Способ определения коэффициента усиления динодной системы фотоэлектронного умножителя

САНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ностигистраСпособ определения коэффициента усиления динодной системы фотоэлектронножителя (фЭУ) заключается в ем. Освещают фотокатод с помопульсного источника света, насветоизлучающего диода со световым импульсом длительностью . 10 нс. После каждой световой вспышки измеряют заряд импульса на выходе фЭУ. Затем находят коэффициент усиления динодной системы по формуле, приведенной в описании изобретения. Способ позволяет упростить процесс измерения и обработку результатов измерения импульсов на выходе ФЭУ. 2 ил., 1 табл. ного умследующщью импример лектрончаст 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТАУСИЛЕНИЯ ДИНОДНОИ СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к эным методам ядерной физики, в кспериментам, требующи слабых световых поток(1) Р(ий) - Х е"й:и Тип ФЭУ ФЭУФЭУФЭУФЭУФЗУ-3 д 0,80 0,82 0,76 0,76 0,74 Изобретение относится к электронным методам ядерной физики и можетбыть использовано в научных исследованиях с применением фотоумножителей(ФЭУ), в том числе н космофизике,5ускорительной технике, в экспериментах, требующих регистрации слабыхсветовых потоков.Целью изобретения является упрощение способа измерения коэффициентаусиления динодной системы за счетпредварительного внедения дополнительного параметра для данного типа ФЭУ.На фиг. 1 приведена гистограммачисла ФЭУ по параметру У для ФЭУ;на фиг. 2 - график зависимости параметра д, от напряжения питания ФЭУ(ц,),Число попадающих на фотокатод фотонон И описывается распределениемПуассона: а процесс выбивания и электронов из фотокатода и их фокусировка на 1-й диод описынаются биномиальным распределениемР(и) = С" Р" Ч" ", (2) Зо где Р . К, о = 1-Р;коэффициент фокусировки Фотоэлектронов в динодную систему.С учетом (1) и (2) определяютР(и,И) - вероятность попадания и фото- электронов на 1-й диод при облучении35 Фотокатода в среднем Й фотонами 0Поскольку отношение - не зависит50 от интенсивности подсветки фотокатода, выбор интенсивности регламентируется только диапазоном регистри- . руемой электроники и снимается необходимость контроля стабильности источника излучения. Кроме того, при работес многоэлектронной подсветкой не возникает проблемы измерения и идентификации малых зарядов, иницииТаким образом распределение Р(и,И) является распределением Пуассона со средним й = Й К.Так как фотоэлектрбнный умножитель (ФЭУ) является линейным преобразователем числа фотонов в заряд, то справедливы следующие выражения:в = иЙ 1(4)0= и 41, (5) п=по, (6) где Ри 0дисперсии распределений зарядов импульсов Я и Я измеренных на выходе ФЭУ при попадании н динодную систему соответственно и и одного фотоэлектрона.Распределение Я - является суммой распределений Яс весами Р(и,й) . Поэтому согласно теореме о дисперсии суммы распределений с различными средними значениями имеем= Р(ива) ГП ь + (и-й) 2 Ц, 3=иВ + (, (и - и ) - и(П 1 + ( ), (7)Разделив выражение (7) на (5) и учитывая, что коэффициент усиления0 М = , приходим к формуле И = вхе 0 е1х -- .1+Существенно, что величина I,для фотоумножителей одного и того же типа варьируется от ФЭУ к ФЭУ в незначительных пределах (фиг. 1) и слабо зависит от напряжения питания ФЗУ (фиг. 2), Значения параметра Р, для различных типов фотоумножителей приведены в таблице для делителей. руемых одним фотоэлектроном, что существенно упрощает процедуру обработки информации и снижает уровень требований к электронике.Пример способа измерения коэффициента усиления ФЭУБ. фотокатод освещают с помощью импульсного источника света, например светоизлучающего диода со световым импульсом длительностью примерно 10 нс1443051 20 и числом фотонов М 7 - (где ККсредний квантовый выход фотокатода). После каждой световой вспышки измеряют заряд импульса на выходе ФЭУ. Таким образом, повторяют ш измерений, например, ш = 104. Затем вычисляют средний заряд и дисперсию измеренного спектра, например= ,0.10 Кл;Э = 1,0 10 Кл .Эти значения и значение д взятое из таблицы, например д,= 0,80, подставляют в формулу для вычисления коэффициента усилия: М= --- -=7610 Р 1 ( е 1 +д Предлагаемый способ упрощает процесс измерения и обработку результатов измерения импульсов на выходе ФЭУ и наиболее эффективно может быть использован для калибровки и контроля стабильности фотоумножителей, работающих в многоканальных спектрометрических установках с большим числом ФЭУ. Ф о р м у л а изобретения Способ определения коэффициента усиления динодной системы фотоэлект ронного умножителя, включающий освещение фотокатода импульсным источни ком света, измерение зарядов на выходе фотоэлектронного умножителя 5.и вычисление коэффициента усиления,о т л и ч а ю щи й с я тем, что,с целью упрощения способа, освещениефотокатода производят многофотонными 10 вспышками, измеряют спектр зарядовна выходе фотоэлектронного умножителя, а коэффициент усиления М диноднойсистемы вычисляют по формуле 0 115 М ,е 1 +( где е - заряд электрона, Кл;Я - среднее значение заряда навыходе фотоэлектронного умножителя, Кл;0 - дисперсия спектра зарядов,Кл,д, - константа, зависящая от типафотоэлектронного умножителяи определяемая, какФФгде 0 - дисперсия спектра зарядов на выходе фотоэлектронного умножителя, инициируемых одним фотоэлектроном, КлЯ - среднее значение заряда навыходе фотоэлектронного умножителя, Кл.1443051 08 06 02 7,В 2у,В 0 1,2 Составитель В.Белоконь Техред А.Кравчук Корректор С.ШекмаР Редактор А.Шандор Тираж 746 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6389/48 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, Ф