Фотокатод

Фотоэлектронные умножители. Для измерения интенсивности монохроматического излучения чаще всего используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Они представляют собой вакуумные фотоэлементы, в которых многократное усиление фототока происходит за счет вторичных электронов. Между интенсивностью светового потока, воздействующего на фотокатод, и возникающим фототоком в широком интервале наблюдается линейная зависимость. Длинноволновая граница спектральной чувствительности фо- [c.191]

Рис. У.15. Сцинтилляционный счетчик. Ионизирующее излучение вызывает вспышки света, каждая из которых вызывает на фотокатоде электронный сигнал, многократно усиливаемый фотоумножителем.

Рис. 2.6. Схема включения фотоэлемента ФК — фотокатод А — анод — сопротивление е — ЭДС батареи /ф — ток в цепи фотоэлемента е — электроны hv — кванты света

Существуют внутренний и внешний фотоэффекты. Внутренний фотоэффект сопровождается изменением или подвижности, или концентрации носителей заряда в диэлектриках и полупроводниках и положен в основу действия вентильных фотоэлементов и фотосопротивлений. Внешний фотоэффект сопровождается эмиссией электронов с поверхности материала, из которого изготовлен фотокатод фотоэлемента. Приложение напряжения и облучение фотокатода вызывает появление в цепи тока, который прямо пропорционален интенсивности света при определенных ее значениях. Характеристики некоторых типов фотоэлементов приведены в табл. И. [c.145]

Спектральная чувствительность ФЭУ определяется типом используемого фотокатода и прозрачностью окна, сквозь которое свет попадает на фотокатод. В настоящее время выпускают достаточно широкий ассортимент ФЭУ, в совокупности полностью перекрывающих всю спектральную область, используемую в атомно-эмиссионном анализе (от вакуумного ультрафиолета до ближней инфракрасной области). [c.79]

Рис. 7.2. Детекторы излучения (а — термостолбик, б — фотоэлемент) / — излучение, 2 — зачерненный собирающий конус, 3 — зачерненные передние спаи, 4 — неосвещаемые задние спаи, 5 — гальванометр, 6 — фотоэлектроны, 7 — анод, 8 — фотокатод, 9 — откачанная прозрачная колба, 10 — электрическая батарея.

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]

Вероятность появления импульса на выходе ФЭУ прямо пропорциональна числу фотонов, попадающих на фотокатод, и, следовательно, числу фотонов, испускаемых образцом. Обозначив зависимость интенсивности флуоресценции от времени t через F(t), а вероятность появления импульсов ФЭУ через I t), получим [c.105]

Чувствительность ФЭУ определяется как отношение выходной силы тока к световому потоку, падающему на фотокатод (анодная чувствительность). Эта величина растет с ростом приложенного напряжения (как и коэффициент усиления). Наряду с анодной чувствительностью важным параметром ФЭУ является пороговая чувствительность, т. е. наименьший световой поток, который может быть зарегистрирован с помощью ФЭУ. В идеальной ситуации [c.79]

Каждый тип фотокатода имеет свою спектральную чувствительность. Есть фотокатоды (и соответствующие приемники, например ФЭУ), чувствительные в узкой спектральной области. Более сложные фотокатоды, состоящие из композиции нескольких металлов и их оксидов, чувствительны в широкой области спектра, [c.26]

Для исследования малых световых потоков используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Как фотоэлементы, так и ФЭУ являются основными приемниками излучения при работе с монохроматорами. Излучение, выделяемое выходной щелью монохроматора, направляется на фотокатод фотоэлемента пли ФЭУ. Каждый светочувствительный слой имеет определенную область чувствительности длин волн, поэтому для работы в различных областях спектра используют фотоэлементы или ФЭУ различных марок. [c.10]

Телевизионная микроскопия осуществляется путем соединения оптической системы микроскопа с телевизионной трубкой. Свет, отраженный от объекта, попадает на фотокатод передающей. телевизионной трубки. Возникающее на фотокатоде напряжение усиливается и подается в систему управления яркостью свечения экрана приемной трубки. При этом сканирование приемной и передающей трубок синхронизировано. В связи с наличием усилителей даже весьма слабые отражения света от кристаллов объекта могут быть преобразованы в более сильные сигналы, что позволяет повысить контрастность изображения. В телевизионном микроскопе облегчается количественный подсчет различных элементов микроструктуры изучаемого объекта. [c.122]

Примечание. Попадание излучения на фотокатод в виде интенсивного рассеяния линий излучения ртутно-кварцевой лампы может испортить фотоумножитель. Для предотвращения этого служит зеркальная заслонка, на которой указаны диапазоны длин волн, при которых она должна быть закрыта. [c.53]

Применение в энергетике. Литий применяется в химических источниках тока натрий и сплав его с калием являются экономичным теплоносителем в атомных реакторах, так как они не замедляют цепную реакцию деления ядер урана, обладают высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Цезий и рубидий легко теряют электроны под действием света (фотоэффект), поэтому широко применяются для изготовления фотокатодов, используемых в разнообразных измерительных схемах, устройствах фототелеграфии, звуковоспроизведения оптических фонограмм, в передающих телевизионных трубках и др. [c.227]

Принцип работы фотоэлектронного умножителя основан на явлении вторичной эмиссии электронов. На рис. 129 приведена схема ФЭУ. Он представляет собой стеклянный баллон, в котором создан глубокий вакуум. В баллоне расположены фотокатод 2, диноды 3 и анод (коллектор) 4. Фотокатод примыкает непосредственно к фосфору 1. На ди-нодах создается последовательно возрастающий по отношению к катоду положительный потенциал. [c.338]

Возникающие под действием ионизирующей частицы или у-фотона световые кванты выбивают из фотокатода электроны. Электроны под действием разности потенциалов устремляются к первому диноду, из которого каждый электрон выбивает несколько большее число электронов. Последние разгоняются под действием разности потенциалов и попадают на второй динод, выбивая из него большее количество электронов. Процесс повторяется вплоть до попадания электронов на анод. Каждой вспышке света в фосфоре соответствует импульс напряжения на аноде, который регистрируется электронной схемой. [c.338]

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]

При попадании на фотокатод квантов света появляются электроны, которые устремляются к положительно заряженному аноду, и в цепи появляется электрический ток, создающий на сопротивлении Н разность потенциалов, которую можно измерить различными средствами электроники. Количество образовавшихся электронов пропорционально количеству квантов света, т. е. количеству падающего излучения. Поскольку электрический ток — это число электронов в единицу времени, то он пропорционален числу падающих квантов света в единицу времени, т. е. мощности излучения. Эта характеристика отличает данный метод от фотографического, где важна суммарная энергия, достигшая фотоэмульсии. [c.26]

Л —анод К —фотокатод Э, —— эмиттеры [c.189]

Вследствие высокой активности рубидия и цезия их атомы легко теряют электроны под действием света (фотоэффект), поэтому НЬ и Сз широко применяются для изготовления фотокатодов, используемых в измерительных схемах, устройствах звуковоспроизведения оптических фонограмм, в передающих телевизионных трубках и др. [c.261]

Регистрация методом счета фотонов. Появление многоканальных анализаторов импульсов, разработанных первоначально для ядерной физики, позволило применить их для статистической регистрации слабых световых сигналов. В определенных условиях ФЭУ могут быть использованы в режиме регистрации одиночных фотонов. Для этого используют нелинейное распределение напряжений на динодах и фокусирующих электродах ФЭУ и усилители с малым входным сопротивлением. При этом на выходе получают отдельные короткие (порядка 10 не) импульсы, соответствующие попавшим на фотокатод ФЭУ фотонам, на фоне шумовых импульсов. При [c.104]

С максимумом чувствительности около 400—440 нм. Для изучения свечения в ультрафиолетовой области применяются фотоумножители типа ФЭУ-39А (160—600 нм) с максимумом 380—420 нм. Повышение чувствительности фотоумножителей и увеличение отношения сигнала к шуму иногда достигаются снижением температуры фотоумножителя. В лучших случаях чувствительность ФЭУ может достигать 35—50 фотон/с на поверхность фотокатода (при постоянной времени 30 с). Сигнал, поступающий с ФЭУ, усиливается электрометрическим усилителем и записывается потенциометром типа ЭПП-09 или КСП-1. [c.122]

Более эффективными для рентгеноструктурных исследований жидкостей являются сцинтилляционные счетчики. Они представляют собой сочетание а) кристалла-сцинтиллятора иодистого натрия, активированного таллием, б) фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) в) предварительного усилителя на транзисторах. Кристалл имеет цилиндрическую форму с диаметром 20 мм и толщиной 1 мм. Он герметически упакован в светонепроницаемую оправу с тонким бериллиевым окном и устанавливается на фотокатод ФЭУ. Оптический контакт кристалла с ФЭУ создается с помощью силиконового масла. Для улучшения свето-собирания на заднюю стенку кристалла нанесен алюминий толщиной около 10 мм. [c.97]

Термостолбики очень чувствительны к малым флуктуациям окружающей температуры и к сквознякам. Поэтому в фотохимических экспериментах проще использовать фотоэлементы. Схема фотоэлемента показана на рис. 7.2, б. Он состоит из фотокатода и коллектора, заключенных в откачанную колбу. При освещении катода, изготовленного из подходящего материала, из него вылетают электроны. Если коллектор имеет положительный заряд относительно катода (т. е. является анодом), то во внешней электрической цепи потечет ток. Условия работы можно выбрать таким образом, чтобы этот ток был пропорционален интенсивности света, попадающего на фотокатод. Однако квантовый выход эмиссии фотоэлектронов из катода зависит от длины волны света и может быть неизвестен. Поэтому необходимо калибровать фотоэлемент по термостолбику или по вторичному стандарту. Основными преимуществами фотоэлемента являются, во-первых, большая, чем у термостолбика, чувствительность и, во-вторых, слабая чувствительность фотокатода к длинноволновому излучению, исключающая неприятные малые температурные флуктуации. Для измерений интенсивности света в УФ-области можно выбрать такой материал фотокатода (например, чистый натрий), что фотоэлемент не будет детектировать видимый свет и отпадет необходимость его тщательного экранирования от освещения лаборатории. [c.188]

Другая возможиость многоканального способа фотоэлектрической регистрации спектров заключается в использовании электронно-оптических преобразователей (ЭОП) в сочетании с телевизионными трубками. В таких системах ЭОП служат для предварительного усиления оптического изображен ния (примерно в сто тысяч раз), а телевизионная трубка— для его приема и обаботки. ЭОП представляет собой вакууми рованную колбу, один торец которой покрыт светочувствительным, а второй — флуоресцирующим слоями. С помошью системы электродов, размещенных внутри колбы, изображение спектра на фотокатоде переносится на флуоресцирующий экран с многократным усилением яркости. Это изображение регистрируется и преобразуется с помощью телевизионных трубок, в ка< честве которых можно использовать диссекторы, видиконы, суперкрем неконы и т. п. [c.83]

Здесь Т1 — квантовый выход фотокатода (1 - - Я) — постоянная, определяемая конструктивными особенностями ФЭУ (обычно 1,5ч-3,0) /т —сила тока термоэмиссии Д/ — полоса пропускапия усилителя е — заряд электрона. [c.80]

Здесь ( —значение заряда на конденсаторе С — емкость конденсатораг I — среднее значение фототека Т — время экспозиции /ф — мгновенное значение фототока v(X) — чувствительность фотокатода к излучению данной длины волны г] Х)—коэффициент пропускания спектрального прибора I — интенсивность спектральной линии. [c.81]

Фотоэлектронные умножители в сочетании со щелевыми спектральными приборами используют неоптимальным обра" зом. Размер выходной щели обычно не превышает 0,1—0,2 мм , а площадь рабочей части фотокатода (которой пропорционален [c.82]

Диссекторы можно применять и самостоятельно в качестве детектора оптического сигнала на выходе спектрального при< бора (одноканальный способ регистрации). В этом случае изображение спектра на выходе спектрального прибора проекти< руется на торец диссектора, где расположен фотокатод со светочувствительным покрытием. Фотокатод преобразует опти ческое изображение в электрониное, которое далее с помощью ускоряющих колец и фокусирующих катушек переносится в плоскость разрешающей диафрагмы. Отклоняющие катушки [c.83]

