Усиление и регистрация сигнала фотоумножителя

Ж. УСИЛЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ СИГНАЛА ФОТОУМНОЖИТЕЛЯ [c.205]

Усиление может понадобиться и при регистрации с фотоумножителями. Режим работы приемников света и измерительных электронных схем подбирают с таким расчетом, чтобы величина измеряемого электрического сигнала была прямо пропорциональна световому потоку от изучаемых линий в большом диапазоне его значений. [c.206]

В детекторах, основанных на поглощении излучения, измеряемый сигнал представляет собой небольшое изменение на интенсивном фоне. При флуоресцентном детектировании, наоборот, сигнал, хотя и слабый, измеряется на темном фоне. Это позволяет применять в системе регистрации сигнала устройства с большим коэффициентом усиления, например фотоумножители. Основными источниками шума во флуоресцентном детекторе являются темновой ток фотоумножителя, шум предварительного усилителя, фоновая флуоресценция растворителя и паразитное излучение, связанное с рассеянием возбуждающего излучения на измерительной кювете. [c.102]

В принципе возбуждение какого-либо молекулярного состояния или состояний, например таких, которые наблюдаются в хемилюминесцентных реакциях, представляет собой идеальный источник для спектроскопических исследований высокого разрешения почти совсем не существует наложения нежелательных спектров, а переходы обычно происходят в пределах широкой области колебательных уровней возбужденных состояний, которые часто недоступны для поглощения из основного электронного состояния. Однако слабая интенсивность хемилюминесценции приводит к трудностям в регистрации спектра с высоким разрешением, необходимым для точных измерений энергии колебательных и вращательных уровней. Тем не менее в настоящее время имеются два перспективных метода для облегчения таких исследований. В первом с целью увеличения полезного светового потока источника применяются лазерные материалы, такие, как многослойный диэлектрик, в качестве зеркального покрытия с очень высокой отражающей способностью ( 99,99%). Второй связан с использованием усовершенствованных методов регистрации при помощи фотоэлектрических приемников. Счетчик фотонов, применяемый отдельно или вместе с фазочувствительным усилителем и объединенный с фотоумножителем, который имеет хорошее отношение сигнал/шум, дает большие преимущества в чувствительности. Кроме того, существуют электроннооптические преобразователи с высоким коэффициентом усиления и удовлетворительным временным разрешением. [c.340]

Недостатком указанной схемы является то, что измеряемые потоки регистрируются поочередно. Схема регистрации отношения двух световых потоков с одним приемником излучения и одновременным измерением обоих сравниваемых потоков предложена в работе Принципиальная схема фотометра дана на рис. 55. Измеряемые световые потоки модулируются частотами [1 = 930 гц п 2 = 2000 гц. После модуляции оба потока направляются на одно и то же место фотокатода ФЭУ. На выходе фотоумножителя путем сложения двух колебательных процессов образуется сложный электрический сигнал. Суммарный сигнал усиливается одним усилителем, при этом величина отношения амплитуд не нарушается. После усиления, разделение сигналов происходит с помощью избирательного усилителя, [c.123]

Широко применяемые в практике современного спектрального анализа пламенные фотометры или спектрофотометры в качестве регистратора излучения используют фотосопротивления, фотоэлементы или фотоумножители, что в совокупности с усилителями тока позволяет изменять в широких пределах шкалу регистрируемого (с помощью штатного стрелочного или пишущего прибора) сигнала. Последнее позволяет значительно увеличить угол наклона градуировочных графиков, повысить чувствительность определения элементов. Однако, с пропорциональным расширением шкалы прибора пропорционально растет и абсолютная ошибка измерения. Этот факт ограничивает использование пропорционального усиления сигнала, особенно на пределах его обнаружения. В то же время известно, что в радиотехнике нри регистрации малых сигналов на фоне сильных шумов широко используется линейная операция интегрирования смеси полезного сигнала и шума. [c.58]

Снс1ема детектирования и регистрации сигнала (фотоэлементы или фотоумножители, электронные схемы усиления и электрические приборы для получения сигнала пли непосредственной записи нзм(фе[П1Й), [c.126]

Импульсные флуорометры — это, по-видимому, простейшие приборы для определения времени жизни флуоресценции. Образец освещается источником света, дающим вспышку, длительность которой меньше определяемого времени жизни. Затухание флуоресценции регистрируется с помощью осциллографа. Принцип измерения аналогичен определению времен жизни фосфоресценции и замедленной флуоресценции в миллисекундной области, хотя, конечно, при частотах, соответствующих скоростям затухания флуоресценции, невозможно механическим способом создавать импульсы возбуждающего света. Для этой цели используются два метода. В первом фотоумножитель работает в импульсном режиме и имеет высокую чувствительность в течение времени в несколько раз больше определяемого времени жизни сигнал фотоумножителя регистрируется осциллографом и фотографируется-[194]. Обычно для получения интенсивности, достаточной для фотографической регистрации, необходимо повторять эту операцию несколько тысяч раз. Бирке, Кинг и Мунро [195] использовали стробирующий осциллограф и записывали получающиеся кривые на самописец. В другом методе фотоумножитель работает в импульсном режиме и включается на период времени меньше определяемого времени жизни. Импульсный источник и фотоумножитель включаются с частотой повторения несколько тысяч в секунду, но с некоторой задержкой. Кривая затухания флуоресценции определяется путем изменения задержки между возбуждением и регистрацией. Сигнал с фотоумножителя после усиления регистрируется на самописце как функция времени задержки [196, 197]. [c.255]

Чтобы обеспечить усиление и регистрацию сигнала на выходе фотоумножителя в широком частотном диапазоне от О до 10 Гц без искажения формы импульса, в качестве предусилителя используют усилитель постоянного тока с измерительным сопротивлением в цепи отрицательной обратной связи. Предусилитель выполнен на базе дифференциального операционного усилителя типа 140УД8. Принципиальная схема показана на рис. 8.5. Коэффициент усиления по току и напряжению регулируется в интервале 10 —Ю . К выходу предварительного усилителя подключен самописец и одновременно блок цифровой регистрации, включающий пороговое устройство, формирователь импульсов и цифровой счетчик на базе интегральной микросхемы серии 155. Для увеличения максимально измеряемой концентрации частиц без ухудшения статистической точности перспективно сканирование счетного поля с помощью щелевого оптического модулятора. При сканировании движущаяся с постоянной скоростью щель вырезает из чувствительного объема изображение, ширина которого соизмерима с размерами частиц. Скорость сканирования значительно превышает (по крайней мере в 10 раз) скорость перемещения частиц. Таким образом, число зарегистрированных частиц N определяется формулой [c.272]

Следовательно, чтобы получить высокий коэффициент усиления при низком уровне шума, необходимо контролировать величину общего коэффициента усиления всей системы регистрации атомно-абсорбционного сигнала, раздельно выбирая коэффициент усиления фотоумножителя и последующего за ним в электронной цепи регистрации усилителя, чтобы обеспечить наилучшее соотношение сигнал/шум. После усилителя электронный сигнал фиксируется с помощью либо стрелочных приборов п самописцев, либо цифровой регистрации. В последних моделях атомио-абсорбцион-ных спектрофотометров для обработки сигнала используют встроенные микроЭВМ. [c.156]

Уорреном [69] применялся для регистрации сканирующий спектрометр, позволявший производить запись участка спектра (0,6 А), превышающего ширину линии. Время однократной записи составляет 15 сек. При регистрации резонансной линии Mg 2852 А щели монохроматора устанавливались равными 14 мк. Для усиления фототока применялся усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления по току 4 10 . Полное отклонение пера самописца соответствует анодному току фотоумножителя 5 10" а. Регистрограмма, соответствующая записи участка спектра, дает непосредственное представление о величине сигнала над фоном, соответствующим темповому фону фотоумножителя и сплошному излучению лампы и пламени. Отсчет величины пика но отношению к уровню фона исключает необходимость предварительной компенсации фона, которая обязательна для несканирующих спектрофотометров с усилением постоянных сигналов. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология