Фотоэлектронные умножители

Феррорезонаншыи стабилизатор 196 Фильтр электрический 128 Фотоэлектронный умножитель 103* Фотоэлемент 102*

Фотоэлектронный умножитель помимо фотокатода и анода содержит один или несколько электродов, являющихся эмиттерами вторичных электронов и называемых динодами. Число динодов в современных ФЭУ может достигать 14. Наличие ди- «, нодов позволяет создавать многократное внутреннее усиление фототока. В колбе фотоэлектронного умножителя создается такая же разреженность, как и в вакуумном фотоэлементе.

Примеры обозначений электровакуумных фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей: СЦВ-3 — вакуумный фотоэлемент с сурьмяно-цезиевым катодом, номер разработки 3; ЦГ-4 — газоразрядный фотоэлемент с кислородно-цезиевым катодом, номер разработки 4; ФЭУ-19 — фотоэлектронный умножитель, номер разработки 19.

Феррорезонансный стабилизатор 196 Фильтр электрический 128 Фотоэлектронный умножитель 337 Фотоэлемент 336

Феррорезонансный стабилизатор 196 Фильтр электрический 128 Фотоэлектронный умножитель 103* Фотоэлемент 102*

ФЭУ — фотоэлектронный умножитель

Наиболее ранним способом развертки, применявшимся в практике ТВ, была механическая развертка по системе преобразования / ( 1.2), предложенная в 1884 г. П. Нипковым (когда еще не существовало кино). Суть метода состоит в том, что в качестве развертывающего устройства (см. 1.1) используется непрозрачный диск, в котором сделаны отверстия, расположенные по спирали и смещенные друг относительно друга на величину своего диаметра. За диском установлена неподвижная рамка с вырезом. При вращении диска через отверстие на ФЭ или фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) последовательно во времени проходит световой поток от элементов изображения первой строки. Когда первое отверстие выйдет за пределы выреза рамки, второе отверстие войдет в него, и начнется развертка элементов второй строки и т. д.

Разновидностью электровакуумных фотоэлементов с внешним фотоэффектом является фотоэлектронный умножитель. Фотоэлектронные умножители были разработаны советским инженером Л. А. Ку-бецким в 1934 г. Фотоэлектронным умножителем называют фотоэле-

4.3. Фотоэлектронный умножитель:

о — 3 ч- 4 обладают кислородио-цезиевые и сурьмяно-цезиевые диноды. Ускоряющие напряжения подаются на диноды через делитель напряжения, причем разность потенциалов между соседними динодами должна быть порядка 100 н- 150 б. Выходной ток фотоэлектронного умножителя, имеющего п динодов, увеличивается в о" раз. Это значит, что при п = 10 и о = 3 фототек увеличивается в З10 раз, т. е. в 59 049 раз. Конструктивно такой фотоэлектронный умножитель выполняется в стеклянном баллоне ( 4.3, б\ в котором диноды в виде ковшей располагают так, чтобы их электрические поля обеспечивали почти полный переход электронов от одного динода к другому. Вблизи катода устанавливается сетка, которая выравнивает распределение электрического поля у катода. Анод А выполняется в виде металлической сетки на проволочной рамке.

Схема установки для измерения времени жизни носителей заряда представлена на 4.16. Образец О возбуждается лучом лазера Л с модулированной добротностью. Интенсивность падающего потока регулируется ослабителем ОИ. Излучение образца направляется на систему оптических фильтров Ф, которая пропускает краевую люминесценцию, и фокусируется на фотоэлектронный умножитель ФЭУ. С фотоумножителя напряжение подается на первый вход фазочувствительного вольтметра ФВ. На второй вход ФВ подступает опорное напряжение от фотоприемника Ф/7. На ФП направляется часть светового потока от лазера, выделяемая полупрозрачным зеркалом 32. Зеркало 3[ служит для изменения направления хода светового луча. Фазочувствительный вольтметр измеряет разность фаз этих напряжений. Разность фаз между возбуждающим излучением лазера и опорным напряжением от фотодиода измеряется при прохождении рассеянного образцом излучения лазера по тому же оптическому пути, что и реком-бинационное излучение образца. По результатам этих измерений вычисляют сдвиг фаз между возбуждающим световым потоком и потоком фотолюминесценции. Точность измерения сдвига фаз составляет примерно 5%.

электронной эмиссии. Поток электронов, освобождаемых под действием света фотока.эдом Кат., электрическим, как на 11.12 (или магнитным), полем направляется последовательно на ряд дино-дов - вспомогательных электродов. После каждого динода поток электронов увеличивается, так как добавляются вторичные электроны динода, освобождаемые ударами электронного потока. Таким образом, вследствие многократной вторичной эмиссии поток электронов у анода А оказывается во много раз больше потока фотоэлектронной эмиссии катода. Благодаря такому внутреннему усилению чувствительность фотоэлектронных умножителей чрезвычайно высока и достигает 1-10 А/лм. Однако не следует думать, что фотоэлектронные умножители рассчитаны на большие анодные токи -эти токи не превышают 10-15 мА. Их главная область применения -измерение силы света при очень малых освещенностях.

§ 4.6. Фотоэлектронные умножители

§ 4.6. Фотоэлектронные умножители

Промышленностью выпускается множество различных типов фотоэлектронных умножителей. Наибольшее распространение получили фотоэлектронные умножители с электростатическим управлением и фокусировкой потоков электронов. Устройство фотоэлектронного умножителя такого типа показано на 4.24. Между фотокатодом К. и первым динодом Д^ часто располагают систему электродов, образующих электростатические линзы, которая называется входной камерой ФЭУ. Входная камера предназначена для фокусировки и ускорения электронов, эмиттируемых фотокатодом и направляемых на первый динод. Качество входной камеры характеризуется коэффициентом сбора электронов VK, равным отношению количества электронов, достигающих первого динода, к количеству электронов, эмиттируемых фотокатодом. Анод А изготов-

Третий элемент обозначения — цифра, определяющая порядковый номер разработки фотоэлемента. Фотоэлектронные умножители обозначают буквами ФЭУ и не снабжают вторым элементом.

Для измерения оптических величин (интенсивности излучения, светового потока, яркости, освещенности) используют фотоэлектрические преобразователи: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, электронные и ионные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, рассмотренные в гл. 4.

§4.6. Фотоэлектронные умножители................ 85

электронной эмиссии. Поток электронов, освобождаемых под действием света фотока. адом Кат., электрическим, как на 11.12 (или магнитным), полем направляется последовательно на ряд дино-дов — вспомогательных электродов. После каждого динода поток электронов увеличивается, так как добавляются вторичные электроны динода, освобождаемые ударами электронного потока. Таким образом, вследствие многократной вторичной эмиссии поток электронов у анода А оказывается во много раз больше потока фотоэлектронной эмиссии катода. Благодаря такому внутреннему усилению чувствительность фотоэлектронных умножителей чрезвычайно высока и достигает 1-10 А/лм. Однако не следует думать, что фотоэлектронные умножители рассчитаны на большие анодные токи -эти токи не превышают 10-15 мА. Их главная область применения -измерение силы света при очень малых освещенностях.

электронной эмиссии. Поток электронов, освобождаемых под действием света фотока.адом Кат., электрическим, как на 11.12 (или магнитным), полем направляется последовательно на ряд дино-дов — вспомогательных электродов. После каждого динода поток электронов увеличивается, так как добавляются вторичные электроны динода, освобождаемые ударами электронного потока. Таким образом, вследствие многократной вторичной эмиссии поток электронов у анода А оказывается во много раз больше потока фотоэлектронной эмиссии катода. Благодаря такому внутреннему усилению чувствительность фотоэлектронных умножителей чрезвычайно высока и достигает 1-10 А/лм. Однако не следует думать, что фотоэлектронные умножители рассчитаны на большие анодные токи — эти токи не превышают 10-15 мА. Их главная область применения -измерение силы света при очень малых освещенностях.

При анализе и синтезе цветных изображений используются те же виды разверток, что и для черно-белых оригиналов. Как и любой фототелеграфный аппарат, цветной содержит анализирующее УСТРОЙСТВО, В котором осуществляется поэлементное фотоэлектрическое преобразование передаваемого оригинала. Однако для получения трех сигналов основных цветов анализирующее устройство дополняется светооптической цветоделительной системой, которая состоит из дихроических фильтров (или призм), корректирующих светофильтров и подобна СДО, применяемой в передающей камере ЦТВ (см. 3.13, а). Эта система делит световой поток, отраженный от оригинала и прошедший диафрагму, на три составляющие: красную, зеленую и синюю. Затем цветоделенные световые потоки, соответствующие одному элементу изображения, попадают на фотоэлектронные умножители (ФЭУ), на нагрузках которых образуются электрические сигналы, пропорциональные спектральным коэффициентам отражения оригинала. Расчет величин сигналов производится по выражениям, аналогичным (3.16).

Принципы работы ФЭП основаны на явлениях внешнего или внутреннего фотоэффекта. К ФЭП, использующим явление внешнего фотоэффекта, относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители (ФЭУ), электронно-оптические преобразователи и некоторые типы передающих ТВ трубок. К ФЭП,