Многоканальные фотоэлектрические спектрометры (каантометры) широка применяют а промышленности для экспрессного и маркировочного анализа металлов и сплавов. Типичная функциональная схема квантометра показана на рис. 3.31, Спектральный прибор представляет собой полихроматор, в котором входная ш,ель, вогнутая дифракционная решетка и передвижные выходные щели расположены по кругу Роуланда. Излучение источника света, работающего в атмосфере инертного газа, растровым конденсором направляется через входную щель на дифракционную решетку с радиусом кривизны 1—2 м и числом штрихов до 2400 на 1 мм. Дифракционная решетка разла- гает излучение в спектр и фокусирует его по дуге АВ. Выходные щели выделяют из этого спектра нужные линии. За выходными щелями расположены зеркала, направляющие выделенные излучения на фотокатоды фотоумножителей. [c.133]

В результате многократного отражения на внутренней поверхности сферы создается усредненная освещенность. В регистрирующей схеме в качестве приемника энергии используют фотоумножитель ФЭУ-39, в интегрирующей сфере для него имеется специальное отверстие. Перед торцом фотокатода установлен затвор, позволяющий открывать фотоумножитель только на время измерения. Напряжение питания иа ФЭУ подается от высоковольтного выпрямителя ВС-22. Фотоумножитель подключен к селективному микровольтметру В6-4, настроенному на частоту модуляции светового иоюка. С выхода вольтметра усиленный сигнал поступает иа синхронный детектор КЗ-2 продетектированный сигнал записывается электронным потенциометром ЭПП-09, [c.169]

Следует сказать, что наряду с фоном космического излучения и загрязнений в ФЭУ появляютёя паразитные импульсы (фон) вследствие выбрасывания фотокатодом тепловых электронов и выбивания электронов с динодов положительными ионами. Уменьщение фона достигается с помощью дискриминатора, пропускающего сигналы только с достаточно большой амплитудой. [c.339]

Типичная величина коэффициента усиления фототока равна 10 или даже выше, что достигается увеличением напряжения между каждым из динодов. Однако с увел 1чеиием напряжения возрастает также темновой ток фотоумножителя и соответственно флуктуации темпового тока (обычно называемая темновой шум ), К тому же с увеличением напряжения между динодами растет дробовой шум , т. е. шум, обусловленный статистическими изменениями выхода электронов из материала динодов. Обычно величина дробового шума пропорциональна квадратному корню из интенсивности излучения, падающего на фотокатод. [c.156]

Принципиальная оптическая схема прибора приведена на рис. 83, общий вид прибора — на рис. 84, Нитьнакала лампы Лири помощи двух конденсаторов и Кч. и двух зеркал 3 и 3 изображается на линзах О1 и Оа- Эти изображения проектируются линзами 0 н 0 и сводятся зеркалами Зд, З4 и призмой П в плоскость фотокатода фотоэлемента Ф. Модулятор М, помещенный за конденсаторами, модулирует световые потоки, правый и левый, в противофазе. Модулятор представляет собой полый цилиндр с семью окнами, вращающийся от синхронного электродвигателя. Частота модуляции светового потока 350 Гц. Модулированные световые потоки, пройдя светофильтры Сх и С2 и кюветы Рх и Ра. попадают на фотоэлемент и возбуждают переменный электрический ток, пропорциональный разности правого и левого световых потоков. В правый световой поток последовательно может быть введена или кювета с раствором сравнения, или с исследуемым. [c.254]

СВОЮ энергию на ионизацию, возбуждение и частично на диссоциацию молекул. Часть этой энергии преобразуется в энергию излучения—сцинтилляции. Фотоны сцинтилляций, попадая на катод ФЭУ, выбивают из него электроны, каждый из которых, ускоряясь в электрическом поле на пути к первому диноду, получает энергию, достаточную для того, чтобы выбить из него п электронов. Этот процесс, развиваясь лавинообразно от дннода к диноду, создает на выходе ФЭУ электрический импульс, пропорциональный количеству электронов, выбитых из фотокатода. С выхода ФЭУ импульс подается на усилитель, а затем на дискриминатор, который выделяет из всего спектра импульсов только те, амплитуда которых соответствует энергии когерентно рассеянных рентгеновских фотонов. [c.98]

Основы и применения фотохимии (1991) -- [ c.277 ]

Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии (1978) -- [ c.634 ]

Электроника (1954) -- [ c.56 ]

Современные электронные приборы и схемы в физико-химическом исследовании Издание 2 (1971) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология