double arrow

Методики вимірювання інтегральної імпульсної чутливості

2

Структурна схема установки для вимірювання імпульсної чутливості ФП приведена на рисунку 1

 
 

 


 

 
 
1 – джерело імпульсного випромінювання; 2 – вимірюваний ФП в контактному пристрої; 3 – широкосмуговий передпідсилювач; 4 – осцилограф або імпульсний цифровий вольтметр; 5 – система живлення джерела імпульсного випромінювання; 6 – блок живлення ФП; 7 – блок живлення передпідсилювача. Рисунок 1. Структурна схема установки для вимірювання імпульсної монохроматичної чутливості ФП.

 


Зазначимо, що із-за відсутності малоінерційних джерел імпульсного випромінювання в спектральному діапазоні чутливості ФП, мова може йти про вимірювання інтегральної імпульсної чутливості тільки для відносно інерційних фотоприймачів з часом наростання фотосигналу більшим за 5 мкс.

Для вимірювання чутливості фотоприймачів, час наростання яких перевищує 5 мкс () – це фоторезистори та деякі фотодіоди, імпульсне випромінювання можна формувати за допомогою освітлювача, оптична схема якого приведена на рисунку 2

Розрахуємо час наростання світлового імпульсу.

Підібравши діафрагму, наприклад, діаметром 0.5 мм, за допомогою оптичної системи 2 в площині диску модулятора формуємо світловий зонд розмірами l = 0.05 мм. Лінійна швидкість диска модулятора (V) з робочим діаметром d = 100 мм при кутовій швидкості електродвигуна ω = 9000 об/хв (електродвигун типу ДПМ-20-Н1-01) буде рівна

(2)

Час наростання світлового імпульсу (τімп) – час, за який потік повністю проходитиме через вікно диска модулятора, буде

(3)

Для забезпечення тривалості світлового імпульсу розраховується розмір вікна модулятора (L). Наприклад, тривалість імпульсу задається і повинна бути рівною 30 мкс. В першому наближенні, при часі наростання світлового імпульсу τімп = 1 мкс та світловому зонді l = 0.05 мм, вікно має бути в 30 разів більшим за зонд, тобто рівним L = 1.5 мм.

В якості джерела оптичного випромінювання необхідно вибрати джерело, яке випромінює в спектральному діапазоні чутливості вимірюваного ФП. Так, для ФП чутливих в інфрачервоній (ІЧ) області такими випромінювачами є АЧТ К19.532 з блоком регулювання температури К15.742 або К21.532 з блоком К22.742; для ФП чутливих в видимій та ближній ІЧ областях – лампа розжарювання РН12-100 (освітлювач К22.410) з блоком живлення Б5-21; в ультрафіолетовому спектральному діапазоні – воднево-дейтерієві лампи типу ДДС-30 або ЛД-D з відповідним блоком живлення.

Аналогічно вибору джерела випромінювання необхідно вибрати і оптичну систему: для ІЧ області краще використовувати дзеркальні об’єктиви або лінзові об’єктиви, виготовлені на основі кристалічних матеріалів NaCl, KCl, LiF, CaF2 та ін.; в видимій та ближній ІЧ областях - будь-які фотооб’єктиви типу “Юпитер-3”, “Гелиос-44” і т.д.; для УФ діапазона - лінзові об’єктиви, виготовлені з кварцу типу КУ-1.

В якості вимірювального приладу може підійти будь-який осцилограф з полосою пропускання сигналів не меншою за 10 МГц.

Для спрощення калібрування потоку випромінювання необхідно використовувати однотипний з вимірюваним фотоприймач, попередньо атестований метрологічною службою по чутливості. Імпульсна чутливість ФП (Sімп) буде визначатися методом порівняння за співвідношенням

(4)

де Sімп.к – імпульсна чутливість атестованого (контрольного) ФП, А/Вт;

Uc.д – напруга фотосигналу досліджуваного ФП, В;

Uc.к – напруга фотосигналу контрольного ФП, В;

 

Значно рідше для вимірювань Sімп в якості джерела імпульсного інтегрального випромінювання використовують імпульсні лампи (ІЛ) типу ИФК, ИФП, ИСП, ИСШ та ін. Спектральний склад випромінювання ІЛ визначається наповнюючим хімічно неактивним газом, частіше за все ксеноном, спектр якого близький до спектру випромінювання Сонця і знаходиться в межах від 0.3 до 3.0 мкм. Імпульсні лампи дають пікове значення потужності випромінювання більше 1·108 Вт з тривалістю спалаху від 1·10-2 до 1·10-7 с і використовуються в випадках, коли ФП призначений для контролю параметрів вказаних ламп.

Ще рідше, в якості елемента формуючого імпульси випромінювання, використовують механічні затвори (фотозатвори).

Таким чином, вибравши відповідні джерела випромінювання, оптичну систему, модулятор з розрахованими параметрами та вимірювальний прилад, ми забезпечуємо вимірювання інтегральної імпульсної чутливості ФП з похибкою, яка не виходить за межі ± 25 %.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


2

Сейчас читают про: