Ток теплового шума

Очень велико значение жидкого гелия для создания сверхнизких температур. Исследования прн таких температурах приводят к фундаментальным научным результатам (нахождение энтропии твердых веществ по данным о низкотемпературной теплоемкости, изучение сверхпроводимости, сверхтекучести). Гелиевые температуры используют и в технике (охлаждение радиотехнических устройств с целью устранения тепловых шумов , охлаждение сверхпроводящих электромагнитов). [c.489]

В электронных элементах на входе приемника — усилителя дефектоскопа происходят хаотические изменения электрических потенциалов и токов, которые ограничивают минимальное значение усиливаемого сигнала /щщ. Тепловые колебания носителей электрических зарядов в резисторе с сопротивлением Я при абсолютной температуре Т порождают тепловые шумы, среднее значение квадрата напряжения которых равно [c.126]

Рассчитать уровень тепловых шумов входных цепей дефектоскопа при комнатной температуре, если ширина полосы пропускания Д/=2 МГц, входное сопротивление 50 Ом. Оценить значение минимального регистрируемого сигнала. [c.134]

Возможность снижения порога электрической чувствительности за счет (/ п (путем увеличения коэффициента усиления) ограничивается тепловыми шумами С т1п 10 В. Подставляя найденные оценки в (2.41), найдем значение абсолютной чувствительности [c.136]

Тепловой шум цепи — это шум, вызванный флуктуацией силы тока, протекающего по сопротивлению R, который приводит к изменениям разности потенциалов на концах этого сопротивления [c.79]

Причиной теплового шума является хаотическое (тепловое) движение заряженных частиц (ионов, электронов) в объеме раствора. Дробовой шум обусловлен неравномерностью во времени дискретного по своей природе процесса окисления-восстановления на границе электрод/раствор. Флуктуации процесса диффузии и случайный характер процесса диссоциации-ассоциации (в случае слабых электролитов) также вносят определенный вклад в тепловой и дробовой шум. Особенностью этих шумов является равномерная спектральная плотность дисперсии в широкой области частот ( белый шум ). [c.297]

Строго говоря, белый шум нереализуем физически, но можно получить очень хорошее приближение к нему Например, флуктуирующий ток в электронной лампе дает очень хорошее приближение, так как его спектр мощности по существу равен константе в интервале от О до 100 Мгц Этот шум, называемый обычно дробовым, создается в результате случайной эмиссии электронов с катода лампы Другим физическим примером шума, являющегося приблизительно белым в щироком диапазоне частот, служит тепловой шум Этот шум представляет собой напряжение (или ток) в проводнике, обладающем сопротивлением Я, вызванное тепловым движением электронов. Его спектр мощности почти постоянен в широком диапазоне частот и равен [c.273]

Ниже будем рассматривать только тепловой случайный шум. Среднеквадратичная амплитуда теплового шума во временной области определяется выражением (4.3.7). Так же, как и в выражении (4.3.8), весовая функция А(/ь /2) обусловливает временную зависимость среднеквадратичной амплитуды шума ап. [c.421]

Благодаря описанным явлениям на любом электрическом активном сопротивлении возникает напряжение теплового шума. [c.665]

Минимальный уровень шумов, который определяет чувствительность аппаратуры АЭ, связан с собственными тепловыми шумами преобразователя АЭ и коэффициентом шума входных каскадов усилителя (предусилителя). Собственный тепловой шум ПАЭ с чувствительным элементом, изготовленным из пьезокерамики, не должен превышать 5 мкВ. Коэффициент шума входных каскадов усилителя не должен превышать 6 дБ. Поэтому собственные шумы (Циа) аппаратуры АЭ не должны превышать 10 мкВ, приведенных ко входу. [c.316]

ПАЭ, используемые в практике АЭ диагностики, имеют различные значения предельной чувствительности, которые связаны с собственными тепловыми шумами преобразователя (табл. 9). [c.321]

Данная величина чувствительности соответствует выявлению скачка трещины длиной 1 мкм на величину 1 мкм и рассчитана по уровню собственных тепловых шумов. В лабораторных экспериментах выявлялись скачки трещин порядка 20 мкм. Скачкообразная пластическая деформация обнаруживалась для объемов деформации порядка 10 мкм . [c.322]

Наиболее часто встречаются два вида шумов. Так называемый белый шум характеризуется постоянством спектральной плотности в широком диапазоне частот. Таким шумом обладают термоэлементы и металлические болометры грубо приближенно можно считать, что им обладают фотоэлементы и фотоумножители. Спектральная плотность тепловых шумов в тепловых приемниках определяется формулой Джонсона-Найквиста [c.228]

Измерение температуры по тепловому шуму. Известно, что при пропускании тока через электросопротивление в последнем возникает тепловой шум, величина которого пропорциональна температуре. Флуктуации тока в такой замкнутой цепи связаны с температурой формулой Найквиста . Явление теплового шума было использовано для измерения температуры при высоком давлении. Исследования при давлениях до 10 ООО ат показали, что тепловой шум не зависит от давления, под которым находится электросопротивление. [c.188]

Установив для данного проводника зависимость э. д. с. теплового. шума от температуры при атмосферном давлении, можно поместить шумящее сопротивление в аппарат высокого давления и либо непосредственно измерять температуру, либо откалибровать находящуюся в тех же условиях термопару. [c.188]

Основными недостатками электрометрических усилителей прямого усиления является неустойчивость нуля индикатора, которая определяется в основном тепловыми шумами, эффектом мерцания катода (фликкер-эффектом) и нестабильностью напряжения источников питания. Неустойчивость нуля имеет наибольшее значение в первые часы работы усилителя, что связано с необратимыми процессами, происходящими в лампах. В современных электрометрических усилителях дрейф нуля обычно не превышает 2 мВ/ч. (табл. 2.5). [c.55]

В настоящее время широко распространены электрометрические усилители с емкостным вибрационным преобразователем (табл. 2.6). Чувствительность этих усилителей ограничивают шумы и дрейф нуля. Основными составляющими шумового напряжения являются темновой шум входного сопротивления и дробовый шум электрометрической лампы. Уменьшение сопротивления утечки первой лампы позволяет значительно снизить влияние дробового шума сеточного тока. Следовательно, можно добиться такого положения, что предельная чувствительность усилителя будет находиться на уровне тепловых шумов емкостного вибрационного преобразователя [87]. [c.56]

Детекторы с металлическими нитями требуют значительно более высоких значений тока, и для них нельзя указать оптимальную область этих значений. Чувствительность увеличивается примерно пропорционально квадрату силы тока до тех пор, пока тепловые шумы не сделают режим работы детектора явно нестабильным. В этом случае экспериментатору приходится выбирать некоторое компромиссное значение тока, обеспечивающее необходимую чувствительность при допустимом шуме. [c.66]

Сигнал в масс-спектрометре, использующем простой коллектор Фарадея, получается как напряжение, снимаемое с большого сопротивления Я, через которое течет ионный ток. В электрических проводниках, не связанных с ка-ким-либо внешним источником напряжения, свободные электроны находятся в состоянии постоянного термического возбуждения. Случайные перемещения этих электронов приводят к небольшим флуктуациям тока в проводнике, которые обусловливают колебания напряжения на концах проводника. Величина этих колебаний напряжения, зависящая от сопротивления проводника и называемая напряжением тепловых шумов [1056, 1526], определяется уравнением [c.212]

Наряду с полезными сигналами динодная система усиливает паразитные сигналы, давая так называемый тепловой шум. Из сурьмянистого цезия вырываются тепловые электроны, т.е. электроны, кинетическая энергия которых больше работы выхода электронов из материала динодов. Кроме того, ускоренные электроны ионизируют остаточный газ в ФЭУ. Появившиеся положительные ионы, двигаясь навстречу электронному току, попадают на диноды и выбивают дополнительные электроны, которые усиливаются динодной системой. За счет этих двух процессов на выходе ФЭУ появляются паразитные импульсы. Амплитуда этих паразитных сигналов меньше амплитуды импульсов от ядерных частиц. Используя подходящий порог дискриминации, можно почти полностью отсечь паразитные импульсы шума и подать па пересчетную схему только полезные импульсы. На рис. 44 изображена запись, получающаяся на экране осциллографа. Как видно на рисунке, при установке дискриминации Ув регистрируются только импульсы от ядерных частиц. Дискриминация заметно не уменьшает фон счетчика, так как амплитуда импульсов от космического излучения часто больше величины импульсов от регистрируемого ядерного излучения. [c.56]

На рис. 45 приведена зависимость регистрируемой скорости счета препарата с фоном, фона и значений теплового шума от напряжения на ФЭУ. Как видно на рис. 45, начиная с определен- [c.57]

Рис. 45. Зависимость скорости счета ]), величины фона (2) и значений теплового шума (5) от напряжения на ФЭУ (счетная характеристика сцинтилляционного счетчика)

Основной проблемой, связанной с измерением инфракрасного излучения очень малой интенсивности, являются тепловые шумы. При комнатной температуре идеальная поверхность излучает энергию порядка 0,05 Вт/см в диапазоне частот, достигающих 10 Гц. При таком малом потоке тепловые шумы, связанные со случайным характером излучения, ограничивают чувствительность приемника излучения. Поэтому вариации излучения меньшего уровня, чем случайные вариации шумов, однозначно интерн претировать не представляется возможным. [c.526]

