра. В качестве источников сплошных излучений в них используются водородная лампа в УФ-области (200—350 нм) и вольфрамовая лампа в видимой и ближней ИК-областях (320—1100 нм). Кроме того, в спектрофотометре СФ-16 имеется дейтериевая лампа для работы в области 185—200 нм, что требует полной эвакуации или вытеснение воздуха азотом на всем оптическом пути. Для измерений в широком спектральном интервале используют в качестве детекторов два фотоэлемента сурьмяно-цезиевый в области 186—650 и кислородно-цезиевый—в области 600—1100 нм. Длина волны, при которой следует переходить от измерений с одним фотоэлементом к измерениям с другим, указана в аттестате прибора. [c.257]

В качестве приемников энергии в детекторах используются высокочувствительные фотоэлементы. Напряжение с нагрузки фотоэлемента усиливается логарифмическим усилителем, на выходе которого образуется сигнал напряжения, пропорциональный оптической плотности детектируемого раствора, с амплитудой порядка [c.83]

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

При измерении оптической плотности оценивают различие двух потоков света — падающего на испытуемый раствор и W — прошедшего через раствор. Это сравнение световых потоков осуществляют с помощью фотометрических приборов — фотоэлектроколориметров и спектрофотометров. Приемником (детектором) в этих приборах является фотоэлемент, где энергия электромагнитного излучения преобразуется в электрическую. Фотоэлементы позволяют выполнять фотометрические измерения не только в видимой области, но также и в ультрафиолетовой и в инфракрасной областях спектра. [c.21]

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]

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]

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]

Для контроля за наличием паров ртути в воздухе металлургической лаборатории ртутную лампу, дающую основное излучение в виде резонансной линии при 253,7 нм, помещают на расстояние 4 м от соответствующего детектора так, как показано на рис. 5-13. Для построения градуировочной кривой ту же лампу и фотоэлемент размещают близко друг к другу, при этом излучение проходит через кварцевую кювету толщиной 2 см. При температуре кюветы 100 °С капля ртути создает давление паров 36,4 Па (0,273 мм рт. ст.). Каково парциальное давление паров ртути в комнате, если оптическая плотность при измерении в воздухе (на расстоянии 4 м) составляет точно 1,0 % от значения, полученного при использовании кюветы [c.146]

И1)имечание з — записывающие. Системы уравновешивания м — магнитная, т — торзионная. Детектор нулевого положения о — оптический, ф — с одним фотоэлементом, дф — о двумя фотоэлементами, длт — дифференциальный линейный трансформатор. [c.139]

В приборах с одним детектором используют попеременную (при помощи модулятора) подачу сигнала световых потоков, прошедших через рабочую кювету и кювету сравнения. Оба потока складываются, на один фотоэлемент попадает суммарный поток излучений. Сигнал регистрируется компенсационным методом. Подобную оптическую схему имеет фотоэлектроколориметр ФЭК-60 (рис. 2). [c.9]

Важную роль в устройстве детектора играет рациональная конструкция кювет, исключающая возможность образования областей застаивания жидкости. Применяются как цилиндрические, так и прямоугольные кварцевые кюветы объемом в несколько десятков микролитров с длиной оптического пути от 2 до 10 мм. В конструкции УФ-детектора 11У-2 применена система одновременного прохождения света по двум путям (рис. 36) вдоль длины прямоугольной кюветы (20 мм) и в поперечном направлении (1 мм). Если такой прибор укомплектовать двухканальным регистратором (напрпмер, КЕС-482)> фирмы Р11агшас1а)>), то можно при одном и том же усилении сигнала с фотоэлементов вести регистрацию одновременно на двух значениях чувствительности, отличающихся друг от друга в 20 раз.. Это позволяет заметить пик малого поглощения и одновременно прописать форму интенсивных пиков от сильно поглощающих компонентов смеси веществ. Многие фирмы строят свои УФ-де-текторы по двухлучевой схеме прибор оснащается дополнительной кюветой сравнения, через которую может протекать чистый элюент, а луч света от лампы с помощью полупрозрачного зеркала расщепляется и проходит параллельно через две кюветы — рабочую и кювету сравнения. Двухлучевая схема позволяет исключить из регистрации собственное поглощение элюента, которое может изменяться в ходе градиентной элюции, а также кОдМпенсирует изменения яркости лампы, упрощая решение проблемы ее стабилизации. [c.83]

