Astronet > 3.7 Spektral'naya chuvstvitel'nost' fotokatodov

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Precizionnaya fotometriya

<< 3.6 Fotoumnozhiteli | Oglavlenie | 3.8 Registraciya fototoka >>

3.7 Spektral'naya chuvstvitel'nost' fotokatodov

V zavisimosti ot materiala katoda spektral'nye krivye $\varkappa(\lambda)$ mogut byt' razlichny. Dlya chetyreh rasprostranennyh tipov fotokatodov oni shematichno pokazany na ris.3.7

Ris. 3.7: Spektral'naya chuvstvitel'nost' fotokatodov

$\begin{figure}\begin{center} \epsfxsize =0.8\textwidth\epsfbox{lfig3_7.eps}\end{center}\end{figure}$

Naimen'shuyu chuvstvitel'nost' v vizual'noi oblasti imeet katod tipa S1 (oboznachenie po GOSTu S1). Eto serebryano-kislorodno-cezievyi katod. On obladaet dvumya zamechatel'nymi osobennostyami. Vo-pervyh, eto istoricheski pervyi iz katodov, primenyayushihsya v fotoumnozhitelyah. Vo-vtoryh, hotya u etogo katoda nevysokaya otnositel'naya chuvstvitel'nost' v vidimoi oblasti, zona ego spektral'noi chuvstvitel'nosti prostiraetsya do $\lambda = 11000$ - $12000\AA$ , t.e. on rabotaet v blizhnei infrakrasnoi oblasti. Kogda u Dzhonsona eshe ne bylo sovremennyh fotokatodov, chuvstvitel'nyh v oblasti $\lambda = 7000$ - $8000\AA$ , on vypolnyal izmereniya v krasnoi chasti spektra imenno s pomosh'yu katoda tipa S1. Poetomu polosa , sozdavaemaya s pomosh'yu svetofil'tra KS-14 i FEU-79, sil'no otlichaetsya ot takoi polosy u Dzhonsona prezhde vsego tem, chto poslednyaya znachitel'no shire i na pyatiprocentnom urovne chuvstvitel'nosti prostiraetsya ot $\lambda = 5400\AA$ do $\lambda =8900\AA$ .

Pri postroenii sistemy UBV Dzhonson pol'zovalsya fotoumnozhitelem 1P21. Eto fotoumnozhitel' s katodom tipa S11 (oboznachenie po GOSTu S6). Ego spektral'naya chuvstvitel'nost' takzhe pokazana na ris.3.7. Eto sur'myano-cezievyi katod, t.e. himicheskie veshestva, vhodyashie v ego sostav eto sur'ma i cezii v sootnoshenii SbCs ${}_3$ . (Snachala napylyaetsya sur'ma sloem v neskol'ko desyatkov nanometrov, zatem sur'ma aktiviruetsya ceziem; na poverhnosti fotokatoda takzhe adsorbiruetsya plenka ceziya.) V oblasti okolo $\lambda4000\mbox{\r{A}}$ on imeet v 20 raz bol'shii kvantovyi vyhod, po sravneniyu s katodom tipa S1. K dline volny primerno $\lambda6500\mbox{\r{A}}$ chuvstvitel'nost' etogo katoda padaet prakticheski do nulya. Imenno etim spadom chuvstvitel'nosti opredelyalis' polozhenie i forma dlinnovolnovoi granicy spektral'noi polosy u Dzhonsona. I, nakonec, fotokatod tipa S20 (oboznachenie po GOSTu S11), nazyvaemyi mul'tishelochnym. V ego sostav vhodit Sb(Na ${}_2$ K), s adsorbirovannym sloem ceziya na poverhnosti. Eti katody obladayut ryadom besspornyh preimushestv i seichas naibolee upotrebitel'ny v zvezdnoi fotometrii. Ih chuvstvitel'nost' s dlinnovolnovoi storony prostiraetsya do $\lambda9000\mbox{\r{A}}$ . Imenno s katodom takogo tipa stroitsya polosa fotometricheskoi sistemy WBVR, upotreblyaemoi v Tyan'-Shan'skoi observatorii. Chuvstvitel'nost' ego v maksimume neskol'ko vyshe, chem u sur'myano-cezievogo.

Na ris.3.7 pokazana eshe odna krivaya. Ona predstavlyaet katod, sostoyashii iz galliya i mysh'yaka. Eto sravnitel'no novyi tip fotokatodov. Oni predstavlyayut zametnyi interes dlya zvezdnoi fotometrii, hotya poka eshe nedostatochno rasprostraneny v nashei strane. Arsenid-gallievye katody yavlyayutsya neprozrachnymi, i fotoumnozhitel' konstruiruetsya s uchetom togo, chto fotoelektrony vyhodyat s toi zhe storony, s kotoroi padaet svet. Eti fotokatody otlichayutsya vysokim kvantovym vyhodom v krasnoi i blizhnei infrakrasnoi oblastyah. Nekotorye tipy arsenid-gallievyh katodov imeyut v maksimume spektral'noi chuvstvitel'nosti kvantovyi vyhod, dostigayushii 50%.

Dlya sravneniya na ris.3.8 pokazany otnositel'nye krivye spektral'noi chuvstvitel'nosti dlya neskol'kih tipov fotograficheskih emul'sii firm ORWO i Kodak.

Ris. 3.8: Spektral'naya chuvstvitel'nost' fotoemul'sii

$\begin{figure}\begin{center} \epsfxsize =0.8\textwidth\epsfbox{lfig3_8.eps}\end{center}\end{figure}$

U lyubogo vklyuchennogo fotoumnozhitelya fototok voznikaet dazhe v otsutstvie padayushego sveta. Eto tak nazyvaemaya termoelektronnaya emissiya, vyzyvaemaya teplovymi dvizheniyami elektronov. Fototok, vyzvannyi eyu, nazyvaetsya temnovym tokom. Otmetim, chto lyuboi ``temnovoi'' elektron, vyletevshii s fotokatoda, proidet po tomu zhe samomu puti, vyzovet na vyhode FEU elektronnuyu lavinu i tak zhe, kak i ``signal'nyi'' fotoelektron vneset svoi vklad v sozdanie fototoka.

U serebryano-kislorodno-cezievyh katodov (S1) pri komnatnoi temperature termoemissiya ochen' velika: kazhduyu sekundu vyletayut desyatki tysyach termoelektronov. Na takom fone nevozmozhno izmerit' dolyu fototoka, vyzvannogo svetom zvezdy. Umen'shit' temnovoi tok mozhno putem ohlazhdeniya fotokatoda. Chasto ispol'zuetsya ohlazhdenie tverdoi uglekislotoi do temperatury okolo $-70^{\circ}C$ . Pri etom temnovoi tok umen'shaetsya do priemlemogo urovnya. Po tem zhe prichinam ohlazhdenie neobhodimo dlya raboty fotoumnozhitelei s arsenid-gallievym katodom.

Fotokatody tipov S11 i S20 imeyut pri komnatnoi temperature termoemissiyu na 3-4 poryadka men'she, i dlya nih obychno ohlazhdenie ne primenyaetsya. U otobrannyh ekzemplyarov fotoumnozhitelya FEU-79 pri komnatnoi temperature s ploshadi katoda vyletaet v sekundu neskol'ko desyatkov temnovyh elektronov. U mnogih drugih fotoumnozhitelei (v tom chisle zarubezhnogo proizvodstva) termoemissiya bol'she, chto ogranichivaet ih primenenie dlya zvezdnoi fotometrii. V nashei strane naibolee chasto primenyaetsya FEU-79. Pri rabote s nim v usloviyah okruzhayushei temperatury okolo $-10^\circ C$ (eto tipichnaya temperatura yasnoi zimnei nablyudatel'noi nochi na Tyan'-Shan'skoi observatorii) kolichestvo teplovyh elektronov umen'shaetsya primerno v 10 raz, i sostavlyaet edinicy termoelektronov v sekundu. Pri takom znachenii temnovogo signala i ispol'zovanii teleskopa s diametrom glavnogo zerkala okolo 0.5 m mozhno izmeryat' kolichestvo impul'sov ot zvezd do 14-i velichiny.

<< 3.6 Fotoumnozhiteli | Oglavlenie | 3.8 Registraciya fototoka >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Sm. takzhe: Zvezdnye velichiny Zahodyashaya ten' Zemli Spektral'noe i fotometricheskoe issledovanie linzovidnoi galaktiki s obolochkami NGC 474 Laboratoriya issledovaniya zvezdnogo magnetizma SAO RAN Laboratoriya spektroskopii zvezd SAO RAN Laboratoriya spektroskopii i fotometrii vnegalakticheskih ob'ektov SAO RAN Pokazatel' cveta Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce