Фотоумножитель чувствительность катода

В качестве приемников света в спектрофотометрах обычно используются фотоумножители, чувствительные к ультрафиолетовой части спектра. Если излучение трубки с полым катодом не модулировано, то выход фотоумножителя может быть присоединен непосредственно к зеркальному гальванометру или к усилителю постоянного тока и микроамперметру. [c.168]

Темповой ток ограничивает чувствительность фотоумножителя. Этот ток возникает в результате выброса электронов из катода при термической активации или в результате радиоактивного излучения, вызывающего люминесценцию баллона. Он значительно уменьшается при охлаждении фотоумножителя сухим льдом или жидким воздухом. Это особенно важно для фотоумножителей, предназначенных для работы в ближней инфракрасной области (катоды типа 51, см. р.ис. 70). Такие фотоумножители имеют катоды, покрытые веществом с малой работой выхода (чтобы электроны могли выбиваться квантами света длинных волн), но малая работа выхода автоматически приводит к боль- [c.192]

Напряжение Ус изменяется под влиянием различных факторов. Для данной аппаратуры оно зависит от яркости источника света, ш ирины щелей монохроматора и, следовательно, от используемой спектральной ширины, среднего поглощения образцов, чувствительности катода фотоумножителя, т. е. от всех факторов, которые изменяются с длиной волны. Общее пропускание системы также уменьшается с продвижением в дальнюю ультрафиолетовую область. Соответствующее изменение напряжения Ус может быть скомпенсировано изменением напряжения на динодах фотоумножителя. [c.90]

Электронный умножитель действует подобно фотоумножителю. Это умножитель традиционного или канального типа, первый катод которого предназначен для детектирования ионов, а не фотонов. Находясь в вакуумированном спектрометре, он не нуждается в стеклянной оболочке, необходимой для обычного фотоумножителя. Чувствительность может быть в 1000 раз выше чувствительности ловушки Фарадея. [c.470]

Применяя фотоумножители с больщой площадью поверхности фотокатода (ФЭУ-24, ФЭУ-1Б, ФЭУ-2Б, ФЭУ-ЗБ), можно увеличить чувствительность катода до 10 кюри л. [c.404]

Принцип действия. Жидкая проба распыляется с помощью газа-окислителя, смешивается с горючим газом (ацетилен или пропан) и сжигается в пламени горелки. Через пламя горелки проходит излучение от лампы с полым катодом. После выделения дифракционным монохроматором подходящей линии излучение направляется на фотоумножитель. Постоянная составляющая тока, вызванная собственным излучением, подавляется. Сигнал от фотоумножителя усиливается, выпрямляется чувствительным выпрямителем и регистрируется. Прибор настраивается и контролируется по стандартным растворам. [c.187]

В действительности порог, определяемый статистикой фотоэлектронов, не может быть достигнут, так как на собственные флуктуации числа электронов накладываются флуктуации от других источников. Часто основную роль играют флуктуации термоэмиссии катода, а также первого эмиттера, которые усиливаются последующими. Флуктуациями темнового тока всех эмиттеров, кроме первого, можно пренебречь, так как общее усиление для них в фотоумножителе существенно меньше. Флуктуации темнового тока, обусловленные термоэмиссией катода, часто являются основным фактором, ограничивающим пороговую чувствительность фотоумножителя. Для их уменьшения существуют два пути. [c.323]

МОЙ освещения щели. Пучок света от лампы с полым катодом модулируется вращающимся сектором с частотой 100 гц. Сигнал с фотоумножителя 9529-В, чувствительного в области 2100—8500 А, попадает на усилитель с синхронным детектором и регистрируется гальванометром или самопишущим потенциометром. Применена щелевая горелка длиной 7 см для ацетиленово-воздушного пламени и монохроматор по схеме Черни с 60-градусной кварцевой призмой. За входной щелью монохроматора расположен дополнительный вращающийся сектор для модуляции сигнала при эмиссионных измерениях. Переход от абсорбционных к эмиссионным измерениям осуществляется поворотом переключателя. [c.171]

Основной принцип применяемого на практике способа измерения отношения интенсивностей путем зарядки накопительных конденсаторов (разд. 5.12.2 в [1]) показан на блок-схеме рис. 6.2. Катоды фотоумножителей Рх и Рг освещаются светом интенсивностью 1х и 1г соответственно. Чувствительности фотоумножителей можно регулировать с помощью делителей, управляющих динодным напряжением, таким образом, чтобы показания регистрирующего блока, соответствующие величинам интенсивностей 1х и 1г, попадали бы в [c.219]

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]

В фотоэлектрических приемниках излучение непосредственно превращается в электрическую энергию. В фотоэлементах и фотоумножителях используется внешний фотоэлектрический эффект. Поглощаемые фотоны выбивают из фотокатода электроны, которые попадают на анод фототок измеряется. Спектральная чувствительность фотоэлемента зависит от материала катода, поэтому оптимальные условия работы соответствуют определенной области длин волн (рис. 6.5). В газонаполненных фотоэлементах в результате столкновений фотоэлектронов с молекулами газа образуются дополнительные заряженные частицы. [c.140]

Чувствительность вакуумных фотоэлементов и фотоумножителей ограничена так называемым флуктуационным (дробовым) шумом, вызываемом статистическими флуктуациями скорости, с которой каждый индивидуальный электрон испускается с поверхности катода. Можно показать, что величина флуктуационного шума пропорциональна корню квадратному из мощ- [c.72]

Спектральная чувствительность фотоумножителей определяется также материалом фотокатода. В фотоумножителях используют преимущественно цезиевые и сурьмяно-цезиевые катоды. Их спектральная чувствительность близка к соответствующей чувствительности фотоэлементов с внешним фотоэффектом. [c.500]

Для фотоэлектрического нефелометра существенно при этом возможное различие в чувствительности фотокатода ФЭУ к свету с той или иной поляризацией (что требует специальной проверки). Известно, однако, что это различие несущественно для фотоумножителей с торцовым катодом, у которых пучок падает на поверхность катода нормально [93]. К таким фотоумножителям относятся, в частности, отечественные умножители ФЭУ-19 и ФЭУ-29. [c.267]

Опубликовано несколько работ, в которых рассматриваются возможности разработки и применения многоканальных атомноабсорбционных спектрофотометров [15—21]. Уолш предложил использовать резонансную монохроматизацию света при создании многоканальных приборов и устройств для одновременного выделения нескольких спектральных линий. Резонансными монохроматорами служат лампы с полым катодом. Переизлученная энергия поступает на солнечно-слепые фотоумножители, чувствительные в области спектра короче 3000 А. Многоканальные приборы, основанные на описанном принципе, просты по конструкции, компактны и [c.251]

Во флуориметрах с источником возбуждения, имеющим непрерывный спектр испускания, в качестве осветителя используют низковольтную лампу накаливания. Монохроматизирую-щими устройствами служат скрещенные светофильтры с границей скрещения, соответствующей спектрам возбуждения (поглощения) и излучения определяемого вещества. Первичный светофильтр (стеклянный или жидкостный) имеет широкук> область спектрального пропускания, соответствующую полосе поглощения флуориметрируемого раствора вторичный светофильтр поглощает пропущенный первичным светофильтром лучистый поток (рассеянный частями прибора и раствором) и по возможности полно пропускает свет, излучаемый определяемым веществом. Такие приборы особенно пригодны для флуориметрирования веществ, слабо поглощающих ультрафиолетовые излучения, но имеющих максимум возбуждения в желтой, оранжевой и красной областях спектра и флуоресцирующих соответственно в его более длинноволновой части. Для регистрации флуоресценции таких веществ следует применять фотоумножители с катодом, область чувствительности которого сдвинута далее к красному концу спектра, чем в приборах с ультрафиолетовыми осветителями. Как правило, при таком возбуждении яркость свечения одних и тех же растворов выше, чем при ультрафиолетовом возбуждении вследствие этого в ряде случаев можно достигнуть увеличения чувствительности флуоресцентных реакций и регистрировать фототок чувствительным микроамперметром без усиления. [c.62]

Рис. 3-18. Кривые спектральной чувствительности фотоумножителей. 1 — катод изготовлен из Ag—О— s, баллон — из боросиликатного стекла 2 — катод состоит из нескольких щелочных металлов, баллон изготовлен из боросиликатного стекла 3 — катод изготовлен из GaAs( s), баллон — из стекла, прозрачного в УФ-области 4 — катод состоит из двух щелочных металлов, баллон изготовлен из боросиликатного стекла (Hamamatsu orporation).

При фотоэлектрических измерениях существенную роль играет темновой ток приемника, вернее, отношение величины измеряемого сигнала к величине темнового тока (отношение сигнал/шум). Темновой ток зависит от термоэлектронной эмиссии фотокатода и эмиттеров (полезно поэтому приемник охлаждать до низких температур) и от их автоэлектронной (холодной) эмиссии. Эмиссия от фотокатода и первых эмиттеров усиливается последующими эмиттерами ФЭУ и составляет значительную долю темнового тока. Для ФЭУ темновой ток существенно зависит от утечек тока по баллону, от приложенной разности потенциалов и растет пропорционально росту чувствительности. Так, ФЭУ-19 с увиолевым окном и сурьмяно-цезиевым катодом при рабочем напряжении 1500 в имеет интегральную чувствительность 100 а лм. и темновой ток 3-10 а при чувствительности катода 25-10 а лм и дает таким образом усиление в 4-10 раз. Пусть измеряется спек трг.льная линия со световым потоком Т Ю - лм (мощность 10 вт) ФЭУ-19 даст ток 7-1С а при темновом токе, в два раза меньшем Ясно, что такие измерения не будут достаточно уверенными, необхо димо выбирать экземпляры ФЭУ с меньшим темновым током (вапри мер, фотоумножители Р-3 или Р-5) либо применять средства компен сации темнового тока. [c.98]

Характеристики различных типов приемников для вакуумного ультрафиолетового излучения детально изучены многими авторами. Постоянная снектральная чувствительность, общая характеристика вакуумных термопар, быстрая и высокостабильная реакция на сигнал эффективно достигаются при использовании фотоумножителей с катодом, покрытым фосфором. В качестве фосфора с успехом применяется салицнлат натрия [21], превращающий коротковолновое излучение в свет, способный проникать в оболочку фотоумножителя, обычно реагирующего лишь на видимый свет. Кролю того, фотоумнолш-тели допускают внешнюю регулировку их чувствительности. При исследованиях в области крайнего ультрафиолета конструкция записывающей фотометрической системы и наилучший способ введения исследуемого образца существенным образом взаимосвязаны. [c.18]

Наибольший ток, допустимый на выходе фотоумножителя ФЭУ-19200 имаксимальный световой поток может попадать на его катод при чувствительности 100 а1лм> Можно ли подавать напряжение на умножитель при обычном освещении [c.199]

Количественное изучение люминесценции требует использования специальных методик, часть из которых описана в этом разделе. Интенсивности флуоресценции, фосфоресценции и хемилюминесценции обычно существенно ниже, чем у световых потоков, применяемых для фотолиза или возбуждения. Поэтому фотографическая регистрация спектров люминесценции может дать данные об интенсивности, усредненные по периоду времени экспозиции, а также о спектральном распределении излучения. Однако обычно при количественных исследованиях используются фотоэлектрические методы регистрации из-за их лучщей чувствительности и скорости отклика. Можно изготовить фотоэлементы типа описанных в предыдущем разделе для регистрации излучения вплоть до длины волны света порядка 1300 нм, подбирая подходящий катод (Ад—О—Сз). Коротковолновая граница регистрации определяется в большей степени пропусканием окон фотоэлемента, чем свойствами катода. Стандартный способ расширения области регистрации в УФ-область состоит в покрытии передней стенки фотоприемника флуоресцирующим материалом, преобразующим УФ-из-лучение в видимое, которое и регистрируется фотоприемником через стеклянное окно. Слабый ток фотоприемника можно усилить с помощью стандартных электронных устройств, этим путем удается регистрировать слабые свечения. Усиление неизбежно приводит к появлению некоторого уровня шума, поэтому слабое свечение лучше регистрируется фотоумножителями. Фотоумножитель фактически является фотоэлементом с внутренним усилением, который почти лишен шума. Рис. 7.3 по- [c.189]

При определении натрия по излучению его желтого дублета Ка 589—589,6 ммп применяется селеновый фотоэлемент. В случае определения калия применяется интерференционный светофильтр, выделяющий излучение 766,8—769,9жл4к, а приемником излучения служит сернисто-серебряный фотоэлемент ввиду его большой чувствительности в красной области спектра. При определении кальция может использоваться в качестве аналитической линии Са 422,7 ммп или молекулярная полоса излучения кальция в области 622 ммк. В первом случае должен применяться фотоэлемент с сурьмяно-цезиевым катодом, во втором случае — селеновый фотоэлемент. Чувствительность определения кальция меньше, чем натрия и калия, и поэтому кальций лучше определять с помощью установки, состоящей из монохроматора и фотоумножителя (ФЭУ-17 ФЭУ-19 и др.). При определении кальция необходимо иметь в виду сильное влияние алюминия, проявляющееся в резком уменьшении результатов. Способы устранения этого влияния описаны выше. [c.23]

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]

Наиболее простая регистрирующая схема применялась в работах Аллана [37]. На выходе среднего кварцевого спектрографа фирмы Хильгер вместо кассеты установлена приставка с подвижной щелью, на которой закреплен фотоумножитель 1Р28. Постоянный сигнал с фотоумножителя измеряют непосредственно гальванометром (внутреннее сопротивление 450 ом) с набором шунтов для изменения его чувствительности. С помощью батареи (1,5 в) и переменного сопротивления компенсируют темновой ток фотоумножителя и фон пламени. Лампы с полыми катодами питают через стабилизатор тока. Применяют безлинзовое освещение щели спектрографа, причем расстояние от горелки до щели составляет 45 см. За горелкой устанавливают диафрагму, выделяющую необходимую для измерений часть пламени. [c.156]

Многими исследователями применяется сравнительно простая регистрирующая схема, предложенная Боксом и Уолшем [9]. В качестве приемника используют фотоумножители IP28 для ультрафиолетовой и видимой области и IP22 для ближней инфракрасной области спектра. Сигнал с фотоумножителя поступает на усилитель переменного тока (рис. 52). Усиленный сигнал детектируется и регистрируется микроамперметром (О—250 мка). Полное отклонение стрелки прибора соответствует входному сигналу 5- 10 а. С целью улучшения линейности усилителя первый и третий каскады охвачены обратной связью. Для увеличения постоянной времени микроамперметр шунтирован емкостью 200 мкф. В схеме предусмотрено использование пишущего потенциометра с чувствительностью 10 мв на всю шкалу. С открытым входом шумы усилителя не превышают 1%. Модуляция пучка света осуществляется питанием ламп с полым катодом прерывистым током частотой 100 или 50 гц с помощью выпрямителя ( 9). [c.158]

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]

Объективное определение интенсивности рассеянного света производят при помощи фотоумножителя. Для этой цели пригодны несколько типов фотоумножителей с фотокатодами различной площади и различным коэффициентом усиления, который зависит от приложенного напряжения и числа каскадов. Обычно, применяя чувствительные лампы при напряжении, меньшем максимально допустимого, можно получить лучшую стабильность, чем при использовании ламп меньшей чувствительности, работающих при максимальном напряжении. Как будет показано ниже, геометрия приемника света должна быть точно известна, поэтому следует употреблять лампы с вполне определенной площадью поверхности катода, который является плоским окном фотоумножителя. При этих условиях свет, падающий на фотокатод, не проходит через искривленную часть колбы фотоумножителя и ток от фотоумножителя не зависит от степени поляризации света. Для измерения светорассеяния фотоумножители такого типа (E.M.I. и 20 th entury Ele troni s) оказались весьма пригодными они имеют очень низкий темповой ток (около 10 а) и хорошую стабильность, особенно при работе с нагрузкой, не превышающей максимально допустимой величины. [c.195]

Можно также пользоваться источником непрерывного спектра в сочетании с монохроматором высокого разрешения. О Хэвер и сотр. [5, 6] показали, что ксеноновая лампа большой мощности с эшелеттом в качестве монохроматора позволяет сузить полосу поглощения, чтобы получить правильные значения оптической плотности. Достоинством такой лампы является то, что при переходе от одного элемента к другому достаточно просто менять длину волны. Авторы описали прибор с 16 фотоумножителями, на котором возможно одновременное определение такого же количества элементов, но с несколько меньшей чувствительностью, чем с помощью лампы с полым катодом. В атомно-абсорбционных спектрофотометрах заводского изготовления непрерывные источники не используются. [c.140]

И наконец, следует уделить внимание лазерному источнику света. Серийные газовые лазеры вполне пригодны для КРЛС-анализа. Выгодно иметь лазер, настроенный на моду TEMqq, так как тогда распределение интенсивности света имеет гауссовскую форму, а эффективный диаметр пучка — минимальные размеры. Если лазер не стабилизирован по моде, он будет одновременно генерировать несколько линий, расстояние между которыми по крайней мере на порядок больше 10 МГц. Поскольку это расстояние гораздо больше, чем ширина рэлеевской линии, стабилизированный по моде лазер использовать необязательно. Как правило, применяют два лазера. He-Ne-лазер генерирует линию с X = 633 нм, а его мощность обычно не превышает 10 мВт. Его преимущество заключается в том, что он сравнительно недорогой. Ионный аргоновый лазер стоит дороже, но его мощность при генерации любой из двух наиболее интенсивных линий с длиной волны 488 и 514 нм в 100 раз больше. К тому же эти линии находятся в области максимальной спектральной чувствительности фотоумножителей. Однако при низком давлении плазмы для Аг" -лазеров были зарегистрированы спектры искусственного шума [13, 24]. Другая проблема, связанная с этими лазерами, касается механической стабильности лазерных трубок, однако эту проблему можно решить, используя более прочный материал для катода и поддерживая подходящее давление в газоразрядной трубке. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология