Фотоумножитель коэффициент усиления

В пятой колбе вместимостью 50 мл студент получает у преподавателя контрольный раствор пробы воды. После приготовления растворов включают и настраивают прибор. Каждую примесь определяют, используя соответствующую лампу с полым катодом. Устанавливают ток питания лампы, напряжение фотоумножителя, коэффициент усиления фототока, длину волны резонансной линии определяемого элемента. Необходимые параметры приведены в табл. 4, После установки [c.38]

Ясно, что в случае фотоумножителя коэффициент усиления по току С не входит в результирующее отношение сигнал/шум (с/ш). Однако почти такой же анализ для лавинного фотодиода приведет к следующему отношению сигнал/шум [89]. [c.386]

Одна часть монохроматического излучения элемента от лампы с полым катодом проходит через пламя 5 и фокусируется на входной щели 7 монохроматора. Другая часть светового потока минует пламя и затем совмещается с первой с помощью тонкой. пластинки 6. Выделенное монохроматическое излучение попадает на фотоумножитель или фотоэлемент 10. Ток усиливается в блоке 11 и регистрируется измерительным прибором 12. Раствор поступает в пламя через горелку (атомизатор) 4. Важнейшей проблемой в атомной адсорбции является отделение резонансного излучения элемента в пламени при данной длине волны от аналитического сигнала. Для этого падающее на поглощающий слой и контрольное (не проходящее через пламя) излучение модулируют или с помощью вращающегося диска 2 с отверстиями, или путем питания лампы с полым катодом переменным или импульсным током. Усилитель 11 имеет максимальный коэффициент усиления для той же частоты, с которой модулируется излучение полого катода. Лампы с полым катодом обычно одноэлементны и чтобы определить другой элемент, нужно сменить лампу, что увеличивает время анализа. Многоэлементные лампы, которые используют в атомно-абсорбционных многоканальных спектрофотометрах, позволяют одновременно определять несколько элементов. Атомно-абсорбционный метод может быть полностью автоматизирован, начиная от подачи проб до обработки результатов измерений. При этом производительность метода составляет до сотен определений в 1 ч. [c.50]

Отметим, что важнейшей характеристикой сцинтилляционного счетчика и всей регистрирующей аппаратуры являются дискриминационные кривые, которые показывают зависимость количества зарегистрированных импульсов от начального порога дискриминации при ширине окна дискриминации 1 В. Форма дискриминационных кривых зависит от спектрального состава рентгеновского излучения, направляемого на сцинтиллятор, напряжения на фотоумножителе и коэффициента усиления. Неизменность по времени дискриминационной кривой зависит от стабильности работы всего комплекса рентгеновской аппаратуры. При правильном выборе режимов работы счетчика амплитуд- [c.98]

На рис, 46 представлена принципиальная схема установки для атомно-абсорбционного анализа. Свет от разрядной трубки 1 (полый катод, покрытый внутри определяемым металлом) проходит через пламя горелки 2 и фиксируется на ш,ели монохроматора 3. Затем излучение попадает на фотоумножитель или фотоэлемент 4. Ток усиливается в блоке 5 и регистрируется измерительным устройством 6. Определение заключается в измерении отношения световых потоков прошедшего через пламя с введенным в него анализируемым веществом и без него. Поскольку свечение линии исследуемого элемента в пламени горелки оказывается более интенсивным, чем их интенсивность, полученная от полого катода, то излучение последнего модулируют. Модуляция излучения осуществляется вращающимся диском с отверстиями (модулятор 7), расположенным между полым катодом и пламенем. Усилитель 5 должен иметь максимальный коэффициент усиления для той же частоты, с ка-> кой модулируется излучение полого катода. [c.250]

На рис. 6 приведена картина распределения по размерам для частиц латекса Оо у Ь8-040-А в многоканальном анализаторе, полученная при коэффициенте усиления 20 ООО с использованием перпендикулярно поляризованного света. Экспериментально регистрируемый сигнал включает рассеяние от частиц, фоновое рассеяние и шумы фотоумножителя. Так как шумы фотоумножителя флуктуируют около нулевого положения,. середину расстояния между максимумами принимают за нулевую отсчет-ную точку. Предполагают, что наблюдаемое распределение пред- [c.257]

Интенсивность излучения обычно измеряется с помощью фотоумножителя и монохроматора. В ранних исследованиях для выделения спектральной атомной линии использовались оптические фильтры, что, безусловно, ограничивало возможности спектрометрического анализа. Значительно больше информации дает изучение многих линий или спектральных полос с помощью призменных или дифракционных монохроматоров. Обычно для улучшения отношения сигнал/шум модулированный световой поток от пламени регистрируется в режиме двухканального синхронного детектирования с использованием фазочувствительного детектора, усилителя с большим коэффициентом усиления и самописца. [c.226]

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]

Для ряда задач изотопного спектрального анализа газов, где наряду с высокой стабильностью работы генератора требуется и высокая отдаваемая мощность, применяется генератор типа ВГ-3 Р ]. Схема генератора ВГ-3 дана на рис. 35. Повыщение стабильности работы достигается путем введения в схему цепи электроннооптической обратной связи. Часть светового потока от разрядной трубки попадает на однокаскадный фотоумножитель ФЭУ-1, электрический сигнал с которого усиливается усилителем в цепи обратной связи и подается в виде модулирующего сигнала в схему высокочастотного генератора. Изменение величины светового потока вызывает изменение величины мощности, которую отдает генератор на нагрузку. Такой способ стабилизации светового потока позволяет компенсировать изменения яркости свечения, происходящие за счет нестабильности сетевого напряжения. Генератор собран по многокаскадной схе.ме. Применение многокаскадной схемы существенно снижает требуемый коэффициент усиления цепи обратной связи. [c.86]

Сцинтилляционный счетчик обладает двумя преимуществами по сравнению с борным счетчиком. Во-первых, импульсы на выходе фотоумножителя имеют достаточно большую амплитуду для подачи непосредственно на дискриминатор, в то время как для борного счетчика необходим стабильный широкополосный усилитель с высоким коэффициентом усиления, и, во-вторых, борный счетчик более склонен к микрофонному эффекту. Это не имеет значения в стационарных установках, но может создавать некоторые трудности при работе с портативными устройствами. [c.177]

Коэффициент усиления фотоумножителя в значительной степени зависит от накладываемого напряжения (o V ), и поэтому источник напряжения должен быть очень хорошо стабилизирован. Высокой стабилизации можно достигнуть, применяя высоковольтные батареи, но при продолжительной работе следует пользоваться электронным стабилизатором. Некоторые стабилизаторы описаны в работах [20, 21 ], а на рис. 53 представлена вполне удовлетворительно работающая схема 22]. [c.195]

На рис. IH.31 приведена схема усилителя фототоков фотоумножителя . Усилитель очень стабилен в работе и имеет коэффициент усиления, достаточный для приведения в действие самопишущего потенциометра типа ЭПП-09. [c.147]

Процесс умножения повторяется на каждой следующей ступени. Электроны, выбитые из динода 9 (имеющего особую форму), собираются анодом 10. Фотоумножитель этого типа обычно работает при напряжении от 75 до 100 в на каждую ступень, коэффициент усиления его может достигать миллиона. [c.72]

Характеристика сцинтилляционного счетчика, так же как и газонаполненного, имеет плато . В сцинтилляционном счетчике фотоумножитель выступает в роли первичного усилителя с коэффициентом усиления до 10 . Со сцинтилляционным счетчиком может быть использован линейный усилитель с малым коэффициентом усиления. В области плато этот коэффициент должен быть в пределах Ю —101 [c.75]

В инфракрасной области чувствительность обсуждаемого метода резко ухудшается по двум причинам. Во-первых, квантовый выход и коэффициент усиления инфракрасных детекторов значительно меньше, чем фотоумножителей для видимой области. Второе ограничение — это большие радиационные времена жизни колебательно- или вращательно-возбужденных молекул в их основном электронном состоянии. Вследствие больших времен жизни возбужденные молекулы могут столкнуться с другими молекулами или со стенками ячейки еще до того, как они начнут испускать фотоны, а это может привести к преобразованию энергии возбуждения в энергию поступательного движения, что уменьшает квантовый выход молекул. Если в газовой фазе поддерживать достаточно низкое давление для того, чтобы устранить столкновения, то молекулы могут диффундировать из области наблюдения, не успев испустить фотоны. [c.252]

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]

Кривая 1 соответствует случаю, когда отсутствует темповой ток фотоумножителя (г т = 0) и ширина полосы пропускания регистрирующего устройства равна 1 гц (Д/=1 гц). При обычных условиях эксплуатации фотоумножителей (коэффициент усиления 10 , сопротивление нагрузки 10 ом) вид графика определяется только дробовым эффектом. Некоторый изгиб при малых значениях /ф обусловлен наложением теплового эффекта в нагрузочном сопротивлении. Кривые 2 и 3 учитывают наличие темпового тока в фотоумножителях Ю " а для сурьмяно-цезиевых, 10 а для кислородноцезиевых фотокатодов. Из рисунка видно, что при фототеках, больших темновых токов (/ф>/т), влиянием последних можно пренебречь. [c.144]

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]

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]

Теперь мы обратимся к краткому рассмотрению того, как описанные фотохимические изменения превраш,аются в электрический импульс, который стимулирует мозг. Существуют доказательства, что одиночный квант света может вызвать раздражение палочки сетчатки. Однако поглощение одного кванта еще не создает эффекта зрения. Для этого требуется попадание нескольких квантов (согласно разумной оценке, от двух до шести квантов) в одну и ту же палочку в течение относительно короткого временного промежутка. Но даже в этом случае процесс весьма эффективен, а энергия конечной реакции существенно превосходит энергию, поглощенную зрительным пигментом. Поглощение света инициирует цепь реакций, черпающих энергию из метаболизма. Тем самым зрительное возбуждение является результатом усиления светового сигнала, попадающего в сетчатку. Фоторецептор служит биологическим эквивалентом фотоумножителя, который преобразует кванты света в электрический сигнал с большим усилением и низким шумом (см. гл. 7). И фоторецептор, и фотоумножитель достигают большого коэффициента усиления с помощью каскада стадий усиления. Зрительные пигменты представляют собой интегральные мембранные белки, которые находятся в плазме и мембранах дисков внешнего сегмента фоторецептора. Фотоизомеризация ретиналя вызывает серию конформационных изменений в связанном с ним белке и тем самым образует или раскрывает ферментативный активный центр. Следует каскад ферментативных реакций, которые в конце концов дают нервный импульс. Электрический ответ начинается с кратковременной гиперполяризации, вызванной закрытием нескольких сотен натриевых каналов в плазматической мембране. Таким способом молекулы-посредники (мессенджеры) передают информацию от диска рецептора к мембране плазмы. Вероятным кандидатом на роль мессенджера является богатый энергией циклический фосфат цГМФ (гуанозин-3, 5 -цикломонофосфат), возможно, в сочетании с ионами Са +. Было показано, что катионная проводимость плазматических мембран палочек и колбочек прямо контролируется цГМФ. Таким образом светоиндуцированные структурные изменения диска активируют механизм преобразования, который сам генерирует потенциал, распространяющийся по плазматической мембране. В настоящее время детали механизмов преобразования и усиления продолжают исследоваться. Была предложена схема, основной упор в которой делается на центральную роль фосфодиэстеразы в процессе контроля за кон- [c.241]

Сцинтилляционные счетчики требуют небольших усилителей, так как значительное усиление происходит в фотоумножителях. Плато по усилению и напряжению фотоумножителя имеет наклон, который объясняется существованием заметного числа малых импульсов, даваемые сцинтиллятором. Эти импульсы возникают вследствие поликристалличности ZnS и недостаточной прозрачности его к собственному излучению. Наклон плато делает необходимым хорошую стабилизацию напряжения питания и коэффициента усиления. [c.147]

На рис. И приведена блок-схема преобразователя импульсов. Накопительная емкость С заряжается через цепь ультралинейного (полностью линейного) диода с коэффициентом усиления 1. В связи с этим заряд на емкости соответствует величине выходного сигнала фотоумножителя. Диодная цепь В имеет коэффициент усиления 1,2 и поэтому в период зарядки задает отрицательное смещение. Это смещение действует до тех пор, пока амплитуда входного сигнала не уменьшится приблизительно на 80% от максимального значения. Дальнейшее уменьшение входного сигнала приводит к возникновению в цепи В положительного смещения и разрядки накопительной емкости С. [c.266]

На рис. 46 приводится приемно-усилительная схема приставки НС-381 Р ]. Фототек регистрируется фотоумножителем ФЭУ-17, усиливается усилителем посте яиного тока, собранным по схеме моста на лампе 6Ж1Ж. В цепи управляющей сетки включены сопротивления 1, 10 и 100 Мом, позволяющие изменять коэффициент усиления усилителя в отношении 1 10 100. Коэффициент усиления при сопротивлении 100 Мои равен К = 10 . Потенциометр R позволяет компенсировать постоянную составляющую темнового тока. Регистрация фототека [c.112]

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]

Ширина щели подбирается так, чтобы добиться отклонения на всю щкалу самописца. Усиление усилителя затем снижается до трехкратного и регистрируется отклонение. Отношение этих двух положений пера самописца точно соответствует чувствительности нового диапазона (приблизительно 3000). При этом диапазоне чувствительности увеличивают ширину щели или устанавливают длину волны ближе к максимуму флуоресценции так, чтобы получить отклонение пера на всю щкалу самописца. Коэффициент усиления усилителя теперь снижают до единицы и по показанию самописца определяют чувствительность нового диапазона (приблизительно 1000). Эта процедура повторяется при меньших напряжениях на фотоумножителе, так что получается ряд точных значений чувствительности, соответствующих приблизительно 300, 100, 30, 10, 3, 1. Если используются стабилизированные усилитель и источник высокого напряжения, эти величины доллшы воспроизводиться в пределах нескольких процентов в течение длительного времени. Рекомендуется проверять линейность в некоторых интервалах (особенно при малых чувствительностях), помещая фильтры с известным пропусканием в пучок возбуждающего света или измеряя интенсивность флуоресценции нескольких растворов с известной концентрацией флуоресцирующего вещества при таких условиях, для которых известно, что интенсивность флуоресценции пропорциональна концентрации. [c.210]

Сигнал с фотоумножителя поступает на трехкаскадный усилитель постоянного тока, схема которого представлена на рис. Ш-21 [79]. Регулировка пределов чувствительности осуществляется ступенчато в первом каскаде. Им служит электрометрический усилитель на лампе 2Э2П, для уменьшения дрейфа коэффициента усиления питаемый от блока последовательно соединенных батарей 1,28 НВМЦ-525 общим напряжением [c.128]

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]

Диапазон измерений прибора с логарифмической шкалой перекрывает 3—4 порядка величин без переключения схемы Это создает удобство при дистанционном измерении уровня радиации и при работе с самописцем. Прибор может быть использован для измерения потоков как светового излучения, так и ионизирующих излучений при использовании соответствующих люминесци-рующих кристаллов. Для получения логарифмической шкалы используют логарифмическую зависимость между коэффициентом усиления фотоумножителя и приложенным к нему напряжением. [c.518]

На рис. 25 представлена схема фотоумножителя № 931-А одного из ранних, но все еще применяемых типов. Как видно на этом pjH yHKe, свет, испускаемый фосфором, проходит через стеклянный корпус, попадает на фотокатод и выбивает из него электроны. Последние фокусируются электростатически на первый динод . Каждый электрон, попадающий таким образом на поверхность динода 1, выбивает из нее несколько вторичных электронов, которые фокусируются электростатически на динод 2. Этот процесс на первой ступени дает значительное усиление, аналогичное коэффициенту усиления А, рассмотренному ранее (сы. [c.72]

При выборе фотодетектора основными характеристиками служат спектральная характеристика, квантовый выход, частотная характеристика, усиление по току и темновой ток. Большую роль могут играть и другие соображения, например габариты, устойчивость к разнообразным воздействиям и стоимость. Во многих случаях при выборе класса фотодетектора руководствуются длиной волны сигналг, который необходимо обнаружить. Для длин волн от 200 нм до 1 мкм (от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области спектра) обычно предпочтительны фотоумножители благодаря их высокому коэффициенту усиления и малому шуму. Действительно, способность этих приборов обнаруживать одиночные фотоны привела к созданию систем детектирования светового излучения низкого уровня, которые основаны на технике счета отдельных фотонов [88]. [c.338]

Шумы фотоумножителя определяются несколькими факторами его типом, характеристиками фотокатода, коэффициентом усиления и сведениями о предшествующем использовании данного фотоумножителя. Преобладающая форма шума фотоумножителя связана с выходом одиночных электронов из фотокатода в отсутствие падающего света. Так называемый темновой ток , возникающий вследствие процессов термоэлектронной и автоэлектронной эмиссии, имеет величину от 10 до 10 А при комнатной температуре. Охлаждение фотоумножителя — широко распространенный прием уменьшения этого компонента шума этот вопрос рассмотрели Фоорд, Джоунс, Оливер и Пайк [150]. Хорошее общее описание проблем, связанных с проблемами шумов фотоумножителя, составил Поултни [88]. [c.384]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология