SU1010525A1 - Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method - Google Patents

Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU1010525A1
SU1010525A1 SU813267911A SU3267911A SU1010525A1 SU 1010525 A1 SU1010525 A1 SU 1010525A1 SU 813267911 A SU813267911 A SU 813267911A SU 3267911 A SU3267911 A SU 3267911A SU 1010525 A1 SU1010525 A1 SU 1010525A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flux
radiation
spectral sensitivity
anchors
photon
Prior art date
Application number
SU813267911A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Урысон
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8584
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8584 filed Critical Предприятие П/Я В-8584
Priority to SU813267911A priority Critical patent/SU1010525A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1010525A1 publication Critical patent/SU1010525A1/en

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКОВ ФОТОНОВ путем выделени  из сплошного спектра потока излучени  монохроматического излучени , ослаблени  потока этого  злу чени  и измерени  интенсивности ослабленного потока N исследуемым фотоэлектрическим счетчиком фотонов, о тл и ч а ющи и с  тем, что, с целью повышени  точности, дополнительно измер ют суммарное- значение интенсивности вааелениого монохроматического потока излучени  Ф(Л) и затем с посто нным шагом излучение в отдельных точках сечени , перпендикул рного продольной оси этого потока, определ ют относительное-спектральное распределение (Л)  э;лучени  по потоку и по полученным данным наход т искомый параметр по формуле 1 f(Л)dЛ 5(А) THE METHOD OF MEASURING THE SPECTRAL SENSITIVITY OF PHOTOELECTRIC PHOTON COUNTERS by isolating monochromatic radiation from a continuous spectrum of a flux of a flux of this radiation and measuring the intensity of a weakened N flux of the photoelectric photon counter, about 10%, and a body of a template, and a body of anchors, and a body of anchors, and a body of anchors, and a body of anchors, and a body of anchors, and a body of a body, and a body, and a body, and a body of a body, a body, and a body of a photon, photons, 0 and more, and a tempered a group, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and a body, and, at that time, the protrophies have been set and have been set. Additionally, the total value of the intensity of a monochromatic flux of radiation F (L) is measured, and then with a constant step, the radiation at specific points in the cross section , perpendicular to the longitudinal axis of this flux, determine the relative spectral distribution (L) e; flux flux and from the data obtained find the desired parameter by the formula 1 f (L) dL 5 (A)

Description

Изобретение относитс  к техничес кой физике, в частности энергетической фотометрии некогерентного излучени , и может быть использовано дл  градуировки фотоэлектрически счетчиков фотонов, измерени  кванто вой эффективности фотокатодов и т.п Известен способ измерени  спектральной чувствительности селективных приемников излучени , основанный на измерении относительной спек ральной чувствительности исследуемо го приемника и ее абсолютизации по :измерению интегральной чувствительности приемника с известным распределением энергии в спектре С ЗОднако этим способом удаетс  из lЭPИть только спектральную характерис тику приемников, чувствительность которых сравнима с чувствительность тепловых приемников излучени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ, включакнций операции выделени  из потока излучени  сплошного спектра потока монохроматического излучени ,.ослаблени  это го потока, измерени  сигнала от ослабленного потока фотоэлектрическим счетчиком Фотонов и суждени  о зна Чении спектральной чувствительности счетчика с учетом измеренного сигна ла. Согласно известному способу излучение светоизмерительной лампы на каливани , откалиброванной в единиц спектральной плотности энергетической  ркости (СПЭЯ), направл ют на м нохроматор с известными зависимост  ми коэффициента пропускани  и дисперсии прибора от длины волны, а выход щий из него поток монохроматического излучени  ослабл ют с помощью фотометрического ослабител  с известным коэффициентом ослаблени . Фотометрический ослабитель образован системой диафрагм и рассеивакнцих сферических зеркал диаметром в несколько миллиметров. На определенных длинах волн регистрируют сигнал счетчикафотонов, установленного на выходе ослабител , и по измеренному сигналу, а также по известным значени м СПЭЯ, коэффициента пропускани  монохроматора , его дисперсий и коэффициента ослаблени  ослабител  суд т о чувст вительности счетчика на данной длине волны Погрешность измерени  спектральной чувствительности счетчика фотонов составл ет примерно 20% и обусловлена тем, что при определении спектральной чувствительности не учитываетс  спектральное распределе ние потока на выходе монохроматора, и, кроме того, не исключаетс  вли ние характеристик монохроматора на измер емую величину. Таким образом, известный способ не позвол ет проводить высокоточные измерени  спектральной чувствительности счетчика фотонов, поскольку дл  его реализации необходимо измерить коэффициент пропускани  и дисперсию используемого монохроматора. Значени  этих величин, определ емые целым р дом причин (свойствами оптических сред, потер ми на отражение, виньетированием излучени , направлением пол ризации вход щего в монохроматор излучени , а также р дом причин случайного характера, например запыленностью помещени ), существенно мен ютс  в зависимости от длины волны и в пределах рабочего спектрального диапазона прибора могут измен тьс  во много раз. Измерение коэффициента , пропускани  весьма трудоемко, требует наличи  второго монохроматора , однотипного с основным, и не дает достаточно точных результатов. К тому же полученные результаты справедливы только дл  тех же условий 1освещени  входной щели (т.е. дл  того же положени  источника, ширины щелей и пол ризации излучени ), при которых проводились измерени . Цель изобретени  - повышение точности измерени  спектральной чувствительности фотоэлектрических счетчиков фотонов за счет учета спектрального распределени  вьщеленногб потока излучени  и исключени  вли ни  характеристик монохроматора на измер емую величину. & Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  спектральной чувствительности фотоэлектрических счетчиков фотонов путем вьщелени  из.сплошного спектра потока монохроматического излучени , ослаблени  потока этого излучени  и измерени  интенсивности ослабленного потока N исследуемым фотоэлектрическим счетчиком фотонов, дополнительно измер ют суммарное значение интенсивности вЕ еленного монохроматического потока излучени  Ф(Д) и затем с посто нным шагом - из-; лучение в отдельных точках сечени , перпендикул рного, продольной оси йтого потока, определ   относительное спектральное распределение f() излучени  по потоку и по полученным; данным наход т искомый параметр по формуле jf (Д)ад (lo-10)hc; ГЛ (Л)йЛ где h - посто нна  Планка; с - скоро-сть света в вакууме; Л - длина волны монохроматического излучени . На чертеже представлен вариант конструктивной реализации предлагаемого способа. Устройство содержит источник 1 излучени  сплошного спектра, монохроматор 2, выходную щель 3 монохроматора , перекидное зеркало 4, фотометрический ослабитель 5, счё1гчик б фотонов, блок 7 фотоприемников , фотоприемник 8 с известной спектральной чувствительностью вертикальную щель 9 шириной пор д ка 0,1 мм, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 10, диафрагмы 11 и 12, диффузно рассеивающие поверхности 13 и 14,. Рассто ние между поверхност ми 13 и 14 равно B-I , коэффициенты  ркости поверхностей 13 и 1 ;р и р2, диаметры диафрагм 11 и 1 соответственно б-,и dg, рассто ние между диафрагмами 11 и 12-Р2« Способ осуществл ют следующим образом. Из потока излучени  от источ . ника 1 излучени  сплошного спектра например светоизмерительной лампы накаливани , вьздел ют поток монохр матического излучени  длины волны с помощью монохроматора. 2 (дл  это го по шкале длин волн монохроматора выставл ют необходимую длину во ны). Выделенное излучение ослабл ю дл  чего устанавливают перекидное зеркало 4 в положение, при котором излучение подают на вход,фотометри ческого ослабител  5. Коэффициент ослаблени  ослабител  выбирают в пределах . Выбор этих значений обусловлен целью повысить точность измерений спектральной характеристики счетчика фот нов. В этом диапазоне значений коэф фициента Ослаблени  минимальны погрешности измерени  потока излучени  с помощью счетчика фотонов. При уменьшении коэффициента ослаблени  ниже Ю возрастают составл ющие погрешности, обусловленные мертвьм временем счетчика (в первую очередь ухудшаетс  линейность световой характеристики ) , тогда как при его увеличении свыше 10 начинают возрастать составл к цие, св занные с нестабильностью темнового тока ФЭУ и фоновЕзм излучением деталей, попадающих в поле зрени  приемника. На выходе ослабител  5 устанавли вают исследуемый счетчик 6 фотонов, который светогерметично стыкуют с вых дом ослабител , и с помощью счетчика 6 измер ют сигнал N .от ослабленного .потока.. i Затем перекидное зеркало 4 перевод т во второе положение, при ковтором излучение подают на блок 7 фотоприемников. В зависимости от области спектра, в которой провод т; измерени , в поток фото-, диод или фотоэлемент и, регистриру  .сигнал -1, определ ют суммарное значение интенсивности потока Ф(А) на выходе монохроматора 2 где 1(Л) - спектральна  чувствительность приемника. После этого блок 7 фотоприемников ориентируют (начертеже показано стрелкой) таким образом (показано стрелкой), чтобы плоскость фотокатода ФЭУ была перпендикул рна потоку излучени , при этом щель 9 вывод т из потока. Дл  получени  относительного спектрального распределен1г  потока (Д) блок фотоприемников перемещают с посто нным шагом, например 0,05-0,1 мм, перпендикул рно продольной оси потока излучени , ввод т щель в поток и регистрируют сигнал ФЭУ в каждой точке. Дл  удобства осуществлени  аппаратурной реализации этой операции -используемые фотоприемники в светозащитных кожухах устанавливают на поворот- . ном столе с двум  ..фиксированными положени ми и, кроме того, кожух с ФЗУ дополнительно устанавливают на направл н цую, обеспечивающую одновременное плавное перемещение кожуха и щели 9. . По полученным данным определ ют чувствительность исследуемого счетчика на выделенной длине волны по формуле 5СА)Ц1о7мо9}11с-:. tA.)t3A AfU)c3A Дл  определени  спектральной чувствительности в некотором диапазоне длин волн последовательно выдел ют требуемые длины волн и на каждой из них повтор ют описанную последо вательностЪ операций. Использование операций, св занных с измерением-энергетических характеристик потока. 1 злучени  на выходе монохроматора, а также рациональный выбор значени  коэффииента ослаблени  ослабител  позво ют за счет учета спектрального расределени  выделенного потока и ислючени  вли ни  характеристик моохроматора на измер емую величину ущественно снизить погрешность змерений спектральной чувствительости фотоэлектрических счетчиков фо ТОНОВ. В результате использовани  ТизобретеНи  по вл етс  возможность широкого применени  счетчиков фото1010525 бых потоков излучени . .нов о известной спектральной чувствительностью в фотометрии сверхслаThe invention relates to technical physics, in particular, energy photometry of incoherent radiation, and can be used to calibrate photoelectrically photon counters, measure the quantum efficiency of photocathodes, etc. The method of measuring the spectral sensitivity of selective radiation detectors, based on measuring the relative spectral sensitivity, is investigated receiver and its absolutization by: measuring the integrated sensitivity of the receiver with a known energy distribution and in the C spectrum, however, this method only manages to determine the spectral characteristics of the receivers, the sensitivity of which is comparable to that of thermal radiation detectors. The closest to the invention is a method, including the operation of extracting a continuous spectrum of a stream of monochromatic radiation from a stream, weakening this stream, measuring the signal from a weakened stream by a Photon photoelectric counter and judging the counter spectral sensitivity based on the measured signal. According to a known method, the emission of a calibration lamp for light calibration, calibrated in units of the spectral density of energy luminance (SPEA), is directed to a multi-chromator with known dependences of the transmittance and dispersion of the instrument on the wavelength, and the monochromatic radiation flux coming out of it is attenuated by photometric attenuator with a known attenuation coefficient. The photometric attenuator is made up of a system of diaphragms and scattering spherical mirrors with a diameter of several millimeters. At certain wavelengths, a photon counter signal installed at the output of the attenuator is recorded, and the measured signal, as well as the known values of SPEA, the monochromator transmittance, its dispersions and attenuator attenuation coefficient, determine the sensitivity of the counter at a given wavelength. Measurement error of spectral sensitivity The photon counter is approximately 20% and is due to the fact that the spectral distribution of the output flux is not taken into account when determining the spectral sensitivity. monochromator, and, in addition, the influence of the characteristics of the monochromator on the measured value is not excluded. Thus, the known method does not allow high-precision measurements of the spectral sensitivity of the photon counter, since for its realization it is necessary to measure the transmittance and dispersion of the monochromator used. The values of these quantities, determined by a number of reasons (properties of optical media, reflection losses, radiation vignetting, the direction of polarization of radiation entering the monochromator, as well as a number of causes of a random nature, such as dustiness of the room) from the wavelength and within the working spectral range of the instrument can vary many times. Measurement of the transmittance is very laborious, requires the presence of a second monochromator, of the same type as the main one, and does not provide sufficiently accurate results. In addition, the results obtained are valid only for the same conditions of illumination of the entrance slit (i.e., for the same source position, slit width and polarization of the radiation) at which the measurements were made. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the spectral sensitivity of photoelectric photon counters by taking into account the spectral distribution of the total radiation flux and eliminating the influence of the monochromator characteristics on the measured value. & The goal is achieved in that according to the method of measuring the spectral sensitivity of photoelectric photon counters by selecting from the continuous spectrum of a monochromatic radiation flux, attenuating the flux of this radiation and measuring the intensity of the attenuated flux N, the photoelectric counter of the photons under study measure the total intensity of the monochromatic radiation flux measured F (D) and then with a constant step — iz; radiation at individual points of the cross section, perpendicular to the longitudinal axis of the yoke stream, determined the relative spectral distribution f () of the radiation over the stream and over the received ones; the given parameter is found according to the formula jf (D) hell (lo-10) hc; GL (L) YL where h is Planck's constant; c is the speed of light in a vacuum; L is the monochromatic radiation wavelength. The drawing shows a variant of the constructive implementation of the proposed method. The device contains a source of radiation of a continuous spectrum, a monochromator 2, an output slit 3 of a monochromator, a flipped mirror 4, a photometric attenuator 5, a count of photons, a block of 7 photodetectors, a photodetector 8 with a known spectral sensitivity, a vertical slit 9 width of 0.1 mm, photomultiplier tube (PMT) 10, aperture 11 and 12, diffuse scattering surfaces 13 and 14 ,. The distance between surfaces 13 and 14 is equal to B-I, the luminance factors of surfaces 13 and 1; p and p2, diameters of diaphragms 11 and 1, respectively, b and dg, distance between diaphragms 11 and 12-P2. The method is carried out as follows. From the radiation flux from the source. Nick 1 of a continuous spectrum radiation, such as an incandescent photodiode, selects a stream of monochromatic radiation of a wavelength using a monochromator. 2 (for this, on a scale of wavelengths of the monochromator, the required wavelength is set). The selected radiation is attenuated by setting the flip mirror 4 to the position where the radiation is fed to the input of the photometric attenuator 5. The attenuation coefficient of the attenuator is chosen within the limits. The choice of these values is due to the goal of improving the accuracy of measurements of the spectral characteristics of the photon counter. In this range of the attenuation coefficient, the measurement errors of the radiation flux with the photon counter are minimal. When the attenuation coefficient decreases below S, the components of the error due to the counter's dead time increase (the linearity of the light characteristic deteriorates first), while increasing it over 10 begins to increase, due to the instability of the dark current of the photomultiplier and the background radiation of the parts, in the field of view of the receiver. At the output of the attenuator 5, the photon counter 6 photons are installed, which are lightly sealed to the attenuator's exit, and the counter N is used to measure the signal N. From the attenuated flow. I Then the throw-over mirror 4 is transferred to the second position, the radiation being applied on block 7 photodetectors. Depending on the region of the spectrum in which it is conducted; measurements, into a photo, diode or photocell stream and, registering signal -1, determine the total value of the flux intensity F (A) at the output of the monochromator 2 where 1 (L) is the spectral sensitivity of the receiver. After that, the photodetector unit 7 is oriented (in the drawing shown by the arrow) in this way (shown by the arrow) so that the photocathode plane of the photomultiplier is perpendicular to the radiation flux, with the slit 9 withdrawing from the flux. To obtain the relative spectral distribution of the flux (D), the block of photodetectors is moved with a constant pitch, for example, 0.05-0.1 mm, perpendicular to the longitudinal axis of the radiation flux, a slot is introduced into the flow and a PMT signal is recorded at each point. For the convenience of implementing the hardware implementation of this operation, the used photodetectors in light-shielding housings are set to rotate. A table with two fixed positions and, in addition, a casing with a FZU is additionally installed on a direction that ensures simultaneous smooth movement of the casing and the slit 9.. According to the obtained data, the sensitivity of the studied counter at the selected wavelength is determined by the formula 5CA) C1O7MO9} 11C- :. tA.) t3A AfU) c3A To determine the spectral sensitivity in a certain range of wavelengths, the required wavelengths are sequentially selected and the described sequence of operations is repeated on each of them. The use of operations related to the measurement-energy flow characteristics. The 1 radiation at the output of the monochromator, as well as the rational choice of the attenuation coefficient, make it possible to take into account the spectral distribution of the selected flux and to eliminate the influence of the moochromator characteristics on the measured value to significantly reduce the measurement error of the spectral sensitivity of photo Tone PON counters. As a result of the use of the Tissue, it is possible to widely use photo counters 10,00525 of the radiation fluxes. .nov about the known spectral sensitivity in photometry of the superstress

Claims (1)

*СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКОВ ФОТОНОВ путем выделения из сплошного спектра потока излучения монохроматического излучения, ослабления потока этого излугчения и измерения интенсивности ослабленного потока N исследуемым фо тоэлектрическим счетчиком фотонов, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют суммарное· значение интенсивности выделенного монохроматического потока излучения Ф(А) и затем с постоянным шагом излучение в отдельных точках сечения, перпендикулярного продольной оси этого потока, определяют относительное· спектральное распределение £(Λ) излучения по потоку и по полученным данным находят искомый параметр по формуле* METHOD FOR MEASURING THE SPECTRAL SENSITIVITY OF PHOTOELECTRIC PHOTON COUNTERS by isolating monochromatic radiation from the continuous spectrum of the radiation flux, attenuating this flux flux, and measuring the intensity of the attenuated flux N by the photoelectric photon counter under study for the purpose of increasing accuracy, additionally measure the total · value of the intensity of the selected monochromatic radiation flux Ф (A) and then with a constant step the radiation at individual points of the section, ne the perpendicular to the longitudinal axis of this stream is determined relative spectral distribution · £ (Λ) by the radiation flow and the data obtained are the desired parameter by the formula S(A)=(1O7-1O9 где h - постоянная Планка; с - скорость света в вакууме;S (A) = (1O 7 -1O 9 where h is the Planck constant; c is the speed of light in vacuum; А ~ длина волны монохроматического излучения.A ~ wavelength of monochromatic radiation.
SU813267911A 1981-03-20 1981-03-20 Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method SU1010525A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813267911A SU1010525A1 (en) 1981-03-20 1981-03-20 Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813267911A SU1010525A1 (en) 1981-03-20 1981-03-20 Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1010525A1 true SU1010525A1 (en) 1983-04-07

Family

ID=20950489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813267911A SU1010525A1 (en) 1981-03-20 1981-03-20 Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1010525A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742597C1 (en) * 2020-06-22 2021-02-08 Общество с ограниченной ответственностью «Гарант» (ООО «Гарант») Method for increasing performance of solid-state photomultiplier for recordin low-photon pulses and light measurement syatem imlementing said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Эпштейн М.И. Измерени оптического излучени в электронике. М.,«Энерги , 1975, § 12-1. 2. Paeph Stair, WlEeiam В., FusseU and Wieeiam В., Schneider A. Standard for KxtemaBy Low VaKues of SpectraP Jrradiance..App iedfoptics. 1965, 4, 1, c.85-89 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742597C1 (en) * 2020-06-22 2021-02-08 Общество с ограниченной ответственностью «Гарант» (ООО «Гарант») Method for increasing performance of solid-state photomultiplier for recordin low-photon pulses and light measurement syatem imlementing said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4391522A (en) Test apparatus for determining resistance to light and weather influences
US4295042A (en) Method of and device for measuring chlorophyll of living leaves
GB1105413A (en) Method and apparatus for detecting traces of substances
CN201368770Y (en) Spectral self-correcting photometer
CN106908144B (en) A kind of ultraweak starlight illumination measuring device and method
SU1010525A1 (en) Photon photoelectric counter spectral sensitivity measuring method
Ghazi-Bellouati et al. Radiometric reference for weak radiations: comparison of methods
CN114609073B (en) High-intensity spectrum measuring method and system and spectrum measuring device
CN107525589B (en) A kind of wavelength scaling system and method
CN107091730B (en) Device for estimating absolute light response rate of photomultiplier
RU51742U1 (en) GAS ANALYZER
Zong et al. Measurement of total radiant flux of UV LEDs
JPH0415543A (en) Method and instrument for measuring ozone concentration
JPH05249247A (en) Scintillation detector
SU1668922A1 (en) Determining transmission coefficient of objective
SU1173359A1 (en) Method of measuring the quantum effectiveness photodetector
CN113310574B (en) Superconducting single photon detector detection efficiency testing device and method
RU2819206C1 (en) Reference-free method of measuring quantum efficiency of photomultiplier cathode and device for its implementation
SU870969A1 (en) Method of measuring intensity meter absolute spectral sensitivity
Chen et al. Spectrophotometer Design Using Single-Grating, Single-Sensor, Double-Beam Spectroscope
SU693126A1 (en) Spectrophotometer
SU152091A1 (en) Instrument for measuring the indicatrix of dispersion
CN104596640A (en) Optical signal receiver
JPS61189424A (en) Photometer
JPS5992318A (en) Spectrometry method