Фотоумножителя квантовый выход

Возможна прямая оценка квантовых выходов процессов испускания путем измерения абсолютных интенсивностей испускаемого и поглощаемого света, хотя низкая интенсивность многих процессов испускания затрудняет такие измерения. Абсолютные интенсивности могут определяться с помощью первичного стандарта (термостолбика) или предварительно прокалиброванного фотоумножителя. Благодаря высокой чувствительности для абсолютных измерений интенсивности испускания также может использоваться химический актинометр на основе ферриоксалата калия. [c.193]

Иногда необходимо знать абсолютные квантовые выходы (F) (стр. 169). Прямое определение F требует измерения поглощенных и испускаемых квантов во всей области частот с поправками на рассеянный свет, повторное поглощение и на эффекты преломления. Относительное число квантов, испускаемых за секунду флуоресцирующим раствором, можно определить при помощи счетчика квантов , представляющего собой комбинацию второго флуоресцирующего раствора (например, родамина В в глицерине) и фотоумножителя так как выходы флуоресценции не зависят от длины волны возбуждающего света (выше длинноволнового предела), реакция этой системы зависит от числа поглощенных квантов независимо от длины волны [14, 15]. Число падающих квантов определяется тем же счетчиком квантов после замены второго раствора поверхностью окиси магния, способность которой рассеивать свет известна, или еще лучше очищенным раствором белка, рассеивающую способность которого можно вычислить. Тогда из данных измерения поглощения света можно найти число квантов, поглощенных флуоресцирующим раствором. Отношение числа излученных квантов к числу поглощенных квантов дает величину F. Для бисульфата хинина в воде, например, принято значение 0,55 [15]. [c.158]

Основным параметром приемника, определяющим эту возможность, является, как указывалось ранее, эквивалентный квантовый выход. У фотоэлектрических приемников е составляет обычно несколько процентов (максимально— до 10%, в редких случаях — до 30%), причем у фотоэлементов е, как правило, больше, чем у фотоумножителей. Однако в современных фотоэлектрических [c.61]

Необходимо сделать еше два замечания. Во-первых, если надо использовать счетчик квантов (например, родамин Б) для прямых измерений относительного спектрального распределения пучка, не используя разделитель пучка и не калибруя его (например, как на рис. 74,Л), то примеси посторонних длин волн можно избежать, перемещая фотоэлемент или фотоумножитель слегка в сторону от оптической оси. В этом случае прямой проходящий луч света регистрироваться не будет. Если флуоресцирующий экран остается перпендикулярным падающему лучу, то изменение поляризации луча не будет вносить ошибки. Во-вго-рых, для получения воспроизводимых результатов родамин Б или другое флуоресцирующее вещество должно быть тщательно очищено. Если присутствуют небольшие количества примесей, поглощающих в области, где поглощение выбранного соединения мало, эти примеси будут поглощать значительную долю падающего света и квантовый выход будет зависеть от длины волны. [c.198]

В литературе описано много приборов для непосредственной записи спектров возбуждения флуоресценции [153—157]. В некоторых приборах используются счетчики квантов и регистрируется величина Еф/, как описано выше. В других используется термобатарея для регулирования пучка возбуждающего света и регистрируется ефД, величина, менее важная, чем еф/. В ряде приборов применяется фотоумножитель, термобатарея или другое приспособление для регулирования пучка возбуждающего света и используются электронные устройства для исправления изменений квантового выхода регулирующего устройства с длиной волны, так что регистрируется точная кривая еф/. Для химиков, желающих изготовить свой прибор, метод Паркера наиболее прост, так как с его помощью записываются исправленные спектры возбуждения с точностью 10%, что вполне приемлемо для большинства целей. Записанные спектры более точно можно исправить последующим расчетом, определив сигнал счетчика квантов методами, описанными в разделе П1,Д, 5. [c.236]

В предыдущем разделе уже рассматривались некоторые уникальные характеристики этих детекторов излучения. Присущее им высокое усиление при малом уровне шумов и высоком квантовом выходе (десяти падающих квантов достаточно для проявления зерна размером порядка 1 мкм ) сравнимо с усилением фотоумножителя. Основными недостатками являются гранулярность структуры эмульсии, состоящей из множества маленьких детекторов, которые фактически должны быть сосчитаны при измерении, и пороговое значение экспозиции, ниже которого сигналы не регистрируются. По этим показателям фотоэмульсии значительно уступают фотоэлектрическим детекторам для малых экспозиции, характерных для спектрохимического анализа следов с использованием лазерных атомизаторов, где требуется измерять спектральный фон. [c.108]