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]

Основные способы регистрации спектров в АЭС — фотоэлектрический и фотохимический (фотографический). Для массовых полуколичественных анализов используют приборы с визуальной регистрацией спектров (стилоскопы). Детекторами для фотоэлектрической регистрации служат фотоэлектрические преобразователи — устройства, преобразующие световой поток в электрический сигнал (фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фотодиоды). При этом величина электрического сигнала щ)опорциональна интенсивности светового потока, падающего на детектор. Наиболее распространенные фотохимические детекторы — это фотопластинки или фотопленки. В этом случае интенсивность светового потока определяет величину почернения (оптической плотности) изображения спектральной линии на пластинке (пленке). Величину почернения измеряют фотометрическим методом (см. разд. 11.4). [c.241]

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]

Основную массу германия расходуют на изготовление электронных приборов транзисторов, фотоэлементов, кристаллических детекторов и др. Оксид германия IV) применяют для изготовления прозрачных и сильно прело.мляющих оптических стекол. [c.458]

В своей первой публикации по газовой хроматографии Джеймс и Мартин использовали ячейки для автоматического титрования в качестве детектора летучих жирных кислот такое же устройст-ство позже применяли для анализа смесей ароматических и алифатических аминов. Элюаты вводили непосредственно в ячейку, содержащую раствор кислотно-основного индикатора. Оптическую плотность раствора контролировали фотометрически выходной сигнал фотоэлемента служил для непрерывного контроля за количеством добавленного титранта объем последнего регистрировали самописцем в виде интегральной кривой в координатах объем — время. Из записанной кривой можно было извлечь качественную и количественную информацию. [c.279]

Фотометрические детекторы. В основе работы одного из наиболее распространенных в ЖХ детекторов лежит измерение поглощения в УФ (или видимой) области. Оптическую систему такого детектора следует тщательно сконструировать, чтобы можно было пропустить достаточное количество лучистой энергии через узкие кюветы, диаметр которых во избежание создания мертвого объема составляет около 1 мм. На рис. 21-8 приведена схема типичного фотометрического детектора. Измерительная ячейка и ячейка сравнения представляют собой цилиндрические каналы, высверленные в блоке из нержавеющей стали или тефлона и закрытые кварцевыми окошками. УФ-излу-чение лампы коллимируется линзой, проходит через каналы и поступает на два фотоэлемента. Обычно источником излучения служит ртутная лампа низкого давления с основной частью излучения при 254 нм. Некоторые модели снабжены флуоресцентным преобразователем, позволяющим получать спектральную полосу с максимумом при 280 нм. Это небольшая кварцевая пластинка, покрытая подходящим люминофором, поглощающим при 254 нм и излучающим при 280 нм. Многие важные классы соединений поглощают при одной из этих длин волн или при обеих. [c.441]

Антимониды, арсениды и фосфиды вдохнули новую жизнь в приемники инфракрасных лучей, высокотемпературные силовые диоды, источники когерентного и некогерентного излучения, фотоэлементы, детекторы эффекта Холла, туннельные диоды и другие приборы. Исследования Б. М. Вула, Л. Н. Наследова и других советских физиков показали, что у арсенида галлия и подобных ему полупроводников при низких температурах проявляются свойства квантового генератора радиоволн оптического диапазона. Полупроводниковые лазеры имеют преимущества перед лазерами типа рубина, их к. п. д. близок к 100%. [c.188]

Пневматический детектор Голэя, который сейчас все чаще применяется для инфракрасных измерений, представляет собой камеру, содержащую газ низкой теплопроводности и закрытую с одной стороны окном из бромида калия, через которое излучение попадает на тонкую адсорбирующую пленку. Так как пленка имеет низкую теплоемкость, она реагирует на инфракрасную радиацию и нагревает газ, находящийся в камере. Увеличение температуры газа вызывает изменение давления в камере и изменение зеркальной мембраны, которая закрывает камеру с другой стороны. Эти изменения направляются через оптическую систему в фотоэлемент, где превращаются в соответствующее напряжение, которое подвергают дальнейшему усилению и измерению. [c.213]