УДК 621.383.292.001.4 : 006.354 Группа Э29



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

У

ГОСТ
11612.7—83

Взамен
ГОСТ 11612.7—75

МНОЖИТЕЛИ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ

Методы измерения светового эквивалента шума тока анода от фонового светового потока

Photomultipliers. Methods of measuring light
equivalent of anode current noise produced by
luminous flux

ОКП 63 6700 «■■■■вввявиївиимаишваамиоляимогаиигаяшииїзжїяоиияюввветяиииивваииваивиииииявяі

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 мая 1983 г. № 2382 срок действия установлен

с 01.07.84 до 01.07.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектронные умножители (ФЭУ) с числом каскадов умножения более одного и устанавливает два метода косвенного измерения светового эк­вивалента шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока:

метод 1 — измерение светового эквивалента шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока при освещении фотокатода модулированным световым потоком;

метод 2 — измерение светового эквивалента шума тока анода от фонового светового потока при освещении фотокатода фоновым световым потоком.

Общие требования при измерении и требования безопаснос­ти — по ГОСТ 11612.0—81.

Измерение электрических параметров следует проводить в ноомальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406—81.

  1. МЕТОД 1

    1. Принцип измерения

      1. Метод основан на сравнении среднего квадратического значения напряжения шума тока анода ФЭУ от фонового свето­вого потока, приведенного к полосе частот 1 Гц, со средним квад­ратическим значением напряжения первой гармоники сигнала ФЭУ при освещении фотокатода модулированным световым по­током от источника света А.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Переиздание. Июль 1986 г.

  1. Аппаратура

    1. Измерение следует проводить на установке, электричес­кая структурная схема которой приведена на черт. 1.

/—источник света А с ослабителями светового потока, блоком питания и вольтметром контроля режима работы; 2—модулятор светового потока; 3—опти­ческий смеситель; 4—источник фонового светового потока с ослабителями све­тового потока; 5—светонепроницаемая камера с ФЭУ; 6—источник питания ФЭУ с делителем напряжения (или отдельные источники питания электродов) и вольтметром контроля режима ФЭУ; 7—амперметр; 8—узкополосный усили­тель переменного напряжения; 9—вольтметр переменного тока.

Черт. 1



  1. Требования к источнику света А, ослабителям светового потока, блоку питания и вольтметру контроля режима работы — по ГОСТ 11612.0—81.

Среднее квадратическое отклонение погрешности установления светового потока, падающего на фотокатод, не должно превы­шать:

  1. % —в диапазоне 10~2 — 10~5 лм;

  2. % » » Ю-5 — 10-8 лм;

  3. % » » 10-8 — 10-11 лм.

Закон распределения погрешности — нормальный.

При измерениях освещают рабочую поверхность фотокатода или ее участок, размеры которого должны быть указаны в стан­дартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.

  1. Требования к модулятору светового потока.

Модулятор должен обеспечивать стопроцентную модуляцию светового потока.

Метод измерения коэффициента формы модулированного - сиг­нала приведен в обязательном приложении 1 к ГОСТ 11612.6—83.

  1. Требования к оптическому смесителю.

Оптический смеситель не должен изменять количественный и спектральный состав смешиваемых световых потоков.

При невозможности выполнения этих требований должны быть внесены соответствующие поправки с учетом типовой спектраль­ной характеристики фотокатода ФЭУ.

  1. Требования к источнику фонового светового потока по ГОСТ 11612.0—81, предъявляемым к источникам света с ненор­мированным спектральным составом излучения.

Источник фонового светового потока должен обеспечивать по­лучение на фотокатоде ФЭУ светового потока, эквивалентного1 заданному в стандартах или технических условиях на ФЭУ кон­кретных типов.

Среднее квадратическое отклонение погрешности установления эквивалентного светового потока не должно превышать 7,5%. За­кон распределения погрешности — нормальный.

  1. Требования к светонепроницаемой камере, источнику пи­тания с делителем напряжения (или отдельные источники пита­ния) и вольтметру контроля режима ФЭУ — по ГОСТ 11612.0—81.

  2. Требования к амперметру по ГОСТ 11612.0—81.

Измерения следует проводить в последних 2/3 шкалы.

  1. Требования к узкополосному усилителю переменного на­пряжения.

Отношение максимального входного сигнала к его номиналь­ному значению при измерении среднего квадратического значения напряжения синусоидальной формы должно быть не менее 5 при отклонении от линейности не более ±5 %.

Номинальное значение входного сигнала усилителя должно быть указано в технической документации на него, утвержденной в установленном порядке.

Средняя частота полосы пропускания усилителя должна быть равна частоте модуляции светового потока.

Измерение эквивалентной полосы частот приведено в обяза­тельном приложении 2 к ГОСТ 11612.6—83.

  1. Требования к вольтметру переменного тока.

Вольтметр должен обеспечивать измерения напряжения шума с учетом усреднения показаний за время измерения с погреш­ностью, не выходящей за пределы ±15 %, а напряжения сигна­ла — ±10 %.

Рабочий диапазон частот вольтметра должен соответствовать частотному спектру шума на выходе усилителя.

Вольтметр должен обеспечивать измерение среднего квадрати­ческого значения напряжения шума, имеющего коэффициент ам­плитуды не менее 4.

  1. Подготовка и проведение измерений

    1. Устанавливают напряжение питания ФЭУ, обеспечиваю­щее световую анодную чувствительность, указанную в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.

    2. Устанавливают заданное в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов значение фонового светового потока, используя в качестве меры источника света по п. 1.2.2.

    3. Измеряют среднее квадратическое значение напряжения шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока на выходе усилителя переменного напряжения.

    4. Освещают фотокатод ФЭУ также модулированным све­товым потоком от источника света А, при котором среднее квад­ратическое напряжение первой гармоники сигнала на выходе усилителя превышает среднее квадратическое напряжение шума, измеренное по п. 1.3.3, более чем в 10 раз.

    5. Измеряют среднее квадратическое значение напряжения первой гармоники сигнала на выходе усилителя переменного на­пряжения,

  2. Обработка результатов

Световой эквивалент шума тока анода от фонового светового потока Fs^ , в лм/Гц1/г следует рассчитывать по формуле

Р ^Ш.фн’Ф

Г5фН“ {/с.7И.Д/эвк-/2

где (Ущ.фн—среднее квадратическое значение напряжения шума тока анода ФЭУ на выходе усилителя при освещении фотокатода фоновым световым потоком, В;

Ф — световой поток от источника света А, лм;

Uc среднее квадратическое значение первой гармоники напряжения сигнала ФЭУ на выходе усилителя при освещении фотокатода модулированным световым по­током, В;

М — коэффициент формы модулированного сигнала;

А/эхв —эквивалентная полоса частот, Гц.

  1. Показатели точности измерения

Среднее квадратическое отклонение результата измерения све­тового эквивалента шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока при освещении фотокатода модулированным световым по­током не должно превышать 8 %.

Закон распределения погрешности — нормальный.

  1. МЕТОД 2

    1. Принцип измерения

      1. Метод основан на сравнении среднего квадратического значения шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока, приведенного к полосе частот 1 Гц, с фототоком анода ФЭУ при освещении фотокатода фоновым световым потоком.

    2. Аппаратура

      1. Измерение следует проводить на установке, электриче­ская Структурная схема которой приведена на черт. 2.

Требования к источнику фонового светового потока, ос­лабителям светового потока, блоку питания, вольтметру контро­ля режима ФЭУ, светонепроницаемой камере, источнику питани

я

і—источник фонового светового потока с осла- . бителями светового потока, блоком питания и вольтметром контроля режима работы; 2—ам­перметр; 3—светонепроницаемая камера с ФЭУ и резистором анодной нагрузки; 4—источник пи­тания ФЭУ с делителем напряжения (или от­дельные источники питания электродов) и вольт­метром контроля режима ФЭУ; 5—широкополос­ный или узкополосный усилитель переменного напряжения; 6—вольтметр переменного тока.



Черт. 2

ФЭУ с делителем напряжения (или отдельные источники питания) и вольтметру контроля режима ФЭУ — по пи. 1.2.2 и 1.2.6.

Примечание. Допускается в качестве источника света применять источ­ник с ненормированным спектральным составом излучения, используя в каче­стве меры для его калибровки источник света А. Среднее квадратическое от­клонение погрешности установления эквивалентного светового потока не долж­но превышать 7,5 %.

  1. Относительная погрешность определения эквивалентного сопротивления анодной нагрузки ФЭУ, указываемого в техничес­кой документации на установку, утвержденной в установленном порядке, не должна выходить за пределы ±4 %.

Значение эквивалентного сопротивления определяется парал­лельно включенными сопротивлением резистора анодной нагрузки и активной составляющей входного сопротивления усилителя на­пряжения.

  1. Требования к амперметру — по п. 1.2.7.

  2. Требования к узкополосному усилителю переменного на­пряжения — по п. 1.2.8.

  3. Требования к широкополосному усилителю переменного напряжения.

Погрешность определения коэффициента усиления, указыва­емого в эксплуатационной документации на усилитель, не должна выходить за пределы ±5 %.

Полоса пропускания измерительного тракта, включающего ши­рокополосный усилитель и фильтр нижних частот, образованный анодной нагрузкой и емкостью анодной цепи ФЭУ, не должна превышать 1 кГц.

  1. Требования к вольтметру переменного тока.

Вольтметр должен обеспечивать измерение напряжения шума с учетом усреднения показаний за время измерения с погреш-,

38

костью, не выходящей за пределы ±15 % на выходе узкополос­ного усилителя и ±10 % на выходе широкополосного усилителя.

Рабочий диапазон частот вольтметра должен соответствовать частотному спектру шума на выходе усилителя.

’Вольтметр должен обеспечивать измерение среднего квадра­тического значения шума, имеющего коэффициент амплитуды не менее 4.

  1. П о д г о т о в к а и проведение измерений

    1. Устанавливают напряжение питания ФЭУ, обеспечиваю­щее световую анодную чувствительность, указанную в стандар­тах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.

    2. Измеряют ток анода при отсутствии светового потока.

    3. Устанавливают заданное в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов значение фонового светового потока.

    4. Измеряют среднее квадратическое значение напряжения шума при освещении фотокатода заданным световым потоком.

    5. Измеряют ток анода при освещении фотокатода тем же световым потоком.

  2. О б р а б отка результатов

Световой эквивалент шума тока анода от фонового светового потока Г5фн в лм/Гц1/2 следует рассчитывать по формуле

і/ці’Ффя

S*"= Л (/а-/а,т)-А!э„. ’

где Фф;<— заданный фоновый световой поток, лм;

—среднее квадратическое значение напряжения шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока на вы­ходе усилителя, В;

/а —ток анода ФЭУ при освещении фотокатода фоновым световым потоком, А;

/а.т — ток анода ФЭУ при отсутствии фонового светового по­тока, А;

Яэхв — эквивалентное сопротивление анодной нагрузки ФЭУ, Ом;

Д/±в— эквивалентная полоса частот, Гц;

Д’ — коэффициент усиления усилителя переменного напря­жения.

  1. П о к а з а т е л и точности измерения

Среднее квадратическое отклонение результата измерения све­тового эквивалента шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока при освещении фоновым световым потоком при использо­вании широкополосного усилителя не должно превышать 6 %, а узкополосного 7 %.

Закон распределения погрешности — нормальный.Изменение № 1 ГОСТ 11612.7—83 Умножителя фотоэлектронные. Методы изме­рения светового эквивалента шума тока анода от фонового светового потока Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.04.88 № 1216

Дата введения 01.01.90

Наименование стандарта изложить в новой редакции: «Фотоумножители. Методы измерения светового и спектрального эквивалента шума тока анода от фонового потока

Photomultipliers. Measuring methods of light and spectral eguivalent of anode current noise produced by luminous flux».

Вводная часть. Заменить слова: «фотоэлектронные умножители» на «фото­умножители»;

дополнить словами: «и метод косвенного измерения спектрального эквива- йента шума тока анода от фонового потока»;

дополнить абзацем (после третьего): «метод 3 — измерение спектрального эквивалента шума тока анода от фонового потока».