SU803046A1

SU803046A1 - Device for stabilizing anode sensitivity of photoelectric multiplier

Info

Publication number: SU803046A1
Application number: SU782662610A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Дмитриевич Петрухин; Борис Михайлович Породин; Юрий Юрьевич Мартюшев; Олег Васильевич Фанасов; Евгений Васильевич Ковалев
Original assignee: Московский Ордена Ленина Авиаци-Онный Институт Им. Серго Орджо-Никидзе; Предприятие П/Я Г-4219
Priority date: 1978-07-20
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1981-02-07

Description

(54) УСТЮЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ АНОДНОЙ ЧУВСТВИТЕДЬНОСТИ ФОТОЭЛЕКТЮННОГО УМНОЖИТЕЛЯ(54) STABILIZATION AUTHORIZATION OF ANODUS SENSITIVITY OF A PHOTO-ELECTRON MULTIPLE

тивных элементов вл етс управл емым и св занным с выходом дифференциального усилител посредством схемы сотласовани .The active elements are controllable and coupled to the output of the differential amplifier via a scaling scheme.

На чертеже дана структурна схема устройства стабилизации анодной чувствительности фотоэлектронного умножител .The drawing is a structural diagram of a device for stabilizing the anode sensitivity of a photomultiplier tube.

Предлагаемое устройство содержит ФЭУ 1 со стандартным делителем напр жени питани 2, стабилизированный высоковольтный источник питани 3, полочсительный полюс которого соединен с выводом последнего диода ФЭУ посредством резистивного элемента 4 с управл емым сопротивлением и общей точкой схемы с помощью резистивного элемента 5, блокированного по переменной составл ющей конденсатором 6. Отрицательный полюс высоковольтного источника питани св зан резистивным элементом 7 с общей точкой схемы и выводом фотокатода ФЭУ 1.The proposed device contains a photomultiplier 1 with a standard voltage divider 2, a stabilized high-voltage power source 3, the half pole of which is connected to the output of the last diode of the photomultiplier through a resistive element 4 with a controlled resistance and a common point of the circuit capacitor 6. The negative pole of the high-voltage power supply source is connected by the resistive element 7 with the common point of the circuit and the output of the photocathode of the photomultiplier 1.

Резистивна нафузка 8 св зана с сигнальным входом дифференциального усилител 9. Опорный вход последнего соединен с резистором 10, включенным в последовательную цепь, состо щую из источника отюрного напр жени И, ключевого элемента 12, резистора 10, источника оптического излучени 13, оптически св занного с фотокатодом ФЭУ 1. Выход дифференциального усилител 9 соединен посредством схемы соглассжани , включающей ключевой элемент 14 и запоминающее устройство 15 с управл емым сопротивлением. Программное устройство 16 соединено с управл ющими входами ключевых элементов 12 и 14. Устройство работает следук цим образом. По сигналу с программного устройства 16 ключевые элементы 12 и 14, наход щиес в исходном состо нии в разомкнутом положении замыкаютс , в результате чего на фотокатод ФЭУ попадает стандартный (калибровочный) оптический сигнал, а на сигнальный и опорный входы дифференциального усилител 9 поступают сигналы с резисторной нагрузки 8 и резистора 10 соответственно. Сигнал с резистора 10 вл етс опорным и стабильным во времени . Если по каким-либо причинам анодна чувствительность фЭУ 1 измен етс , то напр жение на резисторной нагрузке, протюрциональное анодному току, отличаетс от номинальног дифференциальный усилитель 9 разбалансируетс и на его выходе по витс усиленный сигнал Ошибка. Это измеи ет выходной сигнал запоминающего устройства 15 и сопротивление резистивного элемента с управ1| емым сопротивлением .The resistive nafuzka 8 is connected to the signal input of the differential amplifier 9. The reference input of the latter is connected to a resistor 10 connected in a series circuit consisting of a voltage source I, a key element 12, a resistor 10, an optical radiation source 13 optically connected to a photocathode of the PMT 1. The output of the differential amplifier 9 is connected by means of an matching circuit comprising a key element 14 and a memory 15 with a controlled resistance. The software device 16 is connected to the control inputs of the key elements 12 and 14. The device operates in the following manner. According to the signal from the software device 16, the key elements 12 and 14, in their initial state in the open position, close, resulting in a standard (calibration) optical signal on the PMT photocathode, and the signal and reference inputs of the differential amplifier 9 are received from the resistor load 8 and resistor 10, respectively. The signal from resistor 10 is reference and stable over time. If for some reason the anodic sensitivity of the PMT 1 changes, then the voltage across the resistor load, the proturational anode current, differs from the nominal differential amplifier 9 unbalanced and the amplified Error signal is outputted at its output. This changes the output signal of the storage device 15 and the resistance of the resistive element with control1 | resist.

Подключение резистивных элементов 4, 5 и 7 к стандартной схеме делител питани 2 приводит к тому, что при изменении величины сопротивлени любого из резистизных элементов (в данном случае элемента 4) напр жениеConnecting resistive elements 4, 5 and 7 to a standard power splitter circuit 2 causes the voltage to change when the resistance value of any of the resistive elements (in this case, element 4) changes.

на промежутке последний динод-анод ФЭУ измен етс в щироких пределах, причем не только по величине, но и по знаку. Благодар изменению величииы ,сопротивлени резистивного элемента под действием напр жени с выхода запоминающего устройства 15 измен етс не только напр жение на промежутке последний динод-анод ФЭУ, но и козффициент усилени динодной системы и, следовательно, анодна чувствительность. По нстечении времени , превыщающего врем переходных процессов в схеме (времени калибровки), с программного устройства 16 поступает сигнал, размыкающий ключевые элементы 12 и 14. Напр жение на выходе запоминающего устройства 15 остаетс посто нным и, следовательно, посто нной остаетс анодна чувствительность ФЭУ.in the gap, the last dinode-anode of the PMT varies within wide limits, not only in magnitude, but also in sign. Due to the change in magnitude, the resistance of the resistive element under the action of the voltage from the output of the storage device 15 changes not only the voltage across the gap of the last dinode-anode of the photomultiplier, but also the gain coefficient of the dynodic system and, consequently, the anode sensitivity. After a time exceeding the transient time in the circuit (calibration time), the software 16 receives a signal disconnecting the key elements 12 and 14. The voltage at the output of the memory 15 remains constant and, therefore, the anodic sensitivity of the PMT remains constant.

После калифовки ФЭУ можно использовать в качестве измерител абсолютного значени светсшых потоков. Врем измерени определ етс в основном стабильностью характеристи ФЭУ, стабильностью напр жени источника питани 3, качеством выполнени запоминающего устройства 15 и требуемой точностью фотометрировани . Калибровка проводитс перед каждым измерением по заданной программе .After calibration, the PMT can be used as a measure of the absolute value of the light fluxes. The measurement time is determined mainly by the stability of the PMT characteristic, the voltage stability of the power source 3, the quality of the memory 15 and the required accuracy of photometric measurement. Calibration is carried out before each measurement for a given program.

Введение резистивных элементов упрощает схему управлени анодной чувствительностью ФЭУ за счет использовани зависимости анодной чувствительности ФЭУ от нагф жени последний динод-анод расщир ет динамический диапазон регулировани . При этом сохран ютс пороговые характеристики ФЭУ в больиюм Д1шамическом диапазоне регулировани анодно чувствительности.The introduction of resistive elements simplifies the scheme for controlling the anodic sensitivity of the photomultiplier using the dependence of the anodic sensitivity of the photomultiplier on the nagging of the latter dynode-anode, which deconstructs the dynamic control range. At the same time, the threshold characteristics of the photomultiplier in the most of the D1-shamy range of anodic sensitivity adjustment are maintained.

Claims

1. Gadachov A.N. and others. The system for the stabilization of a photomultiplier on transistors with semiconductor sources of light pulses. Instruments and Experimental Technique 1967, No. 3, p. 144-146.

2.Rozental D.E. and others. AGC circuit of photomultipliers.-Instruments for scientific research, 1964, N «4, p. 177 -180 (prototype).