УДК 621.383.292.001.4 : 006.354 Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
У
ГОСТ
11612.7—83
Взамен
ГОСТ 11612.7—75
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.
МЕТОД 1
Принцип измерения
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.
Аппаратура
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
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:
% —в диапазоне 10~2 — 10~5 лм;
% » » Ю-5 — 10-8 лм;
% » » 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.
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.
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.
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.
Требования к светонепроницаемой камере, источнику питания с делителем напряжения (или отдельные источники питания) и вольтметру контроля режима ФЭУ — по ГОСТ 11612.0—81.
Требования к амперметру по ГОСТ 11612.0—81.
Измерения следует проводить в последних 2/3 шкалы.
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.
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.
Подготовка и проведение измерений
Устанавливают напряжение питания ФЭУ, обеспечивающее световую анодную чувствительность, указанную в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.
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.
Измеряют среднее квадратическое значение напряжения шума тока анода ФЭУ от фонового светового потока на выходе усилителя переменного напряжения.
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.
Измеряют среднее квадратическое значение напряжения первой гармоники сигнала на выходе усилителя переменного напряжения,
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.
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.
МЕТОД 2
Принцип измерения
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.
Аппаратура
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 %.
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.
Требования к амперметру — по п. 1.2.7.
Требования к узкополосному усилителю переменного напряжения — по п. 1.2.8.
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.
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.
П о д г о т о в к а и проведение измерений
Устанавливают напряжение питания ФЭУ, обеспечивающее световую анодную чувствительность, указанную в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов.
Измеряют ток анода при отсутствии светового потока.
Устанавливают заданное в стандартах или технических условиях на ФЭУ конкретных типов значение фонового светового потока.
Измеряют среднее квадратическое значение напряжения шума при освещении фотокатода заданным световым потоком.
Измеряют ток анода при освещении фотокатода тем же световым потоком.
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.
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».