Способ стабилизации коэффициента усиления фотоэлектронного умножителя

,1022237 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВЩИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"максседний анодный токедель но допустимыйанодный ток длятипа ФЭУ;чение среднеа, выбираемо скр- с сред- даннокс ни го - знто ви пуа 11 п АТр 11 ег1. 1 пьйг.7.885,тотип). го анодного го из усло 1 ТРкр) а 7 р + 03 -1 УДЮфСТОЕННЬ 1 Й КОЫИТЕТ СССявам мснтннн и шм(54) (57) 1СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЮЭфФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОНН РО УИНОЖИТЕЛЯ со сплавными динодами, вКлючающий подсветку фотокатода :светоизлучающим источником и измерение коэицйента усиления при раз личных значениях среднего анодного тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения надежности и уйрсщеиия, при подсветке фотокато да обеспечивают путем увеличения ин :тенсивиости подсветки поддержание величины среднего анодного тока в пределах йи( крРГДЕ Х(ЗПР+аЭТИ К(ЭКР)- КОЭФФИЦИЕНТЫ ттЫ О- . усиления фотоэлектронного умножителяпри величине среднего анодного токаЭкр+ Д Э и Эк соответственно, ааЭ - приращение величины среднего фанодного тока.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения точности инмерения;иодоеетна Спроизводится импульсным йсточникомс частотой 100-1000 Гц и скважностью й50-500 с проведением измерений в течение времени между импульсами под- Раейсветки.йИзобретение относится к способамстабилизации усиления фотоэлектронныхумножителей (ФЭУ), применяемых, вчастности, в ядерной физике и физикевысоких энергий для исследованияпроцессов взаимодействия элементарных 5частиц,Известно, что усиление ФЭУ зависит от величины среднего анодноготока, Эта зависимость является основной причиной быстрых изменений коэф Официента усиления, проявляющихся осо-бенно резко при включении и выключении светового потока, что имеет место, например, для детекторов, работающих на импульсных ускорителях эле-,5ментарных частиц.Известен способ стабилизации коэффициента усиления ФЭУ, основанныйна непрерывном отслеживании усиления подачей на фотокатод калибровоч Оных световых сигналов с последующейкомпенсацией изменений усиления спомощью обратной связи, управляющейнапряжением источника питания, либопри работе детекторов на линию сЭВМ, введением соответствующих поправок при обработке результатов 1),Недостатком данного способа стабилизации является его сложность иотносительно небольшая точность.Известен также другой способстабилизации коэффициента усиленияфотоэлектронного умножителя , вкотором фотокатод подсвечивается.постоянным по величине световымпотоком, Анодный ток ФЭУ, полученный в результате подсветки, сравнивается со стандартной величиной припомощи схемы сравнения. Сигнал свыхода схемы сравнения управляетусилением ФЭУ посредством изменения напряжения источника питаниятаким образом, чтобы ток подсветкиподдерживался постоянным 2 .Недостатками известного способаявляются относительно небольшая надежность и сложность,Цель изобретения - увеличение надежности и упрощение способа.Указанная цель достигается темчто в способе стабилизации коэффициента усиления фотоэлектронного умножителя со сплавными динодами, вклю"чающем подсветку фотокатода светоизлучающим источником и измерение коэф.Фициента усиления при различных значениях среднего анодного тока, приподсветке Фотокатода обеспечиваютпутем увеличения интенсивности подсветки поддержание величины среднего анодного тока в пределах(Л (360кр- а тихгдето- средний анодный токЭ,с, - предельно допустимый средний анодный ток для данноготипа ФЭУ; 65 Эк - значение среднегоанодноготока, выбираемого из условия(кр ) 1 к) ЪКкдгде К(Э+ь 31 и К (Эк ) - коэффициенты усиленйя ФЭУ при величине среднего анодного тока 7 +аЭ и Экр соответственно, а ЬХ - приращение величины среднего анодного тока.Увеличение точности измерения может быть достигнуто при проведе ь нии подсветки от импульсного источника с частотой 100 -1000 Гц и скважностью 50-500 с проведением измерений в течение времени между импульсами подсветки.Приведенные условия легко соблюдаются для ФЭУ со сплавными динодами ( например, ФЭУ, ФЭУ, ФЭУи т.д.), имеющими предельно допустимое значение среднего анодного тока 2-20 мА, в то время как для этих типов ЭУ 1 критне превышает 1 мА.Значение 1 к тэависит от напряжения источника питания и, следовательно, анодной чувствительности ФЭУ таким образом, что требуемая интенсивность подсветки не зависит от анодной чувствительности и одна и та же для данного типа ФЭУ. Для наиболее распространенных ФЭУ со сплавными динодами (ФЭУ, ФЭУ, ФЭУ) требуемая для стабилизации коэффициента усиления минимальная интенсивность светового потока подсветки меняется в пре-, делах (2-б)1(Глм. При такой интенсив-: ности подсветка Фотокатода обеспечивает стабилизацию коэффициента усиления без применения дополнительных мер, таких как введение обратной связи, управляющей напряжением питания ФЭУ и т.д., что сильно упрощает способ по сравнению с известными и повышает надежность соответствующего устройства.для .выделения тока, связанного с измеряемым световым потоком, про" изводится вычитание из полного анод-, ного тока постоянного тока, связанного с подсветкой. В случае импуль-сного характера измеряемого аветового потока, как это имеет место при регистрации процессов взаимодействия элементарных частицвыделение соответствующих импульсов тока достигается подсоединением анализирующего.эти импульсы устройства (например, амплитудного анализатора) через разделительный конденсатор.Характерное время изменения коэффициента усиления ФЭУ после выключения светового потока около 1 с. Такая инерционность позволяет добиться стабилизации коэффициента усиления1022237 ЮЗаказ 4056/45 ТиРаж 703 Подпи ВНИИ л ППП "Натентф, г.ужгород,ул.Проектная,4 Фи импульсной подсветки с частотой 100 1000 Гц и длительностью импульсов 10 - 100 мкс.Интенсивность светового потока в импульсе обеспечивается такой, чтобы средняя величина светового потока, с учетом скважности импульсов, была такой же, как при постоянной подсветке, т.е. больше (2+6)10 лм. Измерения при этом проводятся в течение времени между импульсами подсветки. 10 Это позволяет устранить постоянный анодный ток, связанный с подсветкой, во время измерений. Частота идлительность импульсов подсветки выбраны такими, чтобы потери времени 15 измерений составляли 0,1-1% от полного времени.На фиг. 1 изображена зависимость коэффициента усиления К ФЭУБ от величины среднего анодного тока 1 при напряжении источника питания .2,2 кВ, а на фиг. 2 - поведение коэффициента усиления при различной . подсветке, видно, что коэффициент усиления практически не зависит от величины анодного тока, если последний превьааает величину 1, 0,6 мА, Фотокатод ФЭУБ подсвечивают светодиодом АЛ 102 Б. Обеспечивают . Яф ф протекание через светодиод тока 0,3 мА. При значении напряжения пи тания ФЭУ 2,2 кВ такое подсвечивание обеспечивает анодный ток 0,6 мА.На фиг. 2 изображено поведение коэффициента усиления ФЭУ-.49 Б при импульсной подсветке, имитирующей . условия работы на импульсном ускорителе элементарных частиц, при отсутствии стабилизирующих мер (кривая 1 и при включении поотоянной подсветки, обеспечивающей величину среднего анодного тока 0,6 мЛ (кривая 2 . По оси ординат отложена величина коэффициента усиления К, отнесенная к величине последней при отсутствии импульсной подсветки К,. Импульсная подсветка включена в момент времени Ф = 1 с и выключена в момент 1 = 2 с и обеспечивает значение анодного тока 40 мкА. Частота следования.импульсов подсветки 0,1 гр. Видно,что при наличии постоянной подсветки коэффициент усиления сохраняет постоянное значение. Предлагаемый способ стабилизациикоэффициента усиления ФЭУ техническилегко осуществим, так как не требуетникаких новых устройств