ГОСТ 11612.17-81
Download document
.docx format · available to registered users
Методы измерения спектральной
анодной чувствительности
Photomultipliers. Methods of measuring-
spectral anode sensitivity
ОКП 63 6722
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 мая 1981 г. № 2600 срок действия установлен
с 01.01.83
до 01.01.88'
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектронные- умножители (далее — ФЭУ) с числом каскадов умножения более одного и устанавливает два метода измерения спектральной: анодной чувствительности ФЭУ на фиксированных длинах волн в диапазоне 380—1200 нм:
I — основанный на выделении излучения в области заданной: длины волны с помощью узкополосного светофильтра;
II — основанный на выделении излучения в области заданной длины волны с помощью монохроматора..
Общие требования к проведению измерений, и требования безопасности — по ГОСТ 11612.0—81.
Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 306—4..
1. МЕТОД t
1.1. Принцип измерения
1.1.1. Метод основан на выделении излучения в области заданной длины волны в узком спектральном: интервале из излучения' лампы накаливания с известным распределением спектральной плотности силы излучения или с известной силой света и цветовой температурой с помощью узкополосного светофильтра. Длят, уменьшения потока излучения, падающего на фотокатод, применяют ослабитель излучения.
Перепечатка воспрещен®;
Переиздание. Июль 1986~ г.
Значение спектральной анодной чувствительности относят к тому участку катода, который был использован при измерении.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения производят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 1.
.'—блок питания и измерения режима источника излучения; 2—источник излучения; 3—ослабитель излучения; 4—узкополосный светофильтр; 5—светонепроницаемая камера с ФЭУ и диафрагмой; ■5—источник напряжения ФЭУ с делителем напря- жения или отдельные источники напряжения; 7—ам
перметр; 8—вольтметр
Черт. 1
1.2.2. В качестве источника излучения применяют лампу накаливания, предназначенную для фотометрических, радиометрических или температурных измерений, с известным распределением ■спектральной плотности силы излучения или с известной силой ■света и цветовой температурой.
Относительная погрешность определения силы излучения лампы не должна выходить за пределы ±12 %с вероятностью 0,95; относительная погрешность определения силы света не должна выходить за пределы ±6 % с вероятностью 0,95. Абсолютная погрешность определения цветовой температуры не должна выходить за пределы ± 50 К с вероятностью 0,95.
1.2.3. В качестве ослабителя излучения используют различные устройства, позволяющие рассчитать распределение спектральной плотности потока излучения по распределению спектральной плотности силы излучения или по силе света и цветовой температуре лампы с учетом характеристик ослабителей. Для этой цели следует использовать светофильтры, сетки (сетчатые ослабители), рассеивающие поверхности, работающие на просвет или отражение. В качестве рассеивающих поверхностей используют молочные стекла с известными спектральными коэффициентами яркости.
Допускается применять ослабитель из сочетания светофильтров, сетчатых ослабителей и рассеивающих поверхностей.
Ослабитель из светофильтров допускается применять при ослаблении тока анода до значения, указанного в п. 1.2.4, в 106 и менее раз.
Относительная погрешность определения коэффициента пропускания ослабителя не должна выходить за пределы ±18 % с вероятностью 0,95.
1.2.4. Поток излучения, падающий на фотокатод, должен обеспечивать ток анода в диапазоне, указанном в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.
1.2.5. В качестве узкополосного светофильтра необходимо использовать интерференционный или абсорбционный светофильтр. Длина волны в максимуме спектральной характеристики пропускания светофильтра не должна отличаться более чем на ±15 нм ют длины волны, на которой должно производиться измерение •спектральной чувствительности.
Коэффициент Т узкополосного светофильтра, равный отношению потока излучения, прошедшего через него, к световому потоку, падающему на него, должен быть определен с погрешностью не более ±10 % с вероятностью 0,95.
Погрешность, вносимая конечной шириной спектрального интервала, выделяемого узкополосным светофильтром, не должна превышать ±10 %. Формула расчета погрешности приведена в •справочном приложении 1.
1.2.6. Требования к блоку питания и измерения режима источника излучения, диафрагме, светонепроницаемой камере, источнику напряжения ФЭУ с делителем напряжения или отдельным источникам напряжения, амперметру и вольтметру — по ГОСТ 11612.0—81. Перечень аппаратуры приведен в рекомендуемом приложении 2.
1.3. Измерение спектральной анодной чувствительности при заданном напряжении питанії я ФЭУ
1.3.1. Подготовка и проведение измерений
1.3.1.1. Устанавливают на ФЭУ напряжение питания, указанное в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов и выдерживают под напряжением в течение времени, указанного в тех же стандартах или технических условиях.
1.3.1.2. Подают на фотокатод поток излучения и выдерживают ФЭУ в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов. Измеряют ток анода ФЭУ.
1.3.1.3. .Перекрывают поток излучения и измеряют ток анода ФЭУ.
1.3.2. Обработка результатов измерения
1.3.2.1. Определяют спектральную анодную чувствительность S (X) а , A/Вт, по формуле
3(Ч.“ -^Гм’ <’>
где Iа, 1ат —ТОК ЗНОДЗ ПрИ ОблучеННОМ И НЄОблуЧЄННОМ фОТО- кзтоде соответственно, А;
Ф(%) — поток излучения, падзющий нз фотокатод, Вт;
М — коэффициент, приводящий спектральную чувствительность, измеренную с узкополосным светофильтром С' длиной волны Ло в максимуме пропускания, к спектральной чувствительности на длине волны X, заданной: в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.
Коэффициент М определяют по типовой относительной спектральной характеристике фотокатода и рассчитывают по формуле
s(V
S(X0)
где S(a) — относительная спектральная чувствительность фотокатода на заданной длине волны %;
S(Zo) — относительная спектральная чувствительность фотокатода на длине волны Хо максимума пропускания узкополосного фильтра.
При использовании лампы с известным спектральным распределением силы излучения и ослабителя из светофильтров или сетчатого ослабителя поток излучения Ф(Х) в ваттах, падающий, на фотокатод, определяют по формуле
ОО
Ф(л) = 2f 1К тф(л>с(л)б/л , (3)
о
где Q — телесный угол, который ограничивает поток излучения., падающий на фотокатод, ср;
f}. — спектральная плотность силы излучения лампы,. Вт/ср-нм;
тф (X) — спектральный коэффициент пропускания узкополосного светофильтра;
тс (к) — спектральный коэффициент пропускания ослабителя из светофильтров или сетчатого ослабителя.
При использовании лампы с известным спектральным распределением силы излучения и ослабителя с рассеивающими поверхностями поток излучения Ф(Х) в ваттах, падающий на фотокатод,, определяют по формуле
ОО
Ф(Х)= f h ч(Х)хр(Х)^ , (4>
о
где тр (X) — спектральный коэффициент пропускания ослабите-
ля с рассеивающими поверхностями.
При использовании лампы с известной силой света и цветовой температурой поток излучения Ф(Х) в ваттах, падающий на фотокатод, определяют по формуле
•ИЛИ
Ф(М=/ї,7’тр(Х), (6)
где Iv — сила света лампы, кд;
Т — коэффициент узкополосного светофильтра, Вт/лм.
Коэффициент Т определяют по ГОСТ 17333—80 для источника света с той же цветовой температурой, что и используемая лампа.
1.4. Измерение напряжения питания ФЭУ при заданной спектральной анодной чувствительности
1.4.1. Подготовка и проведение измерений
1.4.1.1. Определяют фототок анода 7аф в амперах по формуле
т _ 5(Х)аФ(Х)
•*аф — щ
где S(X)a —заданная спектральная анодная чувствительность, А/Вт;
Ф(Х) —поток излучения, определенный по формулам (3—6).
1.4.1.2. Увеличивают напряжение питания ФЭУ при облученном фотокатоде до тех пор, пока ток анода не станет равным току, определенному по формуле (7).
1.4.1.3. Перекрывают поток излучения и измеряют ток анода.
1.4.1.4. Подают на фотокатод поток излучения и увеличивают напряжение питания до тех пор, пока фототок анода не станет равным току, определенному по формуле (7).
1.4.1.5. Выдерживают ФЭУ под напряжением и при облученном фотокатоде в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретного типа.
Если фототок анода изменился, то изменяя напряжение питания ФЭУ, добиваются такого напряжения, при котором фототок анода станет равным току, определенному по формуле (7).
Если ток анода при облученному фотокатоде в 100 и более раз превышает ток анода при необлученном фотокатоде, то последний не учитывают.
С помощью измерительного прибора определяют напряжение питания ФЭУ, соответствующее значению фототока анода, определенному по формуле (7).
1.5. Показатели точности измерения
Относительная погрешность определения спектральной анодной
чувствительности не должна выходить за пределы ±35 % с вероятностью 0,95.
2.1. Принцип измерения
2.1.1. Метод основан на выделении излучения в области заданной длины волны в узком спектральном интервале из излучения лампы накаливания с помощью монохроматора. Исследуемый ФЭУ сравнивают с приемником, спектральная чувствительность которого известна (далее «опорный приемник»). Для уменьшения разницы между сигналами, полученными от опорного приемника и исследуемого ФЭУ, следует применять ослабитель излучения.
Значение спектральной анодной чувствительности относят к тому участку катода, который был использован при измерении.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения производят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.
/—блок питания и измерения режима источника излучения; 2—источник излучения; 3—конденсор; 4—монохоома- тор; 5—опорный приемник; 6—прибор, измеряющий сигнал опорного приемника; 7—ослабитель излучения; 8—светонепрон
