---

ГОСТ 17333-80

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРИБОРЫ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОКАТОДОВ

Издание официальное

БЗ 5-99

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

П

ГОСТ
17333-80* *

Взамен
ГОСТ 17333-71

РИБОРЫ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ

Методы измерения спектральной чувствительности фотокатодов

Photoelectronic devices.

Methods for measurement of spectral sensitivity of photocathodes.

ОКП 63 6700

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.01.80 № 438 дата введения установлена

01.07.81

Ограничение срока действия снято по протоколу № 2 от 07.10.92 Межгосударственного Совета по стандартиза­ции, метрологии и сертификации (ИУС 2—93)

Настоящий стандарт распространяется на электровакуумные фотоэлементы и фотоумножители (ФЭУ) и устанавливает метод измерения относительной спектральной чувствительности фотокато­дов и три метода измерения спектральной чувствительности фотокатодов в диапазоне длин волн 115—1500 нм:

метод, опирающийся на относительную спектральную чувствительность;

метод прямого измерения;

метод измерения на отдельных длинах волн.

Общие требования к проведению измерений и требования безопасности — по ГОСТ 21316.0—75 и ГОСТ 11612.0-81.

Стандарт полностью соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации, публикациям МЭК 306-1, 306-2, 306-4.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
   ФОТОКАТОДОВ

   1. Принцип и условия измерения

      1. Метод измерения основан на сравнении спектральных чувствительностей исследуемого фотокатода с опорным приемником излучения, относительная спектральная чувствительность которого известна.

      2. Значение спектральной чувствительности фотокатода относят к тому участку катода, который был использован при измерении. В случае, если специально не оговорен участок катода, то измерения проводят на площади, охватывающей большую часть поверхности фотокатода.

   2. Аппаратура

      1. Измерение относительной спектральной чувствительности фотокатодов производят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 1.

      2. Блок питания и контроля режима источника излучения

Источники питания источников излучения и измерительные приборы, контролирующие режим питания источников излучения, должны соответствовать требованиям ГОСТ 17616—82.

Черт. 1

При измерении спектральной чувствительности фотокатодов следует использовать источники излучения, имеющие сплошной спектр.

При работе с монохроматорами или аналогичными спектральными приборами следует приме­нять лампы со светящим телом, имеющим форму, удобную для проецирования на входную щель (лента, прямая вертикальная спираль).

Если необходимо измерить чувствительность на длинах волн, излучаемых данным источником, то следует использовать источники излучения с линейчатым спектром.

Для работы в видимой и инфракрасной областях спектра (диапазон 360—1500 нм) в качестве источников излучения следует применять ленточную лампу накаливания типа СИ-10—ЗООу или прожекторную лампу с вертикальной спиралью типа ПЖ-70.

Для работы в длинноволновом участке ультрафиолетового спектра (диапазон 300—380 нм) следует применять ленточную лампу накаливания типа СИ-10—ЗООу, имеющую увиолевое сапфи­ровое или кварцевое окно.

Для работы в ультрафиолетовой области спектра (диапазон 110—340 нм) следует применять газоразрядные лампы с водородным и дейтериевым наполнением, соответствующие ГОСТ 21195—84, с увиолевым, кварцевым, сапфировым или фтористомагниевым окнами в зависимости от исследу­емого спектрального диапазона.

Осветительная система фокусирует светящее тело источника излучения на входную щель монохроматора с помощью конденсора или линзы.

Для устранения рассеянного света следует использовать двойную монохроматизацию или вспомогательные светофильтры.

Для выделения узкого спектрального интервала следует использовать двойные монохроматоры или аналогичные спектральные приборы.

Рассеянный свет в измеряемом диапазоне спектра не должен превышать 1 %.

В качестве приемников, принимаемых за опорные при измерении относительной спектральной чувствительности фотокатодов, следует применять тепловой приемник излучения — термоэлемент типа РТН-20С, с отклонением от неселективности не более 2 % в используемом спектральном диапазоне.

Примечания:

1. Если имеются селективные приемники с известным значением спектральной чувствительности, то допускается их использование в качестве опорных.

2. Для ультрафиолетовой области спектра следует применять приемники, использующие люминесценцию веществ, имеющие квантовый выход люминесценции, не зависящий от длины волны возбуждающего излуче­ния.

Источники питания измеряемых приборов должны соответствовать требованиям ГОСТ 21316.0-75 и ГОСТ 11612.0-81.

Измерительные приборы должны соответствовать требованиям ГОСТ 21316.0—75 и ГОСТ 11612.0-81.

с

к отн

и_к(А)

«о (А)

п_к(Х)

(1)

о (А)]

где п_к (X) — выходной сигнал измеряемого фотокатода;

л₀(Х) — выходной сигнал опорного приемника.

5'_К(ЛИ(А) =

(А)

п₀(X) ’ ⁵°°™(А)

Д_К(А)

«о (А)

•^Оотн(А)

(2)

-ап ах

Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения относительной спектральной чувствительности фотокатодов в видимой области спектра (380—780 нм) находится в интервале ±10 %, в ближней инфракрасной области (780—1200 нм) — ±12 %, в ближней ультрафиолетовой области (220—380 нм) — ±16 %.

Закон распределения погрешности — нормальный.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОКАТОДОВ, ОПИРАЮЩИЙСЯ НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ СПЕКТРАЛЬНУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

   1. Принцип измерения

      1. Метод измерения спектральной чувствительности фотокатодов основан на измерении относительной спектральной чувствительности, световой чувствительности или чувствительности к излучению и расчете коэффициента, переводящего относительные значения спектральной чувстви­тельности в абсолютные.

   2. Аппаратура

      1. Аппаратура для измерения относительной спектральной чувствительности должна соот­ветствовать требованиям, установленным в п. 1.2, аппаратура для измерения световой чувствитель­ности — требованиям ГОСТ 21316.1—75 и ГОСТ 11612.1—81.

      2. Для измерения чувствительности к излучению следует использовать такую же аппаратуру, что и для измерения световой чувствительности, с заменой источника излучения с известной силой света на источник с известной силой излучения и известным спектральным составом излучения в соответствующей области спектра.

      3. Источник должен быть выбран таким образом, чтобы было возможно численное опре- 00

деление интегралов вида /ф_хU (X) d X, где (/(X) — относительная спектральная световая эффектив- о

00

ность излучения (при измерении чувствительности к световому потоку), /ф_х й?Х (при измерении о 00

чувствительности к потоку излучения) и ]ф_х 5_отн(Х)г/Х, т. е. подынтегральные функции должны быть о

известны всюду, где их значения не являются пренебрежительно малыми.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5 (X) = А" • 5_0ТН (X), (4)

где К — коэффициент, не зависящий от длины волны, А/Вт.

ОО

5^683 /ф_х l/(X)rfX

К=—^—^й- , (5)

К S_mHWdX о

где Ф, — относительная спектральная плотность излучения источника, работающего в режиме источника А по ГОСТ 7721—89;

683 — максимальное значение относительной спектральной световой эффективности излу­чения, лм/Вт.

При измерении спектральной чувствительности по чувствительности к излучению коэффици­ент К определяют по формуле

К=ъ о , (6)

КАпДХН* о

где Ф_л — относительная спектральная плотность излучения источника, с которым определялась чувствительность к излучению.

Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения спектральной чувствительности фотокатодов в видимой области спектра (380—780 нм) находится в интервале ±12 %, в ближней инфракрасной области (780—1200 нм) — ±13 %, в ближней ультрафиолетовой области (230—380 нм) — ±17 %.

Закон распределения погрешности — нормальный.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. МЕТОД ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
   ФОТОКАТОДОВ

   1. Принцип и условия измерения

      1. Метод измерения основан на сравнении спектральных чувствительностей исследуемого фотокатода и опорного приемника с известной спектральной чувствительностью.

      2. При измерении должны выполняться условия пп. 1.1.2, 1.3.1.

      3. При измерении измеряемый прибор и опорный приемник устанавливают поочередно в светонепроницаемую камеру за выходной щелью монохроматора таким образом, чтобы на измеряе­мый фотокатод и приемную площадку опорного приемника попадал один и тот же выделенный монохроматором поток излучения.

   2. Аппаратура

      1. Аппаратура — по п. 1.2.

   3. Подготовка и проведение измерений

      1. Измерения проводят по п. 1.3.

      2. При измерении спектральной чувствительности методом прямого измерения не допус­кается проводить измерения с опорным приемником в виде периодических градуировок установки.

   4. Обработка результатов измерений

      1. Спектральную чувствительность измеряемого фотокатода, A/Вт, рассчитывают по фор­муле

7

(7)

(X)

где 7_К (X) — выходной сигнал измеряемого приемника;

Ц)(Х) — выходной сигнал опорного приемника;

5₀(Х) — спектральная чувствительность опорного приемника, причем отношение —777 долж- но быть выражено в Вт.

Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения спектральной чувствительности фотокатодов в видимой области спектра (380—780 нм) находится в интервале ±15 %, в ближней инфракрасной области (780—1200 нм) — ±16 %, в ближней ультрафиолетовой области (220—380 нм) — ±19 %.

Закон распределения погрешности — нормальный.