Детекторы излучения. Загрубский А.А - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

составит только термоэмиссия из фотокатода. Термоэлектроны пройдут
тот же процесс умножения, что и фотоэлектроны, и дадут на выходе
импульсы, неотличимые от полезных.
Таким образом, следует ожидать, что суммарное амплитудное
распределение импульсов на выходе ФЭУ будет иметь две составляю-
щие:
– полезные, имеющие довольно широкое амплитудное распреде-
ление, но все же с выраженным максимумом (здесь же и термоэлектро-
ны из фотокатода);
– шумовые импульсы, количество которых растет с уменьшением
амплитуды.
4.2.2.2 Режим счета одноэлектронных импульсов
Несколько идеализированная форма амплитудного распределения
импульсов на выходе ФЭУ показана на рис.
4.2.6.
Реальное распределение часто оказывается более гладким, провал
между полезными и шумовыми импульсами не всегда существует. Но
если он существует (такие ФЭУ называют "счетными"), то, как видно из
рис.
4.2.6, можно снабдить усилитель пороговым дискриминатором,
чтобы отсечь импульсы с амплитудой меньше
А
0
, и тем самым исклю-
чить большую часть шумового сигнала, "почти не потеряв" полезного.
Дальше возможен просто подсчет числа (скорости поступления) им-
пульсов. Отсюда и название этого метода регистрации.
Преимущество его именно в минимальных шумах. На хороших
счетных ФЭУ (например, ФЭУ-100) при охлаждении фотокатода до
температуры порядка
–20
о
С и при правильном выборе уровня дискри-
минации удается снизить скорость счета темновых импульсов до еди-
ниц в секунду. Соответственно, минимальный регистрируемый поток
излучения – меньше 10 фотонов в секунду при площади фотокатода
порядка 10 см
2
.
Основной недостаток метода – малый динамический диапазон из-
меряемых сигналов. Если собственное "мертвое время" измерительного
тракта составляет 20 нс (за такое время он полностью справляется с об-
работкой сигнала и восстанавливает способность принять следующий
импульс), то уже при средней частоте поступления случайных (во вре-
мени) импульсов 5 МГц вероятность совпадения пары импульсов при-
мерно 3%. Возникает ошибка в измерениях, ибо вместо двух импульсов
мы зарегистрируем один. Стандартные усилители имеют полосу про-
26

Страницы