Детекторы излучения. Загрубский А.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

прос крайне существенен, и невозможно обсуждать метрологические
параметры ФЭУ без обсуждения метода регистрации его сигнала.
Здесь необходимо учитывать, во-первых, то, что ФЭУ является
источником тока с бесконечным внутренним сопротивлением. Действи-
тельно, на анод ФЭУ приходит электронный поток, вытягиваемый с
последнего динода относительно большим потенциалом, порядка 100 В
и малые изменения его не влияют на величину тока. Во-вторых, суще-
ственна временная структура полезного сигнала ФЭУ и шумов.
4.2.2.1 Форма сигнала на выходе ФЭУ
Каждый первичный фотоэлектрон инициирует весь процесс ум-
ножения и, независимо от остальных, дает на выходе
пачку, среднее
число электронов в которой
К, определяется коэффициентом усиления
динодного каскада
σ (равен коэффициенту вторичной эмиссии, умно-
женному на эффективность каскада) и
количеством динодов n: К = σ
n
.
Эта величина называется
коэффициентом усиления ФЭУ. Обычно в
рабочем режиме
К = 10
5
– 10
8
.
Импульс тока на аноде не может быть бесконечно узким не только
потому, что при большой пространственной плотности электронов ока-
жется существенным их расталкивание, но еще и потому, что сказыва-
ется
разброс времен пролета электронов, идущих в динодной системе
по разным траекториям.
Временная ширина пачки из К электронов зави-
сит от того, как выполнена вся умножительная система и в лучшем слу-
чае может составлять доли наносекунды. Обычно δ
t
≈
(0,5…10) нс.
Малые длительности возможны только при точном исполнении всей
динодной системы, так что эти приборы дороги. Существуют ФЭУ
δt
≈
0,375 нс и временем нарастания (передний фронт сигнала) 0,175 нс.
У "рядовых" ФЭУ можно ожидать, что длительность импульса все-таки
не превысит 10 нс.
На рис.
4.2.5. приведена ожидаемая форма одноэлектронного
импульса
, т.е. выходного импульса ФЭУ, рожденного одним электро-
ном с фотокатода. И δ
t, и К – величины вероятностные, так что ампли-
туда импульса тока довольно сильно флуктуирует. Если выходной
усилитель регистрирует не ток, а интегральное количество электричест-
ва в импульсе, то ширина импульса не важна. Амплитуда сигнала в этом
случае определяется только величиной
К.
На языке теории вероятностей процесс формирования пачки элек-
тронов в динодной системе описывается как дискретный марковский
23

Страницы