Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Лакович Дж. -> "Основы флуоресцентной спектроскопии" -> 18

Основы флуоресцентной спектроскопии - Лакович Дж.

Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии — М.: Мир, 1986. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifluriscentnoyspektroskopii1986.djv
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 185 >> Следующая

2.5. Фотоумножители
Почти во всех флуориметрах в качестве приемников используются фотоумножители (ФЭУ), поэтому необходимо знать их возможности и ограничения. Лучше всего рассматривать ФЭУ в качестве источника тока, пропорционального интенсивности падающего света. Хотя ФЭУ реагирует на отдельные фотоны, обычно регистрируется некий усредненный сигнал.
ФЭУ состоит из фотокатода и ряда динодов, которые образуют каскад усиления (рис. 2.9). Фотокатод представляет собой тонкую планку металла на внутренней стороне окна. Падающие фотоны вызывают эжекцию электро-
гв>
Отрицательное высокое напряжение
РИС. 2.9. Схема устройства фотоумножителя и его динодной цепи.
нов с этой поверхности. Эффективность испускания фотоэлектронов зависит от длины волны падающего света. Фотокатод поддерживается под высоким отрицательным напряжением, обычно от -1000 до -2000 В. На диноды также подают отрицательное напряжение, однако его величина уменьшается до нуля вдоль цепочки динодов. Разность потенциалов катод - первый динод обычно постоянна (фиксируется с помощью диода Зинера) и лежит в диапазоне -50 -f -200 В. Разность потенциалов вызывает ускорение эжектируемых электронов на пути к первому диноду. При столкновении с первым динодом фотоэлектрон вызывает дополнительную эжекцию от 5 до 20 электронов в зависимости от разности потенциалов для этого динода.
Этот процесс продолжается вдоль всей цепочки динодов до тех пор, пока импульс тока не доходит до анода. Величина результирующего импульса зависит от суммарного напряжения, поданного на ФЭУ. Чем выше напряжение, тем больше число электронов, эжектируемых с каждого динода и, следовательно , тем больше усиление.
ЛИНЕЙНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ* Для количественных измерений необходимо, чтобы анодный ток был прямо пропорционален интенсивности света. Нелинейная зависимость может являться результатом избыточного тока с фотокатода. При высоких интенсивностях освещения потенциал фотокатода может уменьшаться из-за того, что его допустимая токовая нагрузка ограничена. В результате уменьшается разность потенциалов между катодом и первым динодом, что в свою очередь снижает коэффициент усиления. Кроме того, избыточные фототоки могут повредить чувствительные к свету фотокатоды, что приведет к уменьшению коэффициента усиления и избыточному темновому току. Темповым током ФЭУ называется ток в. отсутствие падающего света.
Для сохранения линейности необходимо также, чтобы напряжения на диио-дах оставались постоянными независимо от интенсивности падающего света и анодного тока. Цепь динодов конструируют таким образом, чтобы полный ток через нее был по крайней мере в 100 раз больше максимального анодного тока. Для шестикаскадной трубки (рис. 2.9) при использовании сопротивлений в 100 кОм динодный ток должен был бы быть равен 1,6 мД при напряжении 1000 В. Следовательно, максимальный анодный ток должен быть равен 16 мкА.
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ для фэу. Для получения постоянного коэффициента усиления с помощью ФЭУ необходим тщательный контроль за напряжением на динодах. Типовой фотоумножитель обеспечивает коэффициент
усиления 3 на каждые 100 В. Следовательно, при изменении напряжения па 1 В коэффициент усиления меняется на 3%. Необходимо, чтобы высоковольтный источник питания обеспечивал постоянное, непульсирующее напряжение, стабильное в течение длительных промежутков времени.
ЗАВИСИМОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОКАТОДОВ ОТ ДЛИНЫ ВОЛНЫ* Квантовые эффективности фотокатодов сильно зависят от длины волны (рис. 2Л0). Чувствительность в УФ-области ограничивается в основном материалами, используемыми для окон. Фотоумножитель 9635 QB с кварцевым окном часто применяется для измерений флуоресценции благодаря его высокой квантовой эффективности, большому коэффициенту усиления и малому темповому току. Такие темновые токи имеют порядок 10-° А и, таким образом, в 1000 раз меньше типичных анодных токов (порядка микроампер). Для работы в ультрафиолетовой области выбирают ФЭУ с кварцевыми окнами.
Заметим, что квантовая эффективность практически равна нулю при длинах волн > 650 нм*. Существуют ФЭУ, чувствительные и при больших длинах воли (в красной области), однако у них более низкие полные квантовые эффективности и большие темновые токи. Следует также отметить, что квантовая эффективность непостоянна внутри любого разумного интервала длин волн. Этот факт вместе с зависимостью эффективностей монохроматоров от длины волны, является причиной неидеальной чувствительности спектрофлуориметров к длинам волн.
РИС. 2.10. Зависимость эффективности фотоумножителя от длины волны для бищелочного фотокатода К - Сн.
1 - фотоумножитель 9635Q В с кварцевым окном; 2 фотоумножитель 9635 В (9635 — номер по каталогу).
I
1
Длина волны, нм
‘Для данного фотоумножителя 9635QB. — Прим. ред.
ВРЕМЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОТОУМНОЖИТЕЛЕЙ. Пролетное время фотоумножителей - это временной интервал между попаданием фотона на катод и подходом усиленного импульса к аноду. Типичные времена пролета близки к 20 не (рис. 2.11). Время нарастания - это то время, которое необходимо для увеличения сигнала на аноде от 10 до 90 % от его конечного уровня. Время нарастания о первую очередь определяется вариациями пролетного времени в ФЭУ, т.е. разбросом пролетного времени вокруг среднего значения. Разброс происходит из-за того, что фотоэлектроны могут проходить от фотокатода к аноду по различным траекториям, либо выходить из различных областей фотохатода, либо иметь различные траектории, выходя из одной и той же области фотокатода. Разброс пролетного времени можно уменьшить, используя фотокатод и динод с такой геометрией, которая максимально уменьшит разницу траекторий. Этого можно достичь, освещая меньшие площади, а также направляя полет электронов с помощью магнитного или электрического полей. Такие процедуры обычно применяют, когда важны временные характеристики ФЭУ, например при измерениях времен затухания флуоресценции.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 185 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама