 |
Порядок выполнения работы и рабочее задание
|
|
|
|
4.1. Ознакомиться со схемами для исследования световой и вольтамперной характеристик ФЭУ, (рис 1.4а).
Снять семейство световых характеристик ФЭУ 
= 
. при трех значениях напряжения на делителе умножительной системы, заданных преподавателем. Анодное напряжение (напряжение между анодом и последним динодом) устанавливается в пределах 50 
70В.
При снятии характеристик значения потока излучения изменяются путем изменения тока светодиода (рис.1.3).
4.2. Снять зависимость анодной чувствительности ФЭУ от напряжения на делителе умножительной системы при заданном преподавателем значении потока излучения светодиода (анодное напряжения установить в указанных выше пределах)
4.3. Ознакомиться со схемой для снятия анодных характеристик ФЭУ (рис 1.4б). Снять семейство анодных характеристик ФЭУ при трех значениях потока излучения светодиода и постоянном напряжении на делителе умножительной системы (либопри трех значениях напряжения на делителе и постоянном потоке излучения светодиода) 
. Все постоянные значения величин (параметры семейства характеристик) задаются преподавателем.
4.4. Ознакомится со схемой для измерения токов в цепях динодов ФЭУ, рис 1.4а. Измерить токи в анодной цепи ФЭУ и в цепях трех последних динодов при трех значениях напряжения на делителе умножительной системы и постоянном потоке излучения светодиода, заданных преподавателем.
Обработка полученных данных
5.1. По световым характеристикам, полученным в п. 4.1, определить анодные чувствительности 
для трех значений напряжения питания.
5.2. С помощью спектральной характеристики ФЭУ 
(рис 1.1) и функции спектральной плотности потока излучения светодиода 
(рис 1.2) найти коэффициент использования потока излучения светодиода приемником излучения 
и максимальную спектральную чувствительность фотоумножителя
|
|
|
, 
/ 
.
5.3. По анодным характеристикам фотоэлектронного умножителя в области, соответствующей режиму насыщения анодного тока, определить дифференциальное внутреннее сопротивление прибора.
5.5. Подсчитать с помощью приведенных ниже формул коэффициенты усиления трех последних каскадов умножения. Токи, протекающие в ФЭУ, показаны стрелками на (рис 1.4а).
Коэффициент усиления последнего каскада будет равен отношению токов
,
где и 
- токи, создаваемые электронами, достигающими анода и последнего динода, соответственно.
Поскольку ток в приборе не может быть непосредственно измерен, его можно определить с помощью закона Кирхгофа 
.
Тогда 
.
Аналогично находятся коэффициенты усиления остальных каскадов 
, 
и т.д.
,
,
где 
и 
- токи, создаваемые электронами, достигающими (
)-го и (
)-го динодов, соответственно.
Содержание отчета по лабораторной работе
Кроме материалов, предусмотренных “Общими методическими указаниями по проведению лабораторных работ”, отчет должен содержать расчетные и графические материалы по разделу 5 – Обработка полученных данных.
7. Контрольные вопросы
1. На каких физических принципах основано усиление фототока в фотоэлектронном умножителе? Поясните механизм работы ФЭУ.
2. От каких параметров элементов конструкции ФЭУ и электрических параметров зависит коэффициент усиления фотоумножителя?
3. Как выглядит распределение потенциала между электродами ФЭУ?
4. Объясните ход семейства световых характеристик ФЭУ при различных напряжениях на делителе.
5. Перечислите основные характеристики и параметры ФЭУ.
6. Как с помощью спектральных характеристик фотоумножителя и светодиода и известного значения максимальной анодной спектральной чувствительности вычислить анодную интегральную чувствительность ФЭУ к потоку излучения светодиода?
|
|
|
7. От чего зависит протяженность линейной области световой характеристики ФЭУ?
8. С чем связана очень резкая зависимость анодной чувствительности ФЭУ от напряжения на делителе или напряжения питания?
9. Объясните ход семейства анодных характеристик ФЭУ, снятых при различных напряжениях на делителе.
10. Объясните природу темнового тока ФЭУ и его зависимость от напряжения питания.
11. В чем заключается основное преимущество ФЭУ по сравнению с вакуумным фотоэлементом?
Библиографический список
1. Базовые лекции по электронике: сборник: в 2 т./ под общ. ред. В. М. Пролейко.-М.:, Т. 1: Электровакуумная, плазменная и квантовая электроника/ [В. М. Пролейко и др.] Техносфера, 2009. - 479 с
2. Жигарев А.А., Шамаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы. – М.: Высшая школа, 1982. – 464с.
3. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. – М.:, Высшая школа, 1974. – 376с.
4. Павлов А.В. Оптико-электронные приборы. – М.: Энергия, 1974, - 358с.
5. Гуртовник А.Г., Точинский Е.Г., Яблонский Ф.М. Электровакуумные приборы и основы их конструирования. – М.: Энергоатомиздат, 1988. - 424с.
6. Берковский А.Г., Гаванин В.А., Зайдель И.Н. Вакуумные фотоэлектронные приборы. – М.: Радио и связь, 1988. – 272с.
Лабораторная работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПРИЕМНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Введение
Лабораторная работа предполагает проведение нескольких занятий, т.к. исследованию подлежат различные приемники излучения, принцип действия которых основан на явлениях внешнего и внутреннего фотоэффектов. По выбору преподавателя, проводящего занятие, студентами исследуются вакуумный фотоэлемент, фоторезистор, фототранзистор или фотодиод.
Регламент проведения лабораторной работы, общие требования техники безопасности, требования к оформлению отчета и защите работы приведены в разделе "Общие методические указания по выполнению лабораторного практикума"
Цель работы
Целью работы является знакомство с принципом работы, схемами включения и испытаний перечисленных выше приемников излучения, а также исследование их характеристик и определение ряда основных параметров.
|
|
|
|
|
|
