НЕУПРАВЛЯЕМЫЙ ТОК ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ ПРИ ФОТОЭМИССИОННОМ АНАЛИЗЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

В основе фотоэмиссионного анализа излучения лежит зависимость энергии фотоэлектрона от энергии фотона. В фотоэмиссионных измерениях, кроме тока фотокатода, всегда присутствует обратный ток с коллектора электронов на фотокатод в двухэлектродных датчиках. Существуют различные способы устранения обратного и неуправляемого токов или уменьшения их влияния. Конструктивный способ основан на создании такой электронно-оптической системы фотоэлектронного прибора, которая являлась бы энергоанализатором фотоэлектронов. Второй способ – технологический. Он требует изготовления фотокатода и динодной системы в различных вакуумных камерах с последующим их соединением в единый прибор в вакуумной среде без экспозиции на атмосферу, но этот метод является весьма трудоемким и связан с изготовлением сложного высоковакуумного оборудования. Цель данной работы состояла в том, чтобы определить влияние фотоэмиссии из катодной камеры и с первого динода фотоэлектронного умножителя на распределение по энергиям фотоэлектронов фотокатода. Для решения поставленной задачи авторами были получены градуировочные кривые для измерительного модуля пирометра ПИФ4/2 с ФЭУ-114 в качестве датчика при напряжении питания 1350 В и разных тормозящих напряжениях Uт . Показано влияние засветки на значение коэффициента модуляции по температуре k(T) и длинам волн k(λ). При измерении температур это влияние проявляется в том, что при температурах ниже 1400 К нарушается линейная зависимость ln k от T-1 , которая является необходимым следствием того, что измеряемая температура – интегральная цветовая. Однако данную градуировочную кривую можно использовать для измерения низких температур в случае, если условия градуировки и измерения температуры объекта одинаковы. При градуировке по длинам волн кривая k(λ) при λ > 760 нм делается двузначной, что не позволяет идентифицировать этим методом монохроматическое излучение и вносит погрешность в измерение температуры. Таким образом, явление обратного тока следует учитывать при освещении ФЭУ, работающего в режиме сепарации фотоэлектронов по энергиям, как непрерывным, так и монохроматическим излучением. 

1. Каспаров, К.Н. Фотоэмиссионный анализ оптического излучения / К.Н. Каспаров. – Минск : Беларуская навука, 2011. – 172 с.

2. Kasparov, K.N. High temperature measurement in fast phenomena by spectrometry of photoelectrons / K.N. Kasparov [et al.] // High Temperatures-High Pressures. – 2012. – Vol. 41, no. 5. – P. 325–340.

3. Зевацкий, Ю.Э. Фотоэмиссионный метод измерения спектров для спектрофотометрического определения констант ионизации / Ю.Э. Зевадский, Д.В. Самойлов // Известия СПбГИ(ТУ). – 2009. – № 6 (32). – С. 44–49.

4. Миронов, Б.Н. Прямое наблюдение генерации когерентных оптических фононов в тонких пленках сурьмы методом фемтосекундной электронной дифракции / Б.Н. Миронов [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – Том 103, вып. 8. – 2016. – С. 597–601. DOI: 10.7868/S0370274X16080075

5. Пономарев, Д.Б. Способ уменьшения погрешности высокотемпературных пирометров / Д.Б. Пономарев // Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве : сборник докладов IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2015) с международным участием, посвященной 95-летию основания кафедры и университета (г. Екатеринбург, 26–27 марта 2015 г.). – Екатеринбург : УрФУ, 2015. — С. 359–363.

6. Лукирский, П.И. О фотоэффекте / П.И. Лукирский. – ГТТИ, 1933. – 96 с.

7. Соболева, Н.А. Фотоэлектронные приборы / Н.А. Соболева [и др.]. – М. : Наука, 1965. – С. 276–277.

8. Рейхель, Т. Фотоэлектронные катоды / Т. Рейхель, М. Иедличка. – М. : Энергия, 1968. – С. 72–77.

9. Анисимова, И.И. Фотоэлектронные умножители / И.И. Анисимова, Б.М. Глуховский. – М. : Советское радио, 1974. – С. 24–27.

10. Свет, Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур / Д.Я. Свет. – М. : Наука, 1982. – С. 65.

11. Физические величины. Справочник / под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М. : Энергоатомиздат, 1991. – С. 569.