Шум в двух измерениях. Двумерные спектры содержат случайный шум, возникающий главным образом за счст тепловых шумов в датчике и начальных каскадах приемника. Он имеет ту же природу, что и шум в одномерном спектре, и в эксперименте OSY при наблюдении протонов становится значимым лишь при достаточно слабых сигналах в спектре. Значительно больше неприятных осложнений возникает из-за случайной интерференции сигиалов, зависяшей от способа проведения эксперимента, Поскольку интерферограммы, образующие координату ty, получаются как результат большой серии экспериментов, разнообразные нестабильности аппаратуры могут вызывать ложные модуляция сигнала. Представим, например, что произойдет, если импульсы, используемые для возбуждения сигнала, были ие всегда одинаковыми по длительности и ш интенсивности. Тогда амплитуда сигналов в период t будет меняться нежелательным для иас образом, приводя в итоге к появлению случайных частотных компонент по зтой координате. Аналогично этому появление ложной частотной модуляции может быть вызвано любой нестабильностью отношения поля к частоте, возникающей из-за недостаточной эффективности системы стабилизации, или если прибор подвергается внешним воздействиям. Этн эффекты, а также множество других [7], которых так много, что иногда кажется удивительным, что эксперимент вообще работает, приводят к явлению, называемому шумом по ty. [c.316]

Отдельной областью возможного применения тепловизионной диагностики является прогнозирование возможных разрушений строительных сооружений путем обнаружения "тепловых предвестников" катастроф. Периодически случающиеся в России и за рубежом непредсказуемые разрушения зданий, в том числе и с человеческими жертвами, делают эту область применения социально значимой. Лабораторные исследования, выполненные М. Люонгом (Франция), показали, что при циклическом нагружении бетона температурные градиенты могут достигать нескольких градусов [84]. Пример феноменологического подхода к экспериментальному анализу катастрофы, произошедшей в 1997 г. в г. Томске, описан в п. 9.1.7. В целом, возможность тепловизионного прогнозирования разрушения зданий с работающей системой отопления представляется сомнительной ввиду трудностей обнаружения предвестников катастроф малой амплитуды на фоне многочисленных тепловых шумов. [c.280]

Всем приемникам в той или иной мере присущи следующие виды шумов 1) фотонный 2) флуктуащюнный (называемый также дробовым или тем-новым) 3) тепловой шум Джонсона (называемый также шумом сопротивления) 4) нюкочастотные шумы. Так, в фото детекторах доминируют фоновый и флуктуащюнный шумы. [c.221]

Электронный или тепловой шум обусловлен только усилителем, т. е. он не коррелирует с импульсами ультразвука и при каждом очередном импульсе имеет совершенно новую форму. Поэтому он выявляется уже простым глазом вследствие усреднения во времени в виде полосы, в которой эхо-импульсы одинаковой высоты (амплитуды) еще могут быть выявлены. Для борьбы с этим могут быть применены специальные малошумя-щие усилители, а еще лучше для этого повысить амплитуду ультразвуковых импульсов. [c.266]

С использованием лазерной интерферометрии в [19] оценена предельная чувствительность пьезопреобразователя к АЭ-сигналам в твердом теле. Авторы исходили из оценки мощности шума на зажимах пьезопреобразователя, рассчитанной по теореме Найквиста. Проведенные оценки сопоставлялись с результатами измерений, выполненных с помощью лазерной интерферомет-рической установки. Для пьезопластинки из керамики ЦТС-19 диаметром 10 мм и толщиной 5 мм, установленной на стальном стержне диаметром 6 мм, среднеквадратическое напряжение теплового шума эквивалентно амплитуде смещения стержня около 10 м при полосе частот, пропускаемых усилителем, составлявшей 1 кГц. [c.108]

Следует отметить, что уравнение (II.III.29) является в определенном смысле нсполньш. В частности, известно, что кинетические уравнения для волн содержат неоднородную часть, независящую от интенсивности колебаний и обусловленную спонтанным излучением (см., например, 37 книгн 17] или 70 книги (81). Отсутствие в нашем уравнении (П. 111,29) подобной неоднородной части делает его, строго говоря, пригодным лишь для описания процессов, в которых интенсивность волны значительно превышает уро-пень теплового шума. Именно такие задачи возникают в условиях раскачки колебательных неустойчивостей в плазме, а также и при взаимодействии пненишх интенсивных полн с искусственно воз- [c.322]

Энергетическое разрешение ППД-спектрометра. За количественную меру энергетического разрешения спектрометра принимается ширина пика полного поглощения на половине его высоты, выраженная в энергетических единицах. Полное энергетическое разрешение спектрометра с ППД определяется как процессами, происходящими в детекторе и обусловленными самой природой, так и внешними причинами, например шумами электронной аппаратуры. К основным внутренним процессам относятся такие, как флуктуация числа образованных пар носителей, флуктуация числа собранных пар носителей, тепловые шумы полупроводника и шумы, связанные с объемными токами утечки через переход (обратные токи). Последние два эффекта сильно зависят от температуры и тем самым резко ухудшают энергетическое разрешение спеьсгрометра. Особенно заметен вклад этих процессов при регистрации низкоэнергетического у-излучения. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология