Фотонное умножение

ГИИ. Поскольку один фотон поглощаемого излучения порождает более чем один фотон люминесценции, то такой процесс часто называют фотонным умножением. В последнее время Ч. Б. Лущику, [c.74]

A. Энергия одного моля фотонов при любой длине волны равна энергии одного фотона, умноженной на число Авогадро (JV). Следовательно, энергия одного моля фотона при длине волны 400 нм равна [c.348]

В квантовой теории произведение Йк планковской постоянной Й на волновой вектор равно импульсу частицы. С квантовой точки зрения формула (В.8а), умноженная на Й, выражает закон сохранения импульса при рассеянии частицы — фотона, электрона или нейтрона — объектом. Произведение ЙН равно импульсу, передаваемому объекту при рассеянии. [c.12]

Сразу видно, что символ д /дх является оператором, который, действуя на функцию г)), дает эту же функцию, умноженную на —4я л , Примем в качестве постулата, что волновое уравнение верно и для волн де Бройля, т. е. предположим, что между длиной волны X и импульсом частицы (электрона, фотона, протона и т. д.) существует зависимость [c.34]

Число фотонов, проходящих в течение секунды через определенную поверхность, представляет собой поток фотонов через эту поверхность и обозначается буквой Ф. Умножением на энергию одного фотона Ем получают мощность потока [c.290]

На основании квантовой теории это уравнение легко можно преобразовать в уравнение неопределенности энергии и времени для фотонов. Энергия фотона с частотой V равна кх. Неопределенность частоты Аг, умноженная на к, представляет собой неопределенность энергии АЕ [c.74]

Естественное расширение обоих пиков обусловлено тем, что каждый моноэнергетический фотон, входящий в детектор, приводит к образованию неодинакового количества пар электрон — ион, так как имеется несколько конкурирующих механизмов рассеяния энергии первичного фотона. Разрешение детектора в процентах определяется как умноженное на 100 отношение ширины кривой распределения импульсов на полувысоте и средней амплитуды пика. Разрешение нормально работающего счетчика составляет 15—20%. Распределение импульсов должно иметь приблизительно гауссову форму и не содержать больших асимметричных хвостов. Желательно время от времени проверять это распределение, так как неисправности электроники и деградация трубки счетчика могут приводить к изменению положения пика, его ширины и/или симметрии, делая тем самым неверной предварительную установку одноканального анализатора. [c.204]

Фотоэлектронные умножители действуют аналогичным образом за исключением того, что на каждый полученный фотоэлектрон у анода появляется много электронов. Этот процесс умножения выполняется при помощи серии электродов, называемых динодами, каждый из которых очень легко высвобождает электроны. Фотоэлектрон, выбитый из фотокатода, направляется к диноду, напряжение на котором более положительно (приблизительно 100 В). Когда фотоэлектрон (который сильно ускоряется за счет положительного напряжения) попадает на поверхность динода, то несколько вторичных электронов (от 1 до 6) выбиваются из динода. Эти электроны затем устремляются ко второму, третьему, четвертому динодам, и так далее, напряжение на каждом из которых соответственно более положительно, чем на предыдущем диноде, причем каждый из них высвобождает несколько вторичных электронов на один падающий электрон. Таким образом, один фотоэлектрон, выбитый из фотокатода, может дать лавину, состоящую из 10 —10 электронов у анода. Фотоумножитель гораздо более чувствителен, чем обычный фотоэлемент, и дает возможность обнаруживать появление даже одного фотона у фотокатода. Конечно, стоимость фотоумножителя гораздо выше, чем фотоэлемента. Для ле- [c.634]

Предполагается, что механизм этого процесса сводится к возбуждению электронов полупроводника, которые захватываются на границе окись цинка — раствор адсорбированными молекулами кислорода последние вступают в реакцию с водой и образуют перекись. В данном случае окись цинка выполняет роль трансформатора энергии — 7-кванты, поглощенные полупроводником, превращаются в энергию возбуждения электронов полупроводника. В отличие от действия фотонов оптических частот, 7-кванты, поглощенные полупроводником, приводят к возбуждению большого числа электронов. В связи с этим оказалось полезным использовать для оценки эффективности трансформации энергии так называемый коэффициент умножения. Этот коэффициент показывает, какое число возбужденных электронов полупроводника принимает участие в сенсибилизированной реакции при действии 7-квантов. [c.373]

Эффективное сечение тормозного поглощ,ения имеет размерность см сек, так как в этом случае вероятность перехода в единицу времени равна эффективному сечению, умноженному на плотность потока фотонов и на плотность потока электронов. Роль эффективного сечения для поглош.ения фотонов (размерность см ) играет величина [c.434]

Образования пар не наблюдается, если энергия фотонов меньше 1,02 Мэв (т. е. 2 т с ). Для фотонов большей энергии электронный коэффициент поглощения или поперечное сечение возрастает с увеличением энергии фотонов, а при данной энергии почти пропорционален атомному номеру (2) поглотителя. Поскольку атомное поперечное сечение равно электронному, умноженному на 2, формулы (3.14) и (3.15), то атомное поперечное сечение будет изменяться пропорционально 2 . [c.52]

Ультрафиолетовый свет (постоянная Планка, умноженная на частоту излучения, т. е. энергия фотонов) [c.387]

Решение. Энергия кванта света с длиной волны 6500 А равна 3,06 X 10-1 Значит, 0,01/3,06 X 10 1 = 0,327 X 101 фотонов составляют такое количество света, которое несет 0,01 Дж лучистой энергии именно это количество фотонов попадает в 1 с на металл фотоэлемента. При этом будет испускаться точно такое же количество фотоэлектронов. В результате умножения этого числа на величину заряда электрона, равную 0,1602 X Кл, получим 5,24 X 10" Кл это и есть величина электрического заряда в кулонах, переносимого в 1 с. При силе тока 1 А переносится 1 Кл в 1 с в данном случае пучок света вызывает ток силой 5,24 X 10 А, или 5,24 мА. [c.70]

Количество движения р фотона равно его массе, умноженной на скорость [c.36]

Совершенствование сцинтилляторов сопровождалось развитием фотоумножителей. У современных умножителей имеется большой фотокатод, обладающий почти однородной чувствительностью и обеспечивающий выход примерно одного фотоэлектрона на 10 фотонов с типичной для фосфоресценции длиной волны (около 4400 А). Электроны ускоряются электрическим полем (- 100 в и более) по направлению к первому электроду (диноду), из которого каждый из них выбивает несколько ( ) вторичных электронов эти вторичные электроны в свою очередь ускоряются подобным же образом в сторону второго динода, и вновь их количество увеличивается в п раз и т. д. Десятью динодами начальный заряд фотоэлектронов увеличивается в раз, что может составить но порядку величины 10 . Это значит, что электрон с энергией 0,1 Мэе, поглощаемый в кристалле антрацена, может создать 1500 фотонов, вызывающих появление 100 фотоэлектронов и затем импульса на выходе умножителя величиной около 10 электронов, т. е. 1,6-10 к. (В емкости 160 пф, включенной на выходе ФЭУ, такой импульс создаст разность потенциалов 0,01 в, для наблюдения которой требуется дальнейшее усиление соответствующим линейным усилителем.) Из-за чувствительности электронного умножения в ФЭУ к приложенному напряжению необходима-хорошая стабилизация (до 0,1% и лучше) высоковольтного питания, обеспечивающая ого правильную работу. При оптимальном выборе режима работы фотоумножители. должны тщательно экранироваться от магнитных полей, включая и поле Земли. Для этой цели созданы так называемый мю-металл и другие экраны. [c.157]

Теория комбинационного рассеяния света показывает, что комбинационные частоты тесно связаны с частотами собственных колебаний молекул. При взаимодействии с молекулой часть энергии фотона идет на возбуждение колебания, а остаток излучается в виде фотона с энергией, уменьшенной на величину, забранную молекулой. Разность частот возбуждающего и рассеянного излучений, умноженная на постоянную Планка h , [c.151]

Химическое и физическое воздействие разных видов излучения неодинаково это различие можно понять с точки зрения различных энергий фотонов. Энергия одного фотона равна кч, энергия одного моля фотонов получается умножением этой величины на число Авогадро. Расчет энергии одного моля фотонов приводится в примере 1. [c.547]

Сцинтилляторы, выпускаемые промышленностью в настоящее время, изготавливают главным образом либо из органических кристаллов, либо из кристаллов Nal. Световой выход этих сцинтилляторов равен примерно одному фотону на 100 эв поглощенной энергии. Преобразование светового импульса в электрический сигнал осуществляется с помощью фотоэлектронного умножителя — ФЭУ. Этот прибор состоит из двух основных элементов фотокатода, из которого под действием света выбиваются электроны, и системы динодов — металлических пластинок, каждая из которых находится под более высоким напряжением, чем предыдущая, в результате чего обеспечивается умножение числа электронов. Диноды, разность потенциалов между которыми составляет обычно около 100 в, испускают 3 или 4 электрона на один падающий электрон. В стандартном фотоумножителе бывает 10—11 ступеней усиления. [c.121]

Электрический сигнал фотодетектора анализируют с помощью цифрового процессора сигналов, называемого фотонным коррелятором. Коррелятор рассчитывает средние значения сигнала, умноженного на самого себя при различных временах запаздывания, и таким образом строится автокорреляционная функция сигнала. Полученная автокорреляционная функция обычно экспоненциально убывает с увеличением времени запаздывания. Время запаздывания связано с размером рассеивающих свет макромолекул или частиц. Детально анализируя экспоненциальные автокорреляционные функции, можно построить функцию распределения частиц по размерам. [c.544]

В 1947 г. Вавилов указал, что при возбуждении квантами с высокой энергией можно получить квантовый выход больше 1. Впоследствии это было подтверждено экспериментально [23, 24]. Кроме того, оказалось, что генерация одним фотоном нескольких электронно-дырочных пар приводит к излучению нескольких квантов с меньшей энергией. Это явление получило название фотонного умножения. Для люминофоров 2п8 -Си и 2пЗ Мп оно начинается в области 11 эВ. Для люминофора 2пЗ Мп абсолютный квантовый выход при энергии возбуждения 21,2 эВ достигает 3. Фотонное умножение наблюдается у люминофоров, для которых возможна эффективная передача Энергии от основы к центрам люмннесценцин и малые приповерхностные потери Энергии. [c.13]

В отличие от заряженных частиц, непрерывно теряющих свою-энергию в веществе малыми порциями, фотоны и электромагнитное излучение отдают относительно большее количество энергии при каждом акте взаимодействия с веществом. В зависимости от своей энергии 7-кванты, взаимодействуя с веществом, проходят в нем различные расстояния часть из них, не изменяя направления и энергии, проникает в более глубокие слои. Поэтому поглотитель, уменьшая число первоначально падающих квантов излучения, снижает также интенсивность излучения. Под интенсивностью (число фотонов, умноженное на их среднюю энергию) понимается рассчитанная на единицу площади поперечного сечения эмментар-ной сферы энергия ионизирующего излучения, проникающего в единицу времени в объем этой с ры. Интенсивность выражается в эргах на квадратный сантиметр в секунду. [c.47]

Таким образом, поглощение или испускание ИК-излучения колеблющейся молекулой, имеющей дипольный момент, можно легко пояснить в простой описательной форме, как это сделано в предыдущем параграфе. Гораздо сложнее описать подобным способом электронные переходы. В классическом смысле электронное возбуждение не соответствует увеличению энергии в осциллирующей системе во всяком случае, и высоко-, и низколежащее электронное состояние может не иметь постоянного дипольного момента (т. е. во всех состояниях электронное облако симметрично расположено вокруг ядер, так что нет разделения зарядов). Однако и в этой ситуации основные принципы взаимодействия с излучением еще применимы, и нам лишь нужно знать, происходит ли дипольное взаимодействие во время перехода между двумя состояниями. Существует единственный строгий метод решения этой проблемы уравнение Шрёдингера, упомянутое в начале раздела, может быть использовано для вычисления скорости перехода системы из одного стационарного состояния в другое под влиянием возмущающей силы. Если скорость возмущения системы, вызванного взаимодействием диполя с электрическим вектором излучения, не равна нулю, то существует дипольный момент перехода. Скорость перехода между состояниями, умноженная на число частиц в низшем состоянии, составляет, естественно, предельную скорость поглощения фотонов, так что в принципе решение уравнения Шрёдингера должно приводить к расчету интенсивности перехода. Однако точные решения этого урав- [c.31]

Следует отметить также, что после прохождения слоя материала спектральный состав немоноэнергетического излучения изменяется, так как кванты различной энергии поглощаются по-разному. Обычно фотоны низких энергий затухают быстрее, поэтому эффективный линейный коэффициент ослабления увеличивается, а прошедшее излучение становится по спектральному составу более жестким, это использует в целях фильтрации. При анализе интенсивности прошедшего излучения или мощности экспозиционной дозы в широком пучке следует учитывать, что часть квантов, рассеянных вторично, также попадает на индикатор или первичный измерительный преобразователь и увеличивает мощность экспозиционной дозы. Это увеличение учитывается умножением на коэффициент накопления или путем уменьшения линейного коэффициента ослабления на 1ш<ц. [c.297]

Решение.. Энергия кванта света с длиной волны 6500 Л равна 3,06-10 2 эрг. Значит, 1 10 /3,06-= 0,327 10 фотонов составляют такое количество света, которое несет 1-10 эрг лучистой энергии именно это количество фотонов попадает в 1 сеп на металл фотоэлемента. При этом будет испускаться точно такое же количество фотоэлектронов. В результате умножения этого числа на величину заряда электрона, равную 4,80-10 эл.ст.ед., получим 1,57-10 эл.ст.ед. это и есть величина электрического заряда, переносимого с поверхности натрневого электрода фотоэлемента на собирающий электрод в 1 сек.. Разделив эту величину на 3-10" (число электростатических единиц Б 1 кулоне), получим 5,22-10 кулонов, переносимых в 1 сек. При силе тока 1 а переносится 1 кулон в 1 сек в данном случае пучок света вызывает ток силой 5,22-10 а, или 5,22 ма (миллиампер). [c.145]

НОСЯТ название одно (фото) электронных откликов (ОФО) [36> 44]. Импульсы ОФО можно охарактеризовать посредством их временного распололсения (индивидуализованного при помощи характеристической точки, наиример барицентра) или посредством их формы. Задержка от фотоэлектронной эмиссии до среднего по временн положения ОФО носит название времени пролета. Изменение временного расположения называется флуктуацией времени нли задержкой и зависит главным образом от самых первых ступеней процесса умножения [40, 44]. Форма импульсов ОФО (импульсов тока, вызванных единичными фотонами), с другой стороны, в основном зависит ог флуктуаций на последних ступенях умножения. Особенно следует подчеркнуть тот факт, что характеристика только времени нарастания ОФО недостаточна для того, чтобы охарактеризовать скорость отклика. При использовании детектора в качестве линейной системы (разд. 7.3.2) для обработки многофотонных импульсов следует рассматривать время иарастания величины, соответствующей многофотонному ступенчатому импульсу (/), т. е. ширину, соответствующую многофотонному б-подоб-ному импульсу. Эта ширина зависит от состава независимых флуктуаций импульсов ОФО, представляя собой квадратичную сумму флуктуаций задержки и ширины ОФО. На практике она почти совпадает с шириной ОФО, которая находится в диапазоне от 1 НС (иногда и меньше) до 10 не для различных ФЭУ, КЭУ и МКП, а по сравнению с флуктуациями задержки является весьма большой, иногда превышая ее в 10 раз. [c.524]

Дробовой шум обусловлен статистикой отдельных импульсов в детекторах при детектировании фотонов (разд. 7.4.1) и источниками темнового тока. Дополнительный шум появляется из-за статистики внутреннего умножения. В случае если М и а% представляют собой среднее значение и дисперсию коэффициента усиления соответственно, то этот эффект можно оценить [36, 44] как увеличение среднего дробового шума в (1 -Ь раз. Дисперсию ст- , в современных фотоумножителях уменьшают путем добавления ОаР в состав первых динодов, что дает коэффициенты вторичной эмиссии в пределах от 30 до 50, т. е. в 20 раз больше, чем у ранее использованных материалов [40]. В случае работы микроканальных пластии при насыщении усиления получают сг- ), сравнимую с величинами, которые дают современные фотоумножители [43]. [c.525]

Свет — электромагнитная волна. В то же время это — поток фотонов, световых квантов, т. е. частиц, обладаюш,их определенной энергией. Связь между квантовыми, и волновыми свойствами выражается соотноше-1шем энергия светового кванта е равна частоте световой волны V, умноженной на постоянную Планка Л, [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология