Составители:
Рубрика:
Характеристики ФЭУ, работающего в режиме счета фотонов
Режим счета отдельных фотонов
Сигнал на выходе ФЭУ можно представить случайным импульсным процессом:
i(t)=
X
j
eM
j
δ(t − t
j
) , (3.4)
где суммирование идет по всем импульсам анодного тока, j - номер импульса, M
j
-
число электронов в j −ом импульсе, δ(t −t
j
) - функция, описывающая временную
форму импульса, i(t) - значение выходного тока в момент времени t, e - заряд
электрона,.
Даже в том случае, если регистрируемое излучение представляет собой поток
квантов, разделенных равными промежутками времени, имеет место случайный
характер i(t). Причиной наблюдаемых статистических флуктуации выходного тока
является случайный характер актов фотоэмиссии катода и процесса умножения в
динодной системе.
Особый интерес представляет возможность измерения с помощью ФЭУ сла-
бых световых потоков. Благодаря большому коэффициенту усиления ФЭУ, в его
анодной цепи можно регистрировать импульсы тока, образующиеся при выходе
с фотокатода единичных электронов. В дальнейшем будем считать, что каждый
приходящий на анод импульс обусловлен одним первичным электроном, вылетев-
шим (или выбитым) из катода.
Существует два основных режима регистрации фотонов.
Первый режим является интегральным, он основан на измерении постоянной
составляющей выходного тока ФЭУ, усредненной за интервал времени, равный по
величине постоянной времени выходной RC-цепочки ФЭУ (так называемый метод
среднего тока).
Вторым, более чувствительным и быстродействующим, является способ измере-
ния в режиме счета фотонов (или одноэлектронный метод), основанный на опре-
делении количества появляющихся на выходе ФЭУ одноэлектронных импульсов в
течение заданного промежутка времени. При одноэлектронном режиме работы ин-
тервалы времени между анодными импульсами должны значительно превосходить
их длительность. Иными словами, вероятность наложения анодных импульсов пре-
небрежимо мала. Если в методе среднего тока происходит усреднение амплитуд
всех импульсов, приходящих на анод за время интегрирования сигнала, то метод
счета фотонов основан на различении по амплитудам статистически распределен-
ных выходных импульсов тока.
При применении ФЭУ в режиме счета фотонов его возможности оценивается
следующими характеристиками:
• Амплитудным распределением шумовых импульсов.
• Счетной характеристикой шумовых импульсов.
• Стабильностью уровня шумов во времени.
Рассмотрим эти характеристики подробнее.
34
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
