Устройство для измерения светового потока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (1 1) !5421 О 3 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2157291/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 28.04.77 (51) М К

G 011 1/00

Гасударственный иамитет

Савета Министрав СССР па делам изааретений и аткрытий (53) V@K 535.24.535.

241.41 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. В. Макрицкий

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики

АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к фотометрическим устройствам и может быть использовано для измерения постоянных и пульсирующих световых потоков, в частности для фотолюминесцентного анализа.

Известные устройства для измерения световых потоков можно разделить на две группы: устройства, анализирующие собираемый на аноде ФЭУ заряд за время измерения; устройства, регистрирующие число дискретных событий за время измерения.

Устройства первой группы (1) измеряют средний ток с помощью гальванометра или динамического конденсатора; осуществляют модуляцию светового потока или модуляцию с синхронным детектированием.

Устройства второй группы — это устройства дискретного счета (2) без амплитудной дискриминации и счета импульсов с амплитудной дискриминацией.

Известно устройство для регистрации светового потока (3), содержащее импульсный датчик излучения, например ФЭУ, соединенный со схемой формирования, выполненной, например на блокинг-генераторе, и счетчиком импульсов, трансформатор, одновибратор на туннельном диоде, дифференцирующую цепь, усилитель.

В этом устройстве дискретный импульс с анода

ФЭУ возбуждает колебания в iC-контуре, запускает а одновибратор, настроенный на отрицательный выброс импульса. После дифференцирования и усиления импульс поступает на вход счетчика импульсов.

Недостатком известного устройства являются малый линейный участок счетной характеристики, 10 большая погрешность измерения, а следовательно, низкая чувствительность, необходимость применения фотоумножителя, фотокатод к оторого испускает малое число термоэлектронов (при увеличении числа одноэлектронных импульсов они

15 накладываются друг на друга и временного разрешения их не происходит) .

Целью изобретения является повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что анод

ФЭУ соединен с незаземленным катодом блокинггенератора и последовательной цепью из обмотки обратной связи трансформатора и времязадающего конденсатора блокинг-генератора, т.е. времязадающий конденсатор разряжается не через сопротивле25 ние, а анодным током ф от оумножителя.

542103

Количество импульсов, вырабатываемое предложенным устройством, также пропорционально количеству электричества, создаваемого анодным током ФЭУ за время наблюдения.

s Таким образом, описываемое устройство обеспечивает минимум среднеквадратичной флуктуации за время наблюдения. Величина среднеквадратичной флуктуации тока, опрепеленная из распределения

Пуассона, равна:

Относительная среднеквадратичная флуктуация будет равна: l (ьР) е н т.е. увеличивая время наблюдения, можно сделать величину флуктуации сколь утодно малой.

Использование интегратора тока в устройстве повышает его чувствительность и стабильность показаний., увеличивает линейный участок счетной характеристики, т.е. дает возможность измерять фототок от величины, в несколько раз меньшей флуктуации темнового тока, до величины, определяемой насыщением ФЭУ, а также позволяет применять ФЭУ без дополнительного отбора.

Источники информации, принятые во внимание

45 при экспертизе:

1 где J „(4 - с) И вЂ” количество электричества, нако-50

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Предложеное устройство для измерения свето:ых потоков содержит ФЭУ 1, интегратор тока, представляющий собой блокинг-генератор на электронной лампе 2, конденсатор 3, в цепи управляющей сетки которого анодной нагрузкой является

ФЭУ, счетчик импульсов 4, индуктивность 5, являющуюся анодной нагрузкой лампы 2, и индуктивность 6, служащую для положительной обратной связи.

Анодный ток ФЭУ 1 разряжает конденсатор 3, включенный в цепь управляющей сетки, до определенного потенциала, после чего интегратор тока вырабатывает импульс, который поступает на вход счетчика импульсов 4. Конденсатор 3 в процессе формирования импульса снова заряжается до своего амплитудного значения, и снова происходит разряд его анодным током ФЭУ 1. Таким образом, частота следования импульсов на выходе интегратора тока пропорциональна количеству электричества, создаваемого анодным током ФЭУ за время наблюдения.

Питание блокинг-генератора или мультивибратора, выполненного на электронных лампах, осуществлялось от отдельного незаземленного источника питания, поскольку в этом случае необходимо было заземлять управляющую сетку интегратора, т,е. использовалась схема блокинг-генератора или мультивибратора с заземленной сеткой, в случае мультивибратора заземлялась сетка одной из ламп. В схеме интегратора, выполненного на транзисторах типа р-п-р, источник питания заземлялся.

По опоеделению, среднеквадратичная флуктуация /(АТ ) за время наблюденият с„равна:

Значение среднего тока J при котором величина(a3 ) минимальна, определяется с помоа щью правил Лопиталя:

=а; (a,„ à-с -з)дт=п; дьЭ) о откуда получают: вх о о пленного током за время наблюдения.

Формула изобретения

Устройство для измерения светового потока, содержащее импульсный датчик излучения, например фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), соединенный со схемой формирования, выполненной, например, на блокинг-генераторе, и счетчиком импульсов, отличающее ся тем, что, с целью повышения чувствительности, анод ФЭУ соединен с незаземленным катодом блокинг-генератора и последовательной цепью из обмотки обратной связи трансформатора и времязадающего конденсатора блокинг-генератора.

1. йцсе.диМ ищ. аид AhethodaS, 41,13, 1966 г.

2. Е.Ковальский "Ядерная электроника", М., Атомиздат, 1972 г. стр. 221.

3. Е.Ковальский "Ядерная электроника", М., Атомиздат, 1972 г., стр. 226-227, фиг.1 (прототип).

542103

Составитель Т. Дозоров

ТехРед А. Демьянова

Корректор Б. Югас

Р.д.к-р T.Îðëîâñêàÿ

Заказ 5955/27

Филиал ППП " Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 817 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5