Способ определения коэффициента регулирования усиления фотоэлектронного умножителя

Способ определения коэффициента регулирования усиления фотоэлектронного умножителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ , включающий измерение анодного тока при напряжении питания на фотоэлектронном умножителе, соответствующем заданной анодной чувствительности, регулирование коэффициента усиления умножителя и последующее вычисление коэффициента регулирования, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и помехозащищенности измерений, после подачи напряжений питания с помощью импульсного источника света устанавливают анодный ток, соответствующий такому его значению на нелинейном участке световой характеристики фотоэлектронного умножителя, которое обеспечивает при введении максимального регулирования усиления значение анодного тока, находящееся на верхнем пределе линейного участка световой характеристики 1р, а затем первоначально установленное значение анодного тока уменьщают посредством ослабления светового потока калиброванными поглотителями света кратностью К до значения IQ, эквивалентного значению анодного тока при введенном максимальном коэффициенте регулирования, и определяют СП коэффициент регулирования L по формуле 1 L -Т7Г IV

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) зов Н 01 J 4900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3605061/18-21 (22) 13.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) Ж. М. Ронкин (53) 621.383.292 (088.8) (56) l. Бонштедт Б. Э. и др. Особенности процесса модуляции фототока полупрозрачных фотокатодов внешним электрическим полем.— Сб. «Электронная техника», Сер. 4, вып. 4, 1968, с. 88 — 94.

2. Умножители фотоэлектронные. ГОСТ

11612-65, группа Е82, с. 6, пункт 11 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ, включающий измерение анодного тока при напряжении питания на фотоэлектронном умножителе, соответствующем заданной анодной чувствительности, регулирование коэффициента усиления умножителя и последующее вычисление коэффициента регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности измерений, после подачи напряжений питания с помощью импульсного источника света устанавливают анодный ток, соответствующий такому его значению на нелинейном участке световой характеристики фотоэлектронного умножителя, которое обеспечивает при введении максимального регулирования усиления значение анодного тока, находящееся на верхнем пределе линейного участка световой характеристики I>, а затем первоначально установленное значение анодного тока уменьшают посредством ослабления светового потока калиброванными поглотителями света кратностью

К до значения I, эквивалентного значению анодного тока при введенном максимальном коэффициенте регулирования, и определяют фф коэффициент регулирования L по формуле

L lay о

15135

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам измерения параметров фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) .

Известен способ регулирования усиления путем взаимодействия между фокусирующим полем входной камеры ФЭУ в области полупрозрачного фотокатода и внешним электростатическим полем. При этом прбвисающее электростатическое поле, возбуждаемое внешними электродам и, действует в области полупрозрачного фотокатода, тормозя или стимулируя выход фотоэлектронов.

Регулирование усиления происходит за счет знакопеременного характера электростатического поля, а измерение коэффициента регулирования производится путем снятия зависимости выходного тока от напряженности электростатического поля I = I(H) (1).

Однако способ не нашел широкого применения по причине инерционности метода регулирования, а также в связи с недостаточной эффективностью регулирования усиления.

Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента регулирования при управлении фототоком жалюзийных ФЭУ по внутренним электродам, например сеткам, вызывающим тормозящее или расфокусирующее действие на поток фото- или вторичных электронов.

Измерение производится методом снятия характеристик зависимости анодного тока при напряжении питания на ФЭУ от регулирующего коэффициент усиления напряжения Бд. Обязательным исходным условием, гарантирующим достоверность измерений, является выбор значения анодного тока, лежащего в пределах линейности световой характеристики при отсутствии регулирования усиления.

Известный способ безынерционен и имеет высокую эффективность (2) .

Недостатком известного способа является то, что при высокой эффективности регулирования усиления, превышающего 5 — 6 порядков изменения анодного тока, на нижнем пределе измерений анодный ток падает до уровня собственных шумов ФЭУ и вследствие бол ьших флуктуаций регистрируется нестабильно с большой погрешностью, а в некоторых случаях и вообще не регистрируется без применения специальных узкополосных измерительных схем выделения сигнала.

