5. Методические указания

Схемы для измерения характеристик фотоумножителя приведены на рис.7.7.-7.9. Фотоумножитель размещен в специальной светонепроницаемой камере. Для освещения

ф отокатода внутри камеры установлена перемещаемая с помощью штурвала лампочка накаливания ЛН. Световые характеристики фотоумножителя снимаются путём изменения расстояния лампочки до фотокатода. Световой поток вычисляется но формуле 6.5, приведенной в работе №6. Лампочка имеет два режима накала: номинальный и пониженный. Переход от одного к другому осуществляется переключением тумблера 2. При работе по схеме рис.7.7 используется пониженный накал осветительной лампочки.

Д

Рис.7.7. Схема включения многокаскадного фотоумножителя для измерения электрических и световых характеристик

Рис.7.8. Схема для снятия анодных характеристик фотоумножителя

елитель напряжения для питания всех электродов фотоумножителя (резисторы R₁-R_H, R_a) собран на отдельной панели из изоляционного материала и соединяется с фотоумножителем с помощью однополюсных вилок. Между входными клеммами и показанными на рисунке точками делителя установлены специальные гнёзда, в которые включается вилка кабеля микроамперметра с цифровым отсчётом. Включение этой вилки в различные гнёзда позволяет измерить ток в цепи фотокатода и всех динодов,. Таким образом может быть определён коэффициент усиления каждого каскада k_n=J_gn/J_g(n-1) и коэффициент усиления умножителя в целом k=J_a/J_k.

Анодные характеристики фотоумножителя снимаются с помощью схемы, изображенной на рис.7.8.

В этой схеме предусмотрена возможность изменения напряжения между анодом и последним динодом так, чтобы напряжения на остальных дх-иодах оставались неизменными. Знание анодной характеристики фото-, умножителя необходимо для правильного выбора сопротивления анодной нагрузки. Сопротивление в цепи анода фотоумножителя выбирается таким, чтобы рабочая точка при максимальном световом потоке смеща-ячсь в пределах участка насыщения анодной характеристики.

В

Рис.7.9. Схема измерения характеристик фотокатода и динодов

схеме, приведенной ха ряс; 7.9, изучаются вольтамперные характеристики фотокатода и первого динода фотоумножителя. Остальные диноды фотоумножителя и анод соединяются вместе, что позволяет измерить ток вторичных электронов с первого динода. Изменение потенциала между фотокатодом и первым динодом позволяет регулировать энергию первичных электронов, падающих на динод. Тем самым схема позволяет определять коэффициент вторичной эмиссии в зависимости от энергии первичных электронов. Измерения по этой схеме проводятся при номинальном накале осветительной лампочки. При сборке схемы обратить внимание, чтобы величина сопротивления R_п2 была меньше, чем R_п1.

6. Задание

1. Записать паспортные данные исследуемого фотоумножителя и зарисовать схему соединения его электродов с выводами.

2. Ознакомиться с конструкцией фотокамеры и способом регулирования светового потока.

3. Изучать инструкцию по эксплуатации микроамперметра с цифровым отсчётом.

4. Собрать схему рис.7.7. Включить пониженный накал осветительной лампочки.

5. Снять зависимость тока катода и анода от величины напряжения питания J_k=f(U₀) и J_a=f(U₀) для трех значений светового потока Ф.

6. Снять семейство световых характеристик фотоумножителя J_а=f(Ф) для нескольких значений величины питающего напряжения U₀.

7. Для фиксированного значения Ф и U₀ измерить токи в цепи катода J_к, всех динодов J_g1-J_gn и анода J_a. Вычислить коэффициент усиления каждого каскада умножителя k_n=J_gn/J_g(n-1) и умножителя в целом k=J_a/J_k. Проверить справедливость равенства К=К₁·К₂…К_n.

8. По данным п.5 рассчитать и построить график зависимости коэффициента усиления фотоумножителя от напряжения питания k=f(U₀).

9. Собрать схему рис.7.8. Снять анодные характеристики фотоумножителя J_a=f(U_a) при постоянном напряжении на остальных электродах и 3-х значениях светового потока.

10. Собрать схожу ркс.7.9. Установить напряжение между первым и остальными динодами равным 120В. Включить номинальный накал осветительной лампочки.

11. Снять световую характеристику фотокатода J_k=f(Ф) пря напряжении на катоде 200В. Определить интегральную чувствительность фотокатода.

12. Установить фиксированное значение светового потока Ф. Снять зависимость тока в цепи фотокатода и тока закороченных динодов от напряжения на катоде. Рассчитать и построить зависимость коэффициента вторичной эмиссии первого динода от энергии первичных электронов σ=f(W).