Изучение фотоэлектронного умножителя

Лабораторная установка состоит из следующих основных блоков и находящихся на лицевой стороне органов управления.

1. Светодиодной подсветки, включающей пять светодиодов разного цвета свечения c паспортными значениями длины волны излучения от 464 нм (минимально допустимое для синего светодиода) до 636 нм (максимально допустимое для красного); и силы света (на токе 20 мА) в диапазоне от 51 мкд (минимальное для красного) до 917 мкд (максимальное для зеленого.)

2. Многопозиционного переключателя и связанного с ним индикатора, позволяющего выбрать используемый светодиод подсветки, или же отключить (крайнее левое положение) подсветку для измерения темнового тока фотоэлектронного умножителя (ФЭУ.)

3. Источника напряжения, управляющего источником тока светодиодной подсветки. Величина тока пропорциональна значению напряжения (которое, в свою очередь, определяется положением движка переменного резистора), однако коэффициент пропорциональности различен для различных групп светодиодов, что позволяет на этапе калибровки отградуировать прибор в единицах освещенности (лк) или потребляемой мощности (мВт.)

4. Управляемого источника тока светодиодной подсветки и индикатора выбранной группы.

5. Источника высокого (1.3 кВ) напряжения с номинальным током нагрузки 1.25 мА (коэффициент пульсаций — не более 5%), равномерного делителя напряжения из 12 резисторов сопротивлением 100 кОм ± 5%, и собственно фотоэлектронного умножителя ФЭУ-62.

6. Стрелочного микроамперметра, позволяющего измерять ток ФЭУ.

Прибор предназначен для питания от электрической сети переменного тока синусоидальной формы напряжением 230 В ± 10% (действующее значение) и частотой 50 Гц ± 5%.

Пожарная безопасность прибора обеспечивается применением предохранителя (плавкой вставки) на ток 100 мА.

Внимание! В приборе используется конденсаторный источник питания и напряжение свыше 1000 В! Во избежание поражения электрическим током следует:

1. избегать прикосновения к металлическим частям работающего устройства;
2. использовать прибор в лабораториях, оснащенных устройством защитного отключения (УЗО);
3. соблюдать все прочие требования электрической и пожарной безопасности.

Измерения предлагается выполнять в следующем порядке. Обратите внимание, что зашкаливание стрелочного микроамперметра может свидетельствовать о неисправности прибора; в этом случае его следует немедленно выключить и сообщить о проблеме преподавателю.

1. Удостовериться в том, что переключатель режима подсветки находится в крайнем левом положении («отключено».) Включить прибор и, после прогрева (несколько минут) измерить темновой ток.

2. Перевести регулятор тока в крайнее левое положение. Выбрать первый светодиод (красный цвет свечения.) Измерить ток в крайнем левом положении и, плавно увеличивая, еще в двух—трех — записывая каждый раз как результирующее значение тока ФЭУ, так и выбираемое значение освещенности (потребляемой мощности.)

3. Повторить измерения для остальных светодиодов для тех же значений освещенности (потребляемой мощности), каждый раз переводя регулятор в крайнее левое положение перед переключением на очередной светодиод.

По собранным данным, используя справочные значения для длин волн максимумов спектральных характеристик используемых светодиодов (ниже), построить кривые спектральной чувствительности ФЭУ для каждого из выбранных значений освещенности (мощности.)

Для всех используемых светодиодов, типовая величина угла обзора 2 θ_½ составляет 120°.

1. Photomultiplier tube // Wikipedia. URI: http://en.wikipedia.org/wiki/Photomultiplier_tube
2. ФЭУ‒62. URI: http://gstube.com/scan/2871_1.gif
3. TO-1608BC-BF_9201T109. URI: http://www.oasistek.com/pdf/TO-1608BC-BF_9201T109.pdf
4. TO-1608BC-PG_9201T057. URI: http://www.oasistek.com/pdf/TO-1608BC-PG_9201T057.pdf
5. TO-1608BC-MYF-N-590_9201T071. URI: http://www.oasistek.com/pdf/TO-1608BC-MYF-N-590_9201T071.pdf
6. TO-1608BC-MRE_9201T098. URI: http://www.oasistek.com/pdf/TO-1608BC-MRE_9201T098.pdf
7. KPH-1608SEC. URI: http://doc.platan.ru/pdf/datasheets/Kingbright/KPH-1608SEC.pdf