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]

Отношение Э /Эф устанавливали экспериментально. Схема установки для измерения спектров и квантового выхода люминесценции показана на рис. 1. Спектры поглощения исследуемых растворов измеряли на спектрофотометре СФ-4. Измерение спектров люминесценции производили на спектрографе ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1. Для возбуждения люминесцентного свечения применяли ртутно-кварцевую лампу ПРК-2 со светофильтрами с длиной волны пропускания 366, 405, 436 и 546 нм. Ширина окошка кюветы, через которое производили возбуждение свечения исследуемого раствора, была равна 5 мм. Спектральная чувствительность фотоумножителя предварительно была проверена, и соответствующие поправки учитывались при расчете площадей спектров. [c.75]

Чувствительность фотоумножителя выражается обычно в амперах на люмен, составляя для обычных ФЭУ при средних рабочих напряжениях величину 1—10 а/лм. По-видимому, удобнее харак-теризовать чувствитель- ( ность квантовым выходом фотокатода, который составляет, как и для фотоэлементов, величину 1 — [c.110]

Очевидно, что величина R не может превосходить сопротивление утечки фотоумножителя, которое определяется качеством изоляции анода. Это вынуждает брать R, не превышающее 10 —10 ом. Формулы (89) и (90) дают возможность вычислить пороговые значения световых потоков, доступные для измерения с помощью ФЭУ. Они составляют 10 —10 фотонов. Мы видим, что для увеличения порогового значения энергии существенно, кроме уменьшения термоэмиссии путем охлаждения ФЭУ, увеличение квантового выхода фотокатода и уменьшение его площади. (Последнее приводит к уменьшению числа темновых электронов, число которых пропорционально площади фотокатода.) Важно также улучшение изоляции прибора и сужение полосы частот. [c.112]

Важно знать, что при представлении спектров флуоресценции в журнальных статьях не часто делаются различия между исправленным и неисправленным спектром. Обычно вычерчивают спектр в виде зависимости выходного сигнала фотоумножителя от длины волны. Это неисправленный спектр. Нанесение на график интенсивности флуоресценции или квантового выхода дает исправленный спектр. Если на графике отложена величина выходного сигнала фотоумножителя, то называть ее флуоресценцией или интенсивностью флуоресценции неправильно. Вероятно, если не оговорено, как получен данный спектр, надежнее допустить, что он является неисправленным. [c.420]

Практическая эффективность системы сцинтиллятор — фотоумножитель, используемой в качестве сцинтилляционного счетчика, определяется числом фотоэлектронов, выбиваемых из фотокатода, усиливающихся на последующих динодах и дающих на выходе импульсный сигнал. Мы можем определить практическую сцинтилляционную эффективность через число фотоэлектронов Т, получающихся на катоде под действием N фотонов флуоресценции, порожденных при падении на сцинтиллятор электрона с энергией 1 Мэе. Величина Т зависит не только от Ы, но также от фотоэлектрической квантовой эффективности катода и от степени согласования спектра испускания сцинтиллятора и кривой спектральной чувствительности фотокатода [c.168]

Выходы долгоживущей флуоресценции и фосфоресценции определяются тем же методом, что и выходы быстрой флуоресценции, т. е. сравнением площади под исправленным спектром испускания с площадью под спектром быстрой флуоресценции стандартного соединения. Для получения соответствующей величины площади интенсивность долгоживущей люминесценции нужно разделить на коэффициент фосфориметра. Иногда соединение имеет и долгоживущую люминесценцию, и быструю флуоресценцию. Если квантовый выход последней уже определен обычным способом, отношение выхода замедленной флуоресценции к выходу быстрой флуоресценции можно вычислить по сравнению интенсивности одного из максимумов в спектрах, которые идентичны по форме. Измеряемый спектр испускания не надо исправлять по чувствительности фотоумножителя, но необходимо сделать поправки на коэффициент фосфориметра и чувствительности прибора, при которых измеряются оба спектра. [c.160]

Квантовый выход фотокатода фотоумножителя меняется в пределах примерно от 10 до 20 %. Среди прочих факторов энергетическое разрешение сцинтилляционного счетчика определяется статистическими флюктуациями количества выбитых из фотокатода электронов при заданной энергии, выделившейся в сцинтилляторе. Существенную роль Ифают также неоднородность свето- [c.108]

Измерение интенсивности света не встречает трудностей, пока речь идет о получений относительных величин нри фиксированной длине волны света. Для этого служат обычно фотоумножители и вакуумные фотоэлементы, чувствительные к свету в нужной области спектра [65]. Но для измерения квантового выхода фотоэмиссии, для получения ее спектральной характеристики и т. п. нужен светоприемник, калиброванный по абсолютной чувстви- [c.28]

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]

Для вычисления квантового выхода наблюдаемую интенсивность надо перевести в число квантов. Для этого требуется знать спектральное распределение света и спектральную чувствительность приемника. Боуэн и Соу-телл [58] описали метод, не имеющий этих недостатков. Кусок уранового стекла или иной флуоресцирующий экран, помещенный перед фотоумножителем, преобразует падающий свет с одной и той же постоянной эффективностью независимо от длины волны в их собственные полосы флуоресценции. Свет, который попадает на приемник, имеет при этом всегда одно и то же спектральное распределение, будь то свет от исследуемого образца или от стандартного образца, используемого для сравнения. Таким образом, отношение наблюдаемых интенсивностей дает прямое отношение квантовых выходов. Этот метод применим только в случае длин волн, лежащих в пределах полосы поглощения счетчика квантов, т. е. обычно в голубой и ближней ультрафиолетовой областях. Однако его можно было бы распространить на случай более длинноволнового излучения, если использовать такие вещества, как рубрен, который дает высокий выход флуоресценции и сильно поглощает в зелено-голубой области спектра. В качестве такого счетчика квантов удобен родамин В, флуоресцирующий в красной области спектра. Если флуоресценция поляризована, то ее угловое распределение неоднородно. В подобных случаях измерения при неизменном заданном угле приводят к ошибкам. Чтобы устранить эти ошибки, надо собрать весь испускаемый свет с помощью интегрирующей сферы, покрытой окисью магния. Образец или стандарт помещают в центр сферы, освещают через одно небольшое отверстие, а измерения проводят с помощью приемника, помещаемого у другого отверстия [93]. [c.92]

В последние годы получили распространение так называемые люминесцентные трансформаторы, которые превращают с постоянным квантовым выходом любой свет в известном диапазоне длин волн в определенный стандартный спектр. Это дает возможность использовать фотоэлемент или фотоумножитель а сочетании с люминесцентным трансформатором для измерения числа фотонов в немонохроматическом световом потоке. В качестве люминесцентных трансформаторов используют растворы и порошки различных люминофоров, а также люмиеесцирую-щие стекла. Важно, чтобы обеспечивались полное поглощение-падающего света, постоянство квантового выхода люминесценции в широком диапазоне длин волн возбуждения и стабильность люминофора. Наиболее широко применяют раствор родамина С в этиленгликоле (8 мг/мл), который можно использовать в достаточно широком диапазоне длин волн 250—600 нм. Для получения абсолютных значений интенсивности света с помощью фотоэлементов, снабженных люминесцентным трансформатором, тем не менее требуется калибровка по источнику [c.325]

Средний пробег у-квантов с энергией 1 Мэв в сцинтилляционном кристалле К1 плотносты9-3,13 г/см равен 7 см. Квантовый выход световых фотонов равен 1 на 50 эе поглощенной энергии, причем 80% фотонов попадает иа фотоумножитель. Эффективность конверсии фотонов в электроны на фотокатоде составляет 7% в фотоумножителе имеется 10 динодов с четырехкратным усилением. Чему будет равна амачитуда импульса напряжения, возникающего на конденсаторе емкостью 10 пф"> Чему будет равна амплитуда импульса напряжения в тех же условиях для у-квантов с энергией 1,25 Мэв [c.129]

Идеальный флуорофор должен иметь следующие характеристики 1) высокий квантовый выход флуоресценции (т.е. число излучаемых фотонов должно быть почти равно числу поглощенных фотонов) 2) большой стоксов сдвиг (т.е. максимумы длин волн поглощения и эмиссии должны заметно различаться) 3) способность возбуждаться обычными источниками света 4) возможность измерения эмиссии с помощью обычных фотоумножителей 5) простоту методики введения метки б) устойчивость и сохранение иммунологической активности веществ, меченных флуорс ром. [c.153]