Вакуумные фотоумножители

Принцип метода РФС заключается в следующем. В исследуемой системе (смеси газов) генерируются тем или иным способом атомы или свободные радикалы. Светом зондирующего источника исследуемые частицы переводятся в возбужденное состояние. Зондирующий источник настроен на длину волны, вызывающую возбуждение. Переход из возбужденного состояния в основное сопровождается излучением (флуоресценцией), что используется для контроля за изменением концентрации этих частиц во времени. Установка включает реактор и соединенные с вакуумной системой СВЧ-генератор для генерирования атомов в разряде, источник зондирующего излучения, приемник возникающей флуоресценции, фильтры и монохроматоры. Источником зондирующего излучения могут быть перестраиваемые лазеры и струевые разрядные лампы. Они охватывают диапазон длин волн от глубокого ультрафиолета до коротковолновой инфракрасной области. Для регистрации флуоресценции используются фотоумножители и счетчики Гейгера. Для кинетических измерений резонансно-флуоресцентная спектроскопия может быть применима в трех различных вариантах, Во-первых, в статических условиях, когда атомы и радикалы генерируются реакционной смесью. В таком варианте РФС-метод предназначался для изучения цепных разветвленных реакций горения водорода и фосфора. Во-вторых, РФС-метод часто используется в струевых условиях в сочетании с СВЧ-разрядом. Это позволяет измерить концентрацию атомов и радикалов и изучать их реакцию с реагентом-газом в объеме или гибель на поверхности. Этим же способом изучаются продукты той или иной элементарной реакции. В-третьих, РФС-метод применяется в сочетании с импульсным фотолизом. Максимальное значение константы скорости бимолекулярной реакции, измеряемой [c.359]

Вакуумные фотоэлементы и фотоумножители применяют во всех приборах с фотоэлектрической регистрацией спектра, которые предназначены для работы в видимой и ультрафиолетовой области. В.спектрофотометрах использованы фотоэлементы и фотоумножители отечественные приборы для эмиссионного анализа в настоящее время выпускают как с фотоэлемента.ми, так и с фотоумножителями. В установках для пламенной фотометрии обычно применяют фотоумножители. [c.210]

Большое распространение в качестве приемников излучения получили фотоэлементы и фотоумножители. Фотоэлемент представляет собой вакуумную колбу, на одну из стенок которой наносится светочувствительный слой (фотокатод) и внутри располагается анод (рис. 4). Включается фотоэлемент в электрическую цепь. При попадании на фотокатод электромагнитного излучения в цепи возникает ток (г), создающий па сопротивлении разность потенциалов (и = 1Я), которая может быть измерена разными способами. Обычно выбирают такой режим, чтобы фототок линейно зависел от интенсивности падающего излучения. [c.10]

Наиболее чувствительным и распространенным детектором света является фотоумножитель. Связанная с ним электронная аппаратура достаточно хорошо разработана, и в литературе [1] описаны основные светочувствительные системы, которые нетрудно собрать. Современные счетчики фотонов (импульсов) имеют повышенную чувствительность за счет снижения уровня шумов и все шире используются в серийно выпускаемых люминометрах. Вакуумные фотоумножители почти не создают шума в голубой области спектра (340-450 мм) и являются, таким образом, вполне подходящими, если не идеальными, детекторами для подавляющего большинства хемилюминесцентных реакций. Исключением является разве что система светляка, у которой пик излучения приходится на более длинноволновую область (560 нм). Очень прочные. [c.499]

В ультрафиолетовой и видимой областях детекторами являются фотографические пластинки, фотоэлементы и фотоумножители. В инфракрасной области используются вакуумные термоэлементы и болометры, а в микроволновой области — кристаллические детекторы. Можно измерять спектры поглощения соединений во всех агрегатных состояниях. Для газов требуются довольно длинные поглощающие кюветы, а для исследования инфракрасных спектров твердых тел часто используются суспензии в парафине. Двухлучевые спектрометры, которые будут описаны ниже, позволяют автоматически учесть поглощение растворителя, воздуха в спектрометре и т. д., в однолучевых приборах для введения поправок на эти эффекты необходимо проводить дополнительные холостые опыты. [c.325]

Потенциальные возможности этих методов велики, особенно если учесть, что они обладают достаточной чувствительностью и не требуют предварительного разделения пробы. Существующее аппаратурное оформление этих методов в целом является традиционным в том смысле, что подготовленный образец помещают в ячейку или кювету, которую при детектировании излучаемого света ставят перед вакуумным фотоумножителем. Недавние разработки в этой области позволяют предполагать, что в недалеком будущем будет налажен серийный выпуск новых, более удобных приборов. [c.500]

Вакуумный квантометр ДФС-31. Другой тип квантометра ДФС-31 рассчитан для работы в более коротковолновой области (1600 — 3300 А), где расположены интенсивные спектральные линии многих элементов. Воздух сильно поглощает излучение в области короче 1850 А, поэтому корпус прибора откачивается механически насосом до давления 0,01 мм рт. ст., а штатив для электродов продувается током аргона, так как дуговой разряд не возникает при низком давлении. Прибор имеет десять выходных щелей и фотоумножителей (приемники света) два из них рассчитаны на работу в области короче [c.150]

Рис. 100. Схема установки для измерения концентрации нейтральных атомов в ионных пучках [12]. / — ВЧ-генератор 2—шариковая лампа 3 —защитный кожух 4 —диафрагма 5— диск 6 — синхронный двигатель 7 — вакуумный объем 8 —пучок атомов 9—эффузионная камера 10—отверстия камеры // —охлаждаемая ловушка /2 — нагреватели 13 — термопара 14 — теплоотводящий канал, охлаждаемый жидким азотом 15 — отросток кюветы с каплей металла 16 — фильтр /7 — фотоумножитель 18 — блок питания 9 — осциллограф.

Фотоумножители. В настоящее время обычно используется другой тип вакуумных фотоэлектрических приемников — фотоумножители. В них совмещены вакуумный фотоэлемент и усилитель, действие которого основано на вторичной электронной эмиссии. Первичные электроны, освобожденные из катода под воздействием света, ускоряются электрическим полем и попадают на металлическую пластинку — эмиттер (рис. 119, а). За счет своей кинетической энергии они вырывают с поверхности эмиттера вторичные электроны. При этом каж- [c.188]

Спектральная характеристика фотоумножителей так же, как и вакуумных фотоэлементов, зависит как от материала катода, так и от пропускания световых потоков различной длины волны колбой фотоумножителя. [c.189]

Вакуумные фотоэлементы и фотоумножители основаны на внешнем фотоэффекте. Поэтому границу чувствительности нельзя продвинуть достаточно далеко в сторону длинных волн, так как работу выхода электронов не удается достаточно сильно уменьшить. Легче осу- [c.189]

Обычно в установках для фотоэлектрического титрования применяют вакуумные фотоэлементы и фотоумножители фототоки усиливаются ламповыми усилителями. Это дает возможность применять в качестве измерительного прибора миллиамперметр. Титрование можно автоматизировать, если применять реле, которое приводит в действие механизм, закрывающий и открывающий кран бюретки. [c.349]

Фотоэлементы и фотоумножители. Для измерения интенсивности линий применяют вакуумные фотоэлементы или фотоэлектронные умножители. [c.206]

Разработаны так называемые двойные преобразователи [7.19], объединяющие электронный преобразователь и фотоумножитель. В приборах такого тина промежуточное оптическое изображение не создается. В них отсутствует выходной люминесцирующий экран ЭОПа и фотокатод фотоумножителя. Электронное изображение спектра через щель попадает непосредственно на первый динод фотоумножителя. И ФЭУ и ЭОП помещены в общий вакуумный баллон. [c.197]

Для измерений применялся метод линейного поглощения Ладенбурга ( 5). Схема экспериментальной установки приведена на рис. 100. Источником света в обоих случаях служили высокочастотные шариковые лампы. Пучок света, модулированный вращающимся диском, последовательно проходил через вакуумную камеру с атомным пучком, кварцевую кювету, служащую для градуировки показаний, фильтр, выделявший резонансные линии Нд 2537 А или Сз 8521 А, и регистрировался с помощью фотоумножителя и осциллографа. [c.354]

То же Точечный самописец, пишущая машинка типа 1ВМ Шесть фотоумножителей в области вакуумного ультрафиолета [c.211]

Регистрация света люминесценции. После прохождения через монохроматор слабый свет флуоресценции должен быть преобразован в электрический сигнал. Для этого в современных приборах используют фотоумножители. Фотоумножитель представляет собой вакуумную трубку с большим числом электродов. Они расположены таким образом, что электроны, выбитые из первого электрода (фотокатода) под влиянием падающего на него света, попадают на второй электрод из него, в свою очередь, выбиваются электроны, попадающие на третий электрод, и т. д., через весь длинный ряд электродов до анода. При этом количество электронов, летящих от электрода к электроду, последовательно увеличивается. Поэтому относительно слабое излучение, попавшее на фоточувст- вительнып катод, вызывает мощный электрический импульс на аноде, который попадает на регистрирующее устройство. [c.66]

Наиболее удобным приемником является фотоумножитель с торцевым расположением окна. С помощью подходящих кольцеобразных уплотнений герметизацию можно обеспечить таким образом, что все вводы высокого напряжения будут вне вакуумной системы. Если фотоумножитель имеет окно из плавленого кварца, то его можно использовать вплоть до 1600 А, но для более коротких волн окно обычно покрывают флуоресцирующим материалом. Наиболее часто для этой цели используется салициловый [c.82]

В противоположность вышеупомянутым фундаментальным исследованиям интересно отметить, что промышленные вакуумные спектрографы, использующие в качестве приемника фотоумножитель, приспосабливаются теперь для одновременного анализа на углерод, серу, фосфор, мышьяк и селен в металлах. Источником служит дуга или искра, помещенная в камеру, наполненную азотом. [c.87]

Фотоэлектрические фотометры. В фотометрах, предназначенных для аналитических целей при работе в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, обычно употребляются три группы фотоэлементов 1) с запирающим слоем или фотогальванические элементы, 2) простые фотоэмиссионные (вакуумные) элементы и 3) фотоумножители. Каждая группа имеет свои преимущества и недостатки. Для фотоэлектрических колориметров наиболее подходящим является элемент с запирающим слоем он наиболее дешев, имеет простейшее устройство для измерения фотоэлектронной отдачи и достаточно чувствителен. [c.190]

Фотометры с фотоумножителями. Фотоумножитель представляет собой вакуумный фотоэлемент, конструкция которого дает возможность усиливать фототок в одной трубке в несколько миллионов раз. Это достигается посредством явления вторичной эмиссии. Под действием света электроны выделяются катодом, как и в простом эмиссионном фотоэлементе. Однако в умножителе эти электроны ускоряются положительным потенциалом и ударяются о вторую чувствительную поверхность. Здесь каждый электрон при соударении освобождает примерно пять вторичных электронов. Они в свою очередь ускоряются и ударяются о другую чувствительную поверхность, где число электронов снова увеличивается в 5 раз. Этот процесс можно повторять столько раз, сколько требуется. [c.198]

Существуют три типа физических приборов, которые обычно используются для детектирования или измерения света в видимой и ультрафиолетовой областях термобатарея, различные типы фотоэлементов и фотоэлектронные умножители. Для измерения флуоресценции и фосфоресценции (особенно низкой интенсивности) используется исключительно фотоумножитель из-за его высокой чувствительности. Для измерения больших интенсивностей, например в пучке света после монохроматора возбуждения, иногда удобнее применять вакуумный фотоэлемент, а термобатарея обычно используется как первичный стандарт для абсолютных измерений излучения. Ниже будут рассмотрены конструкция и принцип работы всех трех типов детекторов. [c.185]

Более удобным (хотя и более дорогим) методом усиления сигнала вакуумного фотоэлемента является усиление тока с помощью высокоомного усилителя постоянного тока с током на входе от 10" до 10" А и с током на выходе 1 мА, который можно подавать на вход самописца. В схему некоторых усилителей включается дополнительный блок, дающий постоянное напряжение для питания фотоэлемента. Такое устройство можно использовать в качестве детектора в счетчике квантов с флуоресцирующим экраном (см. раздел П1,Д, 5), оно обеспечивает более воспроизводимые результаты, чем фотоумножитель, если последний не работает от стабилизированного источника высокого напряжения. Правда, чувствительность в этом случае меньше, чем у фотоумножителя. [c.191]

Фотоумножитель — это по существу вакуумный фотоэлемент с многократным усилением. Принцип работы фотоумножителя схематически показан на рис. 71, Л. Во многих типах фотоумножителей чувствительный материал [РС) нанесен на внутреннюю поверхность кварцевого окна в виде тонкого полупрозрачного слоя. Вдоль трубки расположены вторичные электроды (дино-ды) и собирающий электрод С. В простейшем варианте на [c.191]

Измерение интенсивности света при анализе с переносом энергии в гомогенных условиях обеспечивает определенные преимушества. Например, измерение отношения интенсивностей света при разных длинах волн само по себе позволяет повысить точность за счет автоматической компенсации колебаний сигнала. С этой целью можно использовать два отдельных вакуумных фотоумножителя с соответствуюшими фильтрами [5, 37]. Более изящная детектирующая система потенциально с меньшим шумом может быть создана на основе одного фотоумножителя с вращающимися фильтрами и синхродетекторного усилителя [42]. [c.500]

Рис. 33.6. Схема установки МП ПВО с плоским волноводом для иммуноанализа. РМ -вакуумный фотоумножитель РО-фотодиод МС-монохроматор М-зеркала 1 -импульсная ксеноновая лампа 2-проточная ячейка 3-прокладка 4-волновод 5-призма 6-фильтр 7-предусилитель 8 - управление импульсной ла.шой 9 - компьютер Арр1е П 10 - печатающее устройство И-гибкий диск.

Приемники излучения. Подразделяются на тепловые, обладающие высокой инерционностью, и фотоэлектрические — практически безынерционные. В УФ и видимой областях спектра абсорбционные измерения проводят с помощью фотоэлементов, имеющих внешний фотоэффект (вакуумные или газонаполненные фотоэлементы и фотоумножители). В ИК области спектра в качестве приемника применяют фотоэлементы с внутренним фотоэффектом — фогосо-противления, балометры (приемники радиации, принцип действия которых основан на зависимости сопротивления металла или полупроводника от температуры), термоэлементы и оптико-акустические приемники. [c.55]

Радиац. датчики обычно состоят из чувствит. элемента, воспринимающего измеряемое давление, источника и приемника лучистой энергии и расположенного между ними экрана. Действие датчиков основано на зависимости от давления ннтенснвностн потока, поступающего от источника излучения к приемнику. При изменении давления чувствит. элемент вызывает пропорциональное перемещение экрана, управляющего интенсивностью потока. Нанб. распространены приборы, использующие видимый свет (оптич. датчики) либо проникающее у- или р-излучение. Источники излучения видимого света-лампы накаливания, ртутные точечные лампы высокого давления, лампы тлеющего разряда и др. жестких излучений-рентгеновские трубки, искусств, радиоактивные в-ва. Приемники видимого излучения - вакуумные и газонаполненные элементы с внеш. фотоэффектом, фотосопротивления, вентильные фотоэлементы с фотоумножителями жестких излучений - ионизац. камеры, счетчики Гейгера-Мюллера, пропорциональные, сцинтилляц. и кристаллич. счетчики. [c.646]

Наиболее широко используемым детектором в растровой электронной микроскопии является система сцинтиллятор — фотоумножитель, современная форма которой разработана Эверхартом и Торнли [78]. Этот детектор, показанный на рис. 4.17, действует следующим образом. Электрон с высокой энергией попадает на сцинтиллятор, которым служат легированные пластмассы или стекло, или такое соединение, как СаРг, легированное европием (обзор по сцинтилляторам можно нанти в работе [79]). Электрон создает фотоны, которые поступают по световоду (стержень из пластмассы или стекла с полным внутренним отражением) на фотоумножитель. Так как сигналом теперь является световое излучение, то оно может проходить через кварцевое окно на фотоумножитель, который изолирован от вакуумной системы РЭМ. [c.124]

На возникновение темнового тока влияют следующие факторы термоионная эмиссия, утечка изоляторов, выбивание вторичных электронов в результате бомбардировки электродов ионами, которые образуются в остаточном газе за счет космических лучей, естественной радиоактивности и т. п. Темновой ток может быть резко уменьшен с помощью охлаждения вакуумного фотоэлемента твердой двуокисью углерода или жидким водородом. Снижение уровня темнового тока с помошью охлаждения до весьма низких температур большей частью применяется для фотоумножителей с целью максимальногэ повышения их чувствительности и очень редко — для обычных вакуумных фотоэлементов. [c.298]

Вакуумный фотоэлемент и фотоэлектронный умножитель (последний иногда называют фотоумножитель) работают но принципу фотоэлектрического эффекта. Этот, эффект, который в первые был объяснен Эйнштейном, заключается ц поглощении фотона. веществом с последующей эмиссией электрона из материала. Некоторые элементы, особенно щелочные металлы, довольно легко высвобождают электроны и проявляют сильные фотоэлектрические свойства. В вакуумном фотоэлементе излучение проникает через Прозрачное о кошко и надает на фоточувствительиую поверхность (фотокатод). Выбитые в результате этого электроны (фотоэлектроны) наиравляются в вакууме к положительно заряженному аноду, где оии собираются. Измерение тока, протекающего от анода, указывает на число выбитых фотоэлектронов и косвенно на мощность падающего излучения. [c.634]

Дадим описание нескольких аналитических методик в вакуумной области спектра. Чэб и Фридман определяли концентрацию водяного пара в воздухе по поглощению в полосе 11220 А линии водорода (1216 А) молекулярный азот и молекулярный кислород почти прозрачны в этой области спектра. В качестве детектора использовался счетчик фотонов, чувствительный к очень узкой области спектра около 1216 А. Таким образом, не было необходимости использовать минохриматор. По мнению авторов, эта методика применима для абсорбционных измерений следов молекулярного кислорода в редких газах, азоте и водороде. Гартон, Вэб, Уилди определяли концентрацию воды в азоте, кислороде и углекислом газе. Анализ проводился по поглощению в полосе А,1220 А (1216 А). В безэлектродном разряде при частоте 20 Мгц возбуждалась водородная линия Абсорбционный сосуд был сделан с окошками из фтористого лития, излучение регистрировалось с помощью фотоумножителя с вольфрамовым катодом, который был чувствителен к излучению, начиная с 1400 А. Использовались две абсорбционные трубки длиной 1 и 42 см. Для повышения чувствительности применялись алюминиевые зеркала, благодаря которым свет проходил через кювету многократно. Чувствительность анализа 10" % для азота, 10 % для кислорода и 10 % для углекислого газа. [c.259]

Фотоумножители. В настоящее время все шире используется другой тип вакуумных фотоэлектрических приемников — фотоумножители. В них совмещены вакуумный фотоэлемент и усилитель, действие которого основано на вторичной электронной эмиссии. Первичные электроны, освобожденные из катода под воздепствие.м света, ускоряются электрическим полем и попадают на металлическую пластинку — эмиттер (рис. 124). За счет своей кинетической энергии они вызывают с поверхности эмиттера вторичные электроны. При этом каждый первичный электрон выбивает несколько вторичных. Общее число электронов возрастает. Следующий эмиттер заряжен положительно по отношению к первому и электроны направляются к нему, разгоняясь по дороге под действием электрического поля. Все увеличивающийся поток электронов переходит от одного эмиттера к другому и на анод попадает поток во. много раз больший, чем начальный. Поэтому чувствительность фотоумножителей составляет уже не десятки или сотни микроампер, как у фотоэле.ментов, а десятки, сотни и даже тысячи ампер на люмен. [c.209]

При этом следует, однако, учесть, что темновой ток, обусловленный случайной эмиссией электронов с катода, усиливается точно так же, как и ток сигнала. Поэтому темновой ток фотоумножителей соответственно больше, чем у фотоэлементов. Наименьшие световые потоки, которые можно обнаружить с данным фотоумножителем или фотоэлементом, примерно одинаковы и зависят прежде всего от свойств катода. Стабильность фотоэлементов обычно несколько лучше, чем у фотоумножителей, пoэтOiMy несмотря на гораздо меньшую чувствительность вакуумные фо- [c.209]

Вакуу.мные фотоэлементы и фотоумножители основаны на внешнем фотоэффекте. Поэтому границу чувствительности нельзя продвинуть достаточно далеко в сторону длинных волн, так как работу выхода электронов не удается достаточно сильно уменьшить. Легче осуществляется переход электронов между двумя веществами с разной работой выхода в фотоэлементах с запирающим слоем. Эти фотоэлементы не требуют внешнего источника тока и имеют чувствительность значительно большую, чем вакуумные. Их применяют в видимой и в самом близком участке инфракрасной области для измерений сравнительно больших световых потоков. К ним, например, относятся селеновые фотоэлементы, которые применены в микрофотометрах. Для измерения очень слабых световых потоков ими пользуются редко, так как трудно усилить фототок из-за низкого внутреннего сопротивления этих фотоэлементов. [c.210]

Совсем недавно Дункельманом [13] были исследованы катоды из никеля, сплава серебра и магния, тантала, окисленного никеля. Было установлено, что все они нечувствительны к солнечной радиации, проникающей через земную атмосферу, но обнаруживают некоторую чувствительность для области длин волн ниже 2800 А. Чувствительность увеличивается по мере уменьшения длины волны вплоть до 2000 А, где она уже ограничивается пропускаемостью окружающей трубку атмосферы. Ожидалось, что наибольший эффект будет наблюдаться для более коротких волн Гинтереггер и Ватанабэ [26] показали, что для вакуумного ультрафиолета фотоэлектрический выход платины, никеля и вольфрама быстро возрастает в области от 1400 до 1216 А. Для обнаружения и определения паров воды по поглощению волны 1216 Ь (а) Гартон, Уэбб, и Уилди [17] использовали фотоумножитель с вольфрамовым катодом и окном из фтористого лития. [c.83]

Интенсивность этих линий была измерена вакуумным термоэлементом (не зависит от длины волны ). Измерением тока ФЭУ (зависит от длины волны) одновременно определяли интенсивность света, падающего на фотокатод, который находился на расстоянии 70 см от источника света. Для того чтобы можно было сравнить ток термоэлемента и ток фотоумножителя, перед фотокатодом ФЭУ помещали диафрагму с отверстием 0,8 мм . Отношение обоих токов /фэу//тэ в зависимости от длины волны к изображено на рис. 60, из которого видно, что максимум чувствительности приходится на 4200 А. В данном случае речь идет о чувствительности фотокатода в голубой области спектра, т. е. о (5ЬСзз)-С5-фотокатоде. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология