SU851549A1

SU851549A1 - Двухканальный электронный умножитель

Info

Publication number: SU851549A1
Application number: SU792831163A
Authority: SU
Inventors: Олег Михайлович Сорокин; Борис Дмитриевич Мацоян
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1979-10-19
Publication date: 1981-07-30

Description

Изобретение относится к технике регистрации заряженных частиц (электронов) и может быть применено для исследования спектров отражения и кван- _ тового выхода, а также энергетических ⁵спектров фотоэмиссии и вторичной электронной эмиссии.

Известен электррнный умножитель, содержащий два последовательных каскада усиления, выполненных в виде ^υ микроканальных пластин (МКП)[1].

Известен двухканапьный электронный умножитель для измерения эмиссии электронов методом сравнения, содержащий общие для обоих каналов два кас-15 када усиления, выполненные в виде МКП и два коллектора электронов, расположенные за последним каскадом усиления [2].

Однако данное устройство не позво- 20 ляет производить регистрацию- сигналов с большими перепадами интенсивности в силу зависимости коэффициента усиления от уровня сигнала_оиз-эа насыщения каналов МКП. *5

Цель изобретения - расширение диа-, пазона измерения и автоматическая непрерывная регистрация отношения квантовых выходов исследуемого образца и эталона. 30

Поставленная цель достигается тем, что в двухканальном электронном умножителе для измерения эмиссии электронов методом сравнения,содержащем общие для обоих каналов два каскада усиления,выполненные в виде МКП,и два коллектора электронов, расположенные за последним каскадом усиления, между каскадами усиления установлена общая управляющая сетка, соединенная с коллектором эталона цепью отрицательной обратной связи (ООС) в которую включены интегрирующий компаратор и задатчик сигнала сравнения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит эталонную 1 и исследуемую 2 мишени (фотокатоды или вторичные эмиттеры), первую 3 и вторую 4 МКП (общие для обоих мишеней), управляющую сетку 5 (общая для обоих мишеней), коллекторы 6 и 7 каналов эталона и образца соответственно ,импульсные предусилители 8 и 9, измерители 10 и 11 скорости счета импульсов (ИСС) с фиксированным порогом срабатывания, компаратор 12 напряжения с интегрирующим выходом, задатчик 13 фиксирован3 ного потенциала (ПП-6 3) и самописец 14 ПДС-021 М (ЭПП-09).

Прибор работает следующим образом.

Выбитые из мишеней 1 и 2 электроны ускоряются входным полем МКП-3, умножаются внутри МКП-3 и на ее выхо- _ де образуют электронные ливни от каж- * дого электрона. Сетка 5 при отсутствии модулирующего напряжения на ней пропускает потоки на МКЦ 4 и после усиления на ней коллекторы 6 и 7 получают серий одноэлектронных импульсов. Ю Коллектор 6 от эталонного канала через ИСС 10 питает вход интегрирующего компаратора 12 напряжением, пропорциональным числу электронов в 1 с от эталона 1. При отклонении этого напря-15 жения в ту или иную сторону от уровня, задаваемого потенциометром 13, компаратор-интегратор вырабатывает на своем выходе и на сетке 5 растущий или убывающий потенциал, регулирую- 20 щий электронный поток (электронное усиление) в канале эталона (1-3-4-6-8) до такой величины, что число импульсов с амплитудой, превышающей ' порог ИСС 10, поддерживается на -уровне, задаваемом потенциометром 13. Т.е. в канале этало.на при любой интенсивности облучения мишени выходная скорость счета поддерживается постоянной, а самописец в канале измерения регистрирует отношение 30

Y_o/Y_?. Действительно, пусть из общего потока первичных частиц N доля σί попадает на эталон, а остальная на образец. При соответствующих квантовых выходах Υ_эи γ_ο выходные ско- 35 рости счета импульсов выразятся N,, и N( i-oC)Y₀. Когда спектр возбуждающих частиц сканируется, то N изменяется по времени, однако система обратной связи приемника поддер- до живает сигнал N^Y^ - Const. Это равносильно тому; что изменяется число эффективных возбуждающих частиц х Const/oi У_э· В таком случае сигнал второго канала, т.е. канала об-’ раэца , выразится N (1 -<Λ ) · Y_o = Cons t ( 1 -с< ) Y₀/o( Y_g = Const т.е.

сигнал будет пропорционален отношению квантовых выходов образца и эталона.

Таким образом, предлагаемой двухканальный электронный умножитель для измерения эмиссии электронов методом сравнения позволяет автоматически регистрировать отношение квантовых выходов образца и эталона, не допуская перегрузки МКП-4 и электронного усилительного тракта и, таким образом, выхода его из линейного режима регистрации при больших перепадах интенсивности сигнала на входе МКП 3.

Claims

изобретение относитс к технике регистрации зар женных частиц (электронов и может быть применено дл исследовани спектров отражени и квантового выхода, а также энергетических спектров фотоэмиссии и вторичной электронной эмиссии. Известен электррнный умножитель, содержащий два последовательных каскада усилени , выполненных в виде микроканальных пластин (MKIIlfl. Известен двухканальный электронный умножитель дл измерени эмиссии электронов методом сравнени , содержащий общие дл обоих каналов два кас када усилени , выполненные в виде МКП и два ко.плектора электронов, расположенные за последним каскадом усилени р. Однако данное устройство не позвол ет производить регистрацию сигналов с большими перепадами интенсивности в силу зависимости коэффициента усилени от уровн сигнала из-за насыщени каналов МКП. Цель изобретени - расширение диапазона измерени и автоматическа непрерывна регистраци отношени квантовых выходов исследуемого образца и эталона. Поставленна цель достигаетс тем, что в двухканальном электронном умножителе дл измерени эмиссии электронов методом сравнени ,содержащем общие дл обоих каналов два каскада усилени , выполненные в виде МКП,и два коллектора электронов, расположенные за последним каскадом усилени , мемэду каскадами усилени установлена обща управл юща сетка, соединенна с коллектором эталона целью отрицательной обратной св зи (OOCj в которую включены интегрирующий компаратор и задатчик сигнала сравнени . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит эталонную 1 и исследуемую 2 мишени (фотокатоды или вторичные эмитте л) , первую 3 и вторую 4 МКП (общие дл ббоих мишеней), управл квдую сетку 5 (обща дл обоих мишеней), коллекторы 6 и 7 каналов эталона и образца соответственно ,импульсные предусилители 8 и 9, измерители 10 и 11 скорости счета импульсов (ИСС) с фиксированным порогом срабатывани , компаратор 12 напр жени с интегрирующим выходом, задатчик 13 фиксированного потенциала (ПП-бЗ) и самописец 14 ПДС-021 М (.ЭПП-09) . Прибор работает следующим образом Выбитые из мишеней 1 и 2 электроны ускор ютс входным полем МКП-3, умножаютс внутри МКП-3 и на ее выходе образуют электронные ливни от каж дого электрона. Сетка 5 при отсутств модулирующего напр жени на ней пропускает гютоки на МКЦ 4 и после усилени на ней коллекторы 6 и 7 получа ют серий одноэлектронных импульсов. Коллектор 6 от эталонного канала через ЯСС 10 питает вход интегрирующег компаратора 12 напр жением, пропорци нальным числу электронов в 1 с от эталона 1. При отклонении этого напр жени в ту или иную сторону от уровн , задаваемого потенциометром 13, к паратор-интегратор вырабатывает на своем выходе и на сетке 5 растущий или убывающий потенциал, регулирующий электронный поток (электронное усиление) в канале эталона (1-3-4-6-8 ) до такой величины, что число импульсов с амплитудой, превышающей порог ИСС 10, поддерживаетс на уровне, задаваемом потенциометром 13 . Т.е. в канале этало.на при любой интенсивности облучени мишени выход на скорость счета поддерживаетс посто нной, а самописец в канале измерени регистрирует отношение YO/Y. Действительно, из общего потока первичных частиц N дол oi. попадает на э-талон, а остальна на образец. При соответствующих кван товых выходах э и YO выходные скорости счета импульсов выраз тс «2 Yq It N(i-oi-)Yo. Когда спектр возбуждающих частиц сканируетс , то N измен етс по времени, однако система обратной св зи приемника поддер живает сигнал N V -Const. Это равн сильно тому; что измен етс число Эффективных возб уждающих частиц И Constjd УЭ- В таком случае сигнал второго канала, т.е. канала образ .ца, выразитс N(1 oi ). о Const( )Уо/б( 3 Const N;3/Y9,T.e. сигнал будет пропорционален отношению квантовых выходов образца и эталона. Таким образом, предлагаемой двухканальный электронный умножитель дл измерени эмиссии электронов методом сравнени позвол ет автоматически регистрировать отношение квантовых выходов образца и эталона , не допуска перегрузки МКП-4 и электронного усилительного тракта и, таким образом, выхода его из линейного-режима регистрации при больших перепсщах интенсивности сигнала на входе МКП 3. Формула изобретени Двухканальный электронный умножитель дл измерени эмиссии электронов методом сравнени , содержащий общие дл обоих каналов два каскада усилени , выполненные в виде микроканальных пластин и два коллектора электронов, расположенные за последним каскадом усилени , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерени и автоматической непрерывной регистрации отношени квантовых выходов исследуемого образца и эталона, между каскадами усилени установлена обща управл юща сетка, соединенна с коллектором эталона цепью отрицательной обратной св зи, в которую включены интегрирукнций компаратор и задатчик сигнала сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Келлог Э. Визуализирующий рентгеновский детектор высокого разрешени . - Приборы дл научных исследований , 1976, № 3, с. 27-30.
2. Приборы дл научных и.сследований , 1977, .9, с. 25-30 (прототип).