(495)510-98-15
Меню
Главная »  Измерение лучистой энергии 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16


В качестве фотоэлемента применен электронный фотоумножитель типа ФЭУ-15А. Фототок умножителя, пропорциональный световому потоку, усиливается усилителем постоянного тока, собранным по схеме моста на лампах Л3 и- Л4 (6Ж5П).

Переключением сопротивлений R8-/?,2, расположенных в цепи управляющей сетки лампы Л4, коэффициент усиления усилителя изменяется в отношении 1:2:5: : 10 : 20. Потенциометр Ru компенсирует темновой ток, т. е. грубо устанавливает нуль.

При переключении чувствительности усилителя пределы измерения расходятся и наблюдается уход нуля на диапазонах 5, 10, 20. Для компенсации ухода нуля вторая плата переключателя подключает компенсирующие сопротивления /?4-Re, включенные между экранирующими сетками ламп усилителя последовательно с потенциометром Rlt и тем самым точно устанавливает нуль. Величины сопротивлений /?4-R6 подбирают при настройке, после чего их движки закрашивают краской.

Усиленный фототок регистрируется микроамперметром, включенным между катодами ламп усилителя.

Сопротивления делителя фотоумножителя должны быть подобраны с допуском в ±5%.

Настройка схемы заключается в проверке режимов, балансировке усилителя и подборе сопротивлений делителя R8-R12.

Для питания фотоумножителя требуется выпрямитель со стабилизацией высокого напряжения. В схеме, изображенной на рис. 6, источником высокого напряжения служит одна из вторичных обмоток трансформатора питания напряжением порядка 300-350 в. Переменное напряжение с обмотки трансформатора поступает на высоковольтный выпрямитель, собранный по схеме умножения на селеновых столбиках ТВС-7-15М и конденсаторах МБМ (С5-С8). Выпрямленное и умноженное в 4 раза напряжение порядка 1300 в поступает на высоковольтный стабилизатор напряжения, собранный на лампах Лд-Лп. Схема стабилизатора отличается от существующих высокой экономичностью, что позволяет использовать обмотку трансформатора на 300-350 в и схему умножения. То обстоятельство, что ток нагрузки ограничен схемой умножения и даже в режиме короткого замыкания не превышает 10 ма.



делает стабилизатор весьма рациональным с точки зрения техники безопасности.

Регулирующей лампой Л9 служит телевизионный пентод 6П15П с высоким коэффициентом усиления. На лампе Л10 (6Ж5П) собран усилитель постоянного тока. Для получения опорного напряжения применен стабилитрон коронного разряда СГ-302С (Лп). Экранирующая сетка лампы 6П15П питается от лампы Л2 (см. рис. 5). Парал-


Рис. 6. Высоковольтный стабилизатор.

лельно лампе Ли включено сопротивление R3l 4,3 Мом для увеличения тока лампы Л10.

Потенциометром R38 в цепи управляющей сетки лампы Л10 можно изменять выходное напряжение стабилизатора (в небольших пределах). Более значительной регулировки высокого напряжения не требуется, так как ее осуществляют при настройке по фотоумножителю с помощью гасящего переменного сопротивления Rtl. Сопротивлением Ru пользуются только при смене ФЭУ.

Неоновая лампа Л8 - индикаторная. Плюс высокого напряжения соединен с землей.

Настройка стабилизатора несложна и сводится к подбору сопротивлений R32, R3S, при помощи которых на аноде лампы Лв устанавливается напряжение около +150 в. Затем потенциометром R3tt устанавливают ток через стабилитрон Ли в пределах 40-50 мка. Коэффициент стабили-

зации стабилизатора - порядка 1000. Напряжение накала на лампу Л10 подается от отдельной обмотки, а на лампы Л3, Л4, Лд - от обмотки, один конец которой может быть заземлен.

Трансформатором питания может служить любой трансформатор, рассчитанный на мощность 50-60 вт. При питании прибора от

феррорезонансного ста- г-- ч ?-92~

билизатора стабиль- \JfflT

ность показаний не зависит от изменения напряжения сети в пределах ±20%.

С помощью описываемого прибора производят количественные и качественные анализы в органической и неорганической химии. Например, в растворе объемом 5 мл было уверенно и с большой точностью измерено 2-10~9 г индия.

Электронная схема позволяет использовать прибор и для других целей. Пользуясь различными светофильтрами и способами измерения, можно с высокой степенью точности определять светопоглоще-ние, цвет, светорассеяние и помутнение растворов. Успех во многом зависит от способностей и возможностей исполнителя, так как для выполнения конструкции необходимы соответствующие материалы и условия.

Выше был рассмотрен универсальный прибор для люминесцентного анализа с питанием от сети переменного тока. На рис. 7 приведена простая измерительная схема прибора для люминесцентного анализа с питанием от батарей.

В качестве датчика применен электронный фотоумножитель ФЭУ-27. Высокое напряжение порядка 1000 в подается на него от батарей. С анода фотоумножителя фото-


Рис. 7. Измерительная часть простого флуориметра.



ток поступает непосредственно на измерительный прибор с нижним пределом измерения 0,1 мка. Сопротивления Rn-#21 служат шунтами микроамперметра, при их переключении изменяются пределы измерения.

Для компенсации темнового тока фотоумножителя и электрической установки нуля служит ячейка из сопротивлений £>13-Rie и батареи Бх.

Этот прибор, несмотря на его простоту, обладает очень высокой чувствительностью, всего на два порядка уступающей чувствительности прибора, описанного выше. Регулировка схемы заключается в подборе сопротивления Rx и в установке рабочего напряжения фотоумножителя сопротивлением R по минимальному темновому току и по максимальной чувствительности. Источником излучения может служить лампа УФО-4А, питаемая от аккумулятора. При отсутствии высоковольтных батарей высокое напряжение можно получить от преобразователя, но со стабилизацией напряжения в пределах ±2 е.

Сцинтилляционный прибор для регистрации а-, р- и у-частиц

Приборы для регистрации а-, Р- и у-частиц состоят из детектора и регистрирующей схемы. Детектор предназначен для преобразования энергии частиц в электрические импульсы. В качестве детекторов а-частиц используют сернистый цинк, активированный серебром, а детекторов р- и у-частиц - кристалл йодистого натрия, активированный таллием. За последнее время промышленность освоила выпуск детекторов из пластмассы.

Детектор соединяют с фотоумножителем. Частицы, попадающие на детектор, вызывают в нем люминесцирующие вспышки, которые преобразуются фотоумножителем в импульсы тока. Амплитуда и длительность импульса зависят от энергии вспышки и от длительности ее свечения.

Помимо детекторов с фотоумножителями, широкое применение для регистрации радиоактивности нашли газоразрядные счетчики самых различных типов. Характеристики счетчиков и фотоумножителей приведены в приложении. Газоразрядные счетчики для регистрации радиоактивных частиц можно использовать с импульсными усилителями, описанными в главе пятой. При включении газоразрядных счетчиков необходимо согласовать входное со-

противление усилителя с высоким выходным сопротивлением счетчиков. Если в описанной ниже схеме применить газоразрядные счетчики, то умножения высокого напряжения питания не потребуется, так как для счетчиков напряжение питания часто не превышает 300-400 в.

Все же в данную схему фотоумножитель включен. Это сделано для повышения качества измерений, так как количество шумовых импульсов у фотоумножителя сравнительно невелико, а разрешающая способность очень высока и ограничивается лишь элементами схемы.

На рис. 8 приведена электронная схема прибора, которая в зависимости от типа детектора может служить для регистрации а-, Р- или у-частиц. Схема выполнена на полупроводниковых приборах и питается от батарей напряжением 4,5 в. Потребляемая мощность составляет 100 мет.

Напряжение для питания фотоумножителя ФЭУ-35 (</7j) поступает от высоковольтного преобразователя напряжения, который состоит из брокинг-генератора на транзисторе Тв и высоковольтного выпрямителя, собранного по схеме умножения. Высокое напряжение стабилизировано стабилитроном коронного разряда СГ-ЗОЗС.

Световые вспышки, возникающие в детекторе под действием излучения, преобразуются в фотоумножителе в импульсы тока. С анода фотоумножителя импульсы поступают на трехкаскадный усилитель с разрешающим временем 4 мксек. Усилитель выполнен на трех транзисторах Тх-Т3 с коллекторными нагрузками. Коэффициент усиления больше 1000, но включение общей отрицательной обратной связи CZR9 снижает его до 150-200. Для стабилизации рабочей точки каждого транзистора включены сопротивления местной обратной связи R3, R7 и Ru. Влияние шумов фотоумножителя на работу усилителя исключается сопротивлением Rx. Импульсы с усилителя поступают на мультивибратор с одним устойчивым состоянием на транзисторах Г4, Т&, который предназначен для формирования импульсов. Скорость счета регистрируется микроамперметром. Переключение диапазонов осуществляется переключателем Яг. Микроамперметр градуирован в импульсах в секунду. Это рационально, так как прибор предназначен для измерения средней скорости счета разных частиц.

Постоянная времени регистрирующего прибора, определяемая конденсатором С17, равна примерно 1 сек.



1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.