Цель изобретения — повышение точности и пом е хоза щи щен ности измерени й.

Указанная цель достигается тем, что при способе определения коэффициента регулирования усиления фотоэлектронного умножителя, включающем измерение анодного тока при напряжении питания на фотоэлектронном умножителе, соответствующем заданнои аноднои чувствительности, регули1 рование коэффициента усиления умножителя и последующее вычисления коэффициента регулирования, после подачи напряжений питания с помощью импульсного источника света устанавливают анодный ток, соответствующий такому его значению на нелинейном участке световой характеристики фотоэлектронного умножителя, которое обеспечивает при введении максимального регулирования усиления значение анодного тока, находящееся на верхнем пределе линейного участка световой характеристики Ip, а затем первоначально установленное значение анодного тока уменьшают посредством ослабления светового потока калиброванными поглотителями света кратностью К до значения I, эквивалентного значению анодного тока при введенном максимальном коэффициенте регулирования, и определяют коэффициент регулирования L по формуле L=- .К.

Сущность предлагаемого способа заключается в смещении рабочего диапазона измерений в сторону больших анодных токов, которые уверенно регистрируются.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки измерения коэффициента регулирования ФЭУ; на фиг. 2 — световая характеристика ФЭУ.

Установка содержит фотоэлектронный умножитель 1, импульсный источник 2 света, набор нейтральных калиброванных поглотителей 3 света, сопротивление 4 нагрузки, широкополосный осциллограф 5 и устройство 6 регулирования усиления.

Кривые 7 и 8 (фиг. 2) соответствуют световым характеристикам ФЭУ, снятым предлагаемым и известным способами.

Измерение коэффициента регулирования

ФЭУ проводится следующим образом.

На измеряемой ФЭУ подается питающее напряжение, соответствующее ее заданной анодной чувствительности. ФЭУ 1 облучает40 ся импульсами мощного источника 2 света, например квантового генератора. При этом устанавливается режим насыщения анодного тока ФЭУ (точка 9 на кривой 7).

После этого вводится максимальное значение регулирования усиления,. т. е. ФЭУ з а пи ра ется. В арьируя мощностью им пульсного источника света, добиваются такой амплитуды анодного тока I> ФЭУ, которая лежит в линейной области световой характеристики, например в области точки 10

so световой характеристики (кривая 7), и надежно с малой погрешностью может быть .измерена с помощью осциллографа 5.

Затем при неизменной мощности импульсного источника света выключают систему регулирования усиления, т. е. ФЭУ переводят в режим максимального усиления (точка 9, кривая 7). Вновь устанавливается режим насыщения анодного тока ФЭУ.

1115135

10 орая рная

10 10 Я 10 10 Е т

Фиг. 2

Составитель В. Белоконь

Редактор О.Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 6666 39 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ИсполЪзуя набор нейтральных калиброванных поглотителей света, ослабляют мощность светового потока импульсного источника света до уровня, обеспечивающего значение амплитуды анодного тока Iо, близкого к Iр, т. е. снова создается линейный режим.

Зная коэффициент ослабления мощности светового потока калиброванными поглотителями света К, по формуле 1.= —,"-К рас4. считывается коэффициент регулирования усиления.

Предлагаемый способ измерения коэффициента регулирования усиления ФЭУ обеспечивает высокую точность и помехозац1ищенность измерений благодаря смещению рабочего диапазона измерений в сторону больших анодных токов (кривая 7, диапазон 10 — 9), по сравнению с известным способом, в- котором нижняя рабочая точка 11 (кривая 8, диапазон 11 — I2) расположена в зоне шумов прибора.

Изобретение значительно упрощает процесс измерений, устраняя влияние статистических флуктуаций слабогг "игнала, а так же позволяет надежно ремис рировать практически любое значение коэффициента регулирования усиления как при промышленном производстве ФЭУ, так и при их разработке.

Кроме того, предлагаемый способ создает экономию средств за счет. использования относительно простого набора измерительной аппаратуры, устраняя необходимость построения специальных селективных узкополосных устройств.