Фотометр

РЕСПУ 1/44 сФ9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО Д. Иищеньство СССР 19 б 0 Техничеспо эксплу" 12-13 (проГосудАРст 8 енныЙ номитет сссРпо делам изобретений и оте цтий 1 21 ) 3392677/1 б 2210,02.82(54)(57) 1. ФОТОИсТР, содержащий фо-тоэлектронный умножитель с числомдинодов й более пяти, источник постоянного напряжения, подключенныйчерез резистивный делитель к динодам, счетчик фотонов, подключенныйчерез разделительный конденсатор каноду фотоэлектронного умножителя,к которому подключен также нагрузоч.ный резистор, переключатель, последовательно включенные электрометри- .ческий усилитель и масштабный преобразователь, регистратор, подклю-ченный к выходу счетчика фотонов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью расширения диапазона измерений,переключатель выполнен с двумя ЯО 1032333 ключами, а в Фотометр дополнительно введены источник постоянного напряжения, нагрузочный резистор и резистивный делитель, причем основной ре-, зистивный делитель включен между . Фотокатодом и К-и динодом фотоэлектронного умножителя, вход электро метрического усилителя соединен с (К+1)-и динодом, который через дополнительный нагрузочный резистор соединен с общей шиной, остальные диноды и анод подключены соответственно к выходам дополнительного резистивного делителя, (К+3)-й динод через первый ключ переключателя соединен с общей шиной, выход масштаб. ного преобразователя через .второй ключ переключателя соединен с регистратором, а второй вывод основногонагрузочного резистора соединен с до- Сю полнительным источником постоянного напряжения где К - целое число де- .Ф ю жащее в. пределах 1 ( К ( 2 + 2 ь ь2. Фотометр по и. 1, о т л и ч а- ( ю щ и й с я тем, что в него введе.но пороговое устройство, вход которого соединен с выходом электро- СЮметрического усилителя, а выход сое",динен с.управляющим входом переключателя.1032Изобретение относится к технической Физике и может быть использовано. при создании спектрофотометров, квантометров, спектрометровкомбинационного рассеяния и другихприборов, основанных на измерениипотоков излучения, изменяющихся а широком динамическом диапазоне.Известен Фотометр, содержащийфотоэлектронный умножитель (ФЭУ ), 0подключенный к счетчику фотонов 1,11.Недостатком известного Фотометраявляется ограниченный фотометричес"кий диапазон, Фотометры со счетчиками фотонов эффективны только приизмерении слабых сигналов (до 5"10 имп/с при наличии коррекции),по мере роста сигналов возрастают погрешности, обусловленные взаимным на"ложением импульсов, соответствующих близким по времени квантам излученияНаиболее близким техническим решением к данному изобретению является фотометр, содержащий Фотоэлектронный умножитель с числом динодовй более пяти, источник постоянногонапряжения, подключенный через резистивный делитель к динодам, счетчикФотонов, подключенный через разделительный конденсатор к аноду Фотоэлектронного умножителя, к которомуподключен также нагрузочный резистор,переключатель, последовательно вклю"ченные электрометрический усилитель и масштабный преобразователь, регистратор, подключенный квыходу счетчика Фотонов 12 1.Недостатком известного устройстваявляется ограниченный диапазон измерений, так как оно способно обеспе 40чить точные измерения слабых или интенсивных потоков только при правильном предварительном .выборе режима егоработы. Поскольку интенсивностьизлучения не всегда известна зара 45нее, неизбежны ошибки режима измерений и, как следствие, погрешности врезультатах измерений. Кроме тогопогрешности неизбежны и во всех случаях, когда измеряемый сигнал изменяется в широком динамическом диапазоне, превышающем линейный диапазон работы фотометра в одном извозможных режимов,Цель изобретения - расширение диа"15пазона измерений.Для достижения указанной целив Фотометре, содержащем фотоэлект 333,ронный умножитель с числом динодовй более пяти, источник постоянногонапряжения, подключенный через реэис"тианый делитель к динодам, счетчикфотонов, подключенный через разделительный конденсатор к аноду Фотоэлектронного уиножителя, к которому подключен также нагрузочный резистор, переключатель, последовательно включенные элвктрометрический усилитель и.масштабный преобразователь, регистратор, подключенный к выходу счетчикаФотонов, переключатель выполнен с двумя ключами, а а фотометр дополнительно введены источник постоянного напряжения, нагрузоцный резистор и резистианый делитель, причем основной резистианый делитель включен между Фотокатодом и К-м динодом Фотоэлектронногоумножителя, вход электрометрическогоусилителя соедйнен с (К+1 )-м динодом,который через дополнительный нагруэочный резистор соединен с общей шиной,остальные диноды и анод подключены соответственно к выходам дополнительного резистивного делителя, (К+3 )-й динод через первый ключ переключателясоединен с общей шиной, выход масштабного преобразователя через второйклвц переключателя соединен с регистратором, а второй вывод основногонагрузочного резистора соединен с дополнительным источником постоянногонапряжения, где К . - целое число, лежащее в пределах 1 ( К+ 228 Фотометр может быть также введено пороговое устройство, вход которого соединен с выходом электромеханического усилителя, а выход соединенс управляющим входом переключателя.На чертеже показана схема устройства,Устройство содержит ФЭУ 1 с числомдинодов более пяти, источник 2 постоянного напряжения, подключенный через резистианый делитель 3 к динодам,счетчик 1 фотонов, подключенный черезразделительный конденсатор 5 к анодуФЭУ 1, к которому подключен такженагрузочный резистор Ь, переключатель7, последовательно включенные электрометрический усилитель 8 и масштабныйпреобразователь 9, регистратор 10,поключенный к выходу счетчика 1 фотонов, дополнительный источник 11постоянного напряжения, нагрузочный резистор 12 и резистивный делитель 13,причем основной резистианый делитель3 включен между Фотокатодом и средним3 10323К-м динодом ФЭУ 1, вход электрометричаского усилителя о соединен с(К+1)-и динодом, который через дополнительный нагрузочный резистор 12 соединен с общей шиной, остальные диноды подключены соответственно к выходам дополнительного резистивного делителя 13, (К+3 )-й динод через первыйключ. 1 М переключателя 7. соединен сОбщей шиной, выход масштабного преобразователя через второй ключ 15 переключателя 7, соединен с регистрато-ром 10, а второй вывод основного нагрузочного резистра 6 соединен с дополнительным источником 11 постоянного напряжения,Фотометр содержит такжепороговое устройство 16, вход которогосоединен с выходом электрометрического усилителя 8,. а выход соединен суправляющим входом переключателя 7.Ключи переключателя 7 выполнены наполевых транзисторах.фотометр работает следующим образом.При подключении ФЭУ 1 к двум источникам 2 и 11 постоянного напряжения приложенное к каждому диноду напряжение дискретно возрастает от Фотокатода к аноду, На выходе счетчика4 фотонов формируются импульсы, соот 30ветствующие квантам излучения, а навыходе электрометрического усилителя 8 - сигнал, соответствующий постоянной составляющей тока, протекающего через К-й динод,ФЭУ в данном Фотометре эквивалентен двум различным ФЭУ, один из которых имеет высокий коэффициент усиления, оптимальный для работы в ре,жиме счета фотонов, а второй - меньший коэффциент усиления, удобныйдля измерения интенсивных потоков,.Перед началом измерений масштабный преобразователь 9 регулируется та 33 4ким образом, чтобы сигналы на выходе счетчика 1 фотонов и масштабного преобразователя 9 были равны,когда поток излучения , падающий наФотокатод, близок к верхней границе линейного диапазона счетчика 1фотонов,Если падающее на Фотокатод ФЭУв процессе измерений излучение имеет малую интенсивность (соответствует току катода в диапазоне 10-1510 "А) , счетчик фотонов работаетв оптимальном линейном режиме (с учетом коррекции просчетов) практически без отклонения от линейности,в то время как значение тока на выходе электрометрического усилителя 8близко к уровню шумов и находитсяниже порогового уровня пороговогоустройства 16, В этом случае логический сигнал на выходе пороговогоустройства 16 равен нулю, Как след"ствие, оба управляемых ключа 14 и15 в этот период разомкнуты, и к регистратору 1 О поключен только счетчик ч Фотонов. Следовательно, прималых потоках излучения Фотометрработает в оптимальном режиме счетафоннов. Как только ток на выходе электрометрического усилителя 8 достигаетпорогового уровня, пороговое устройство 16 сработает и ключи 14 и .15замкнутся. Замыкание ключа 14, т.е,подключение (К+3 )-го динода к общейшине, обеспечивает выключение режима счета фотонов и защиту последнихдинодов и анода ФЭУ от перегрузки,Замыкание ключа 15 обеспечиваетподключение к регистратору 10 масштабного преобразователя 9,Данное изобретение позволяет расширить диапазон измерений.