ตัวนับการเรืองแสงวาบประกอบด้วยสององค์ประกอบ เช่น เรืองแสงวาบ (ฟอสฟอรัส) และตัวคูณชนิดโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ ในการกำหนดค่าพื้นฐาน ผู้ผลิตได้เพิ่มแหล่งที่มาสำหรับพลังงานไฟฟ้าและอุปกรณ์วิทยุที่ให้การขยายและการลงทะเบียนของพัลส์ PMT ในการกำหนดค่าพื้นฐานนี้ บ่อยครั้งที่การรวมกันขององค์ประกอบทั้งหมดของระบบนี้ดำเนินการโดยใช้ระบบออปติคัล - ไกด์นำแสง เพิ่มเติมในบทความ เราจะพิจารณาหลักการทำงานของตัวนับการเรืองแสงวาบ
ลักษณะงาน
เครื่องนับการเรืองแสงวาบค่อนข้างซับซ้อน จึงต้องให้ความสนใจหัวข้อนี้มากขึ้น สาระสำคัญของการทำงานของอุปกรณ์นี้มีดังต่อไปนี้
อนุภาคที่มีประจุเข้าสู่อุปกรณ์อันเป็นผลมาจากการที่โมเลกุลทั้งหมดตื่นเต้น วัตถุเหล่านี้จะตกลงมาหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง และในกระบวนการนี้ พวกมันจะปล่อยโฟตอนที่เรียกว่า กระบวนการทั้งหมดนี้จำเป็นสำหรับแสงแฟลชที่จะเกิดขึ้น โฟตอนบางตัวผ่านไปยังโฟโตแคโทด กระบวนการนี้จำเป็นสำหรับการปรากฏตัวของโฟโตอิเล็กตรอน
โฟโต้อิเล็คตรอนส่งไปที่อิเล็กโทรดเดิม การกระทำนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของ PMT ที่เรียกว่า ในการดำเนินการต่อมา จำนวนของอิเล็กตรอนที่เหมือนกันเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นหลายเท่า ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยการปล่อยอิเล็กตรอน ผลที่ได้คือความตึงเครียด นอกจากนี้ยังเพิ่มผลทันทีเท่านั้น ระยะเวลาของพัลส์และแอมพลิจูดที่ทางออกถูกกำหนดโดยคุณสมบัติเฉพาะ
ใช้อะไรแทนฟอสฟอรัส
ในอุปกรณ์นี้ มีการคิดค้นองค์ประกอบทดแทนเช่นฟอสฟอรัส โดยทั่วไป ผู้ผลิตใช้:
- คริสตัลออร์แกนิค;
- เรืองแสงวาบซึ่งต้องเป็นแบบอินทรีย์ด้วย
- แท่งแข็งที่ทำจากพลาสติก;
- ก๊าซเรืองแสงวาบ.
ดูข้อมูลการทดแทนฟอสฟอรัส จะเห็นได้ว่าผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้แต่สารอินทรีย์เท่านั้น
ลักษณะเด่น
ถึงเวลาพูดถึงคุณสมบัติหลักของตัวนับการเรืองแสงวาบแล้ว ก่อนอื่น จำเป็นต้องสังเกตแสงที่เปล่งออกมา การแผ่รังสี องค์ประกอบสเปกตรัมที่เรียกว่าแสง และระยะเวลาของการเรืองแสงวาบ
ในกระบวนการส่งอนุภาคประจุต่าง ๆ ผ่านตัวเรืองแสงวาบ โฟตอนจำนวนหนึ่งจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งนำพามาที่นี่หรือพลังงานอื่น โฟตอนที่ผลิตขึ้นส่วนใหญ่จะถูกดูดซับและทำลายในถังเอง แทนที่จะเป็นโฟตอนซึ่งถูกดูดกลืนไปก็จะเกิดอนุภาคชนิดอื่นขึ้นซึ่งจะเป็นตัวแทนของพลังงานที่มีลักษณะค่อนข้างน้อย จากการกระทำทั้งหมดนี้ โฟตอนจะปรากฏขึ้น ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะสำหรับตัวเรืองแสงวาบเท่านั้น
ไฟออก
ต่อไป ให้พิจารณาตัวนับการเรืองแสงวาบและหลักการทำงานของมัน ตอนนี้ เรามาใส่ใจกับแสงที่ออกมา กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่าประสิทธิภาพประเภทการแปลง แสงสว่างที่ออกมาคืออัตราส่วนที่เรียกว่าพลังงานที่ออกมากับปริมาณพลังงานของอนุภาคที่มีประจุที่สูญเสียไปในตัวเรืองแสงวาบ
ในการดำเนินการนี้ จำนวนโฟตอนโดยเฉลี่ยจะออกไปข้างนอกเท่านั้น นี่เรียกว่าพลังงานของธรรมชาติเฉลี่ยของโฟตอน อนุภาคแต่ละตัวที่อยู่ในอุปกรณ์ไม่ได้ดึงเอาพลังงานเชิงเดี่ยวออกมา แต่มีเพียงสเปกตรัมที่เป็นแถบต่อเนื่อง ท้ายที่สุด เขาเป็นคนที่มีลักษณะเฉพาะของงานประเภทนี้
จำเป็นต้องใส่ใจกับสิ่งที่สำคัญที่สุด เพราะสเปกตรัมของโฟตอนนี้แยกตัวออกจากเรืองแสงวาบที่เรารู้จักอย่างอิสระ เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตรงกันหรือทับซ้อนกันบางส่วนอย่างน้อยกับลักษณะสเปกตรัมของ PMT ธาตุเรืองแสงวาบที่คาบเกี่ยวกันซึ่งมีลักษณะเฉพาะต่างกันถูกกำหนดโดยสัมประสิทธิ์ที่ตกลงกันโดยผู้ผลิตเท่านั้น
ในสัมประสิทธิ์นี้ สเปกตรัมของชนิดภายนอกหรือสเปกตรัมของโฟตอนของเราจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายนอกของอุปกรณ์นี้ วันนี้มีสิ่งเช่น "ประสิทธิภาพการเรืองแสงวาบ" เป็นการเปรียบเทียบอุปกรณ์กับข้อมูล PMT อื่นๆ
แนวคิดนี้รวมหลายแง่มุม:
- ประสิทธิภาพคำนึงถึงจำนวนโฟตอนของเราที่ปล่อยออกมาจากรังสีเอกซ์ต่อหน่วยของพลังงานที่ดูดซับ ตัวบ่งชี้นี้ยังคำนึงถึงความไวของอุปกรณ์ต่อโฟตอน
- ประสิทธิภาพของงานนี้ตามกฎแล้วจะถูกประเมินโดยเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพการเรืองแสงวาบของเรืองแสงวาบซึ่งถือเป็นมาตรฐาน
ความวาบวาบต่างๆ
หลักการทำงานของตัวนับการเรืองแสงวาบประกอบด้วยสิ่งสำคัญไม่น้อยดังต่อไปนี้ การเรืองแสงวาบอาจมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง คำนวณตามกฎหมายพิเศษ
ในนั้น I0 บ่งบอกถึงความเข้มสูงสุดของการเรืองแสงวาบที่เรากำลังพิจารณา สำหรับตัวบ่งชี้ t0- เป็นค่าคงที่และระบุเวลาของการลดทอนที่เรียกว่า การสลายตัวนี้แสดงเวลาที่ความเข้มลดลงในค่าของมัน (e) ครั้ง
ยังต้องใส่ใจกับจำนวนโฟตอนที่เรียกว่า มันเขียนแทนด้วยตัวอักษร n ในกฎหมายของเรา
จำนวนโฟตอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาระหว่างกระบวนการเรืองแสงวาบอยู่ที่ไหน โฟตอนเหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาในช่วงเวลาหนึ่งและลงทะเบียนในอุปกรณ์
กระบวนการทำงานของฟอสฟอรัส
อย่างที่เราเขียนไว้ก่อนหน้านี้ ตัวนับการเรืองแสงวาบทำหน้าที่บนพื้นฐานของการทำงานขององค์ประกอบเช่นฟอสฟอรัส ในองค์ประกอบนี้จะมีการดำเนินการกระบวนการที่เรียกว่าการเรืองแสง และแบ่งออกเป็นหลายประเภท:
- ชนิดแรกเรืองแสง
- ชนิดที่สองคือการเรืองแสง
สองสายพันธุ์นี้ต่างกันตรงเวลาเป็นหลัก เมื่อสิ่งที่เรียกว่าการกะพริบเกิดขึ้นร่วมกับกระบวนการอื่นหรือในช่วงเวลาหนึ่งตามลำดับ 10-8 วินาที นี่เป็นกระบวนการประเภทแรก สำหรับประเภทที่สอง ที่นี่ช่วงเวลาค่อนข้างนานกว่าประเภทก่อนหน้าเล็กน้อย ความคลาดเคลื่อนของเวลานี้เกิดขึ้นเนื่องจากช่วงเวลานี้สอดคล้องกับชีวิตของอะตอมในสภาวะกระสับกระส่าย
โดยรวมแล้ว ระยะเวลาของกระบวนการแรกไม่ได้ขึ้นอยู่กับดัชนีความกระวนกระวายใจของอะตอมนี้หรืออะตอมนั้นเลย แต่สำหรับผลลัพธ์ของกระบวนการนี้ มันเป็นความตื่นตัวขององค์ประกอบนี้ที่ส่งผลกระทบ นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าในกรณีของผลึกที่ไม่อยู่นิ่งอัตราการออกที่เรียกว่าค่อนข้างน้อยกว่าการกระตุ้นด้วยแสง
เรืองแสงคืออะไร
ข้อดีของตัวนับการเรืองแสงวาบคือกระบวนการเรืองแสง ภายใต้แนวคิดนี้ คนส่วนใหญ่เข้าใจเพียงการเรืองแสงเท่านั้น ดังนั้น เราจะพิจารณาคุณลักษณะเหล่านี้ตามกระบวนการนี้ กระบวนการนี้เรียกว่าความต่อเนื่องของกระบวนการหลังจากเสร็จสิ้นงานบางประเภท การเรืองแสงของผลึกฟอสเฟอร์เกิดจากการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและรูที่เกิดขึ้นระหว่างการกระตุ้น อย่างแน่นอนวัตถุฟอสฟอรัสเป็นไปไม่ได้อย่างยิ่งที่จะชะลอกระบวนการเนื่องจากอิเล็กตรอนและรูของพวกมันตกลงไปในกับดักที่เรียกว่ากับดัก จากกับดักเหล่านี้ พวกมันสามารถปลดปล่อยออกมาได้ด้วยตัวเอง แต่สำหรับสิ่งนี้ พวกมันก็เหมือนกับสารอื่นๆ ที่ต้องได้รับพลังงานเพิ่มเติม
ในเรื่องนี้ ระยะเวลาของกระบวนการก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยเฉพาะด้วย หากโมเลกุลอื่นของธรรมชาติอินทรีย์มีส่วนร่วมในกระบวนการด้วย กระบวนการของสารเรืองแสงจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่ออยู่ในสถานะที่แพร่กระจายได้ และโมเลกุลเหล่านี้ไม่สามารถเข้าสู่สภาวะปกติได้ ในกรณีนี้เท่านั้นที่เราเห็นการพึ่งพาของกระบวนการนี้ในความเร็วและอุณหภูมิเอง
คุณสมบัติของเคาน์เตอร์
มีข้อดีและข้อเสียที่เคาน์เตอร์การเรืองแสงวาบซึ่งเราจะพิจารณาในส่วนนี้ ก่อนอื่นเราจะอธิบายข้อดีของอุปกรณ์กันก่อน เพราะมีค่อนข้างเยอะ
ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำถึงความสามารถชั่วคราวที่ค่อนข้างสูง ในช่วงเวลาหนึ่ง ชีพจรที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์นี้ไม่เกินสิบวินาที แต่กรณีนี้หากใช้อุปกรณ์บางอย่าง ตัวนับนี้มีตัวบ่งชี้นี้น้อยกว่าแอนะล็อกอื่น ๆ ที่มีการปล่อยอิสระหลายเท่า สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการใช้งานอย่างมาก เนื่องจากความเร็วในการนับเพิ่มขึ้นหลายเท่า
คุณภาพที่ดีต่อไปของตัวนับประเภทนี้เป็นตัวบ่งชี้ที่ค่อนข้างเล็กของแรงกระตุ้นในช่วงปลาย แต่กระบวนการดังกล่าวจะดำเนินการหลังจากที่อนุภาคผ่านระยะเวลาการลงทะเบียนแล้วเท่านั้น มันเหมือนกันช่วยให้คุณประหยัดเวลาของพัลส์ของอุปกรณ์ประเภทนี้ได้โดยตรง
นอกจากนี้ ตัวนับการเรืองแสงวาบยังมีการลงทะเบียนอนุภาคบางอย่างในระดับสูง ซึ่งรวมถึงเซลล์ประสาทและรังสีของพวกมัน เพื่อที่จะเพิ่มระดับของการลงทะเบียน จำเป็นที่อนุภาคเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับสิ่งที่เรียกว่าตัวตรวจจับ
การผลิตอุปกรณ์
ใครเป็นคนคิดค้นตัวนับความวาบวับ? สิ่งนี้ทำโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Kalman Hartmut Paul ในปี 1947 และในปี 1948 นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นการถ่ายภาพรังสีนิวตรอน หลักการทำงานของตัวนับการเรืองแสงวาบทำให้สามารถผลิตได้ในขนาดที่ค่อนข้างใหญ่ สิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดข้อเท็จจริงที่ว่ามันเป็นไปได้ที่จะดำเนินการที่เรียกว่าการวิเคราะห์สุญญากาศของฟลักซ์พลังงานที่ค่อนข้างใหญ่ ซึ่งรวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลตด้วย
นอกจากนี้ยังสามารถนำสารบางชนิดเข้าไปในอุปกรณ์ได้ด้วย ซึ่งนิวตรอนสามารถโต้ตอบได้ค่อนข้างดี ซึ่งแน่นอนว่ามีคุณสมบัติเชิงบวกทันทีในการผลิตและการใช้เคาน์เตอร์ในลักษณะนี้ในอนาคต
ประเภทการออกแบบ
อนุภาคของตัวนับการเรืองแสงวาบช่วยรับประกันประสิทธิภาพการทำงานคุณภาพสูง ผู้บริโภคมีข้อกำหนดต่อไปนี้สำหรับการทำงานของอุปกรณ์:
- บนโฟโตแคโทดที่เรียกว่าเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดของการสะสมแสง
- ในโฟโตแคโทดนี้มีการกระจายแสงที่สม่ำเสมอเป็นพิเศษ
- อนุภาคที่ไม่จำเป็นในเครื่องมืดลง
- สนามแม่เหล็กไม่มีผลต่อกระบวนการขนส่งทั้งหมดโดยสิ้นเชิง
- สัมประสิทธิ์ในในกรณีนี้มีเสถียรภาพ
ข้อเสียของตัวนับการเรืองแสงวาบมีน้อยที่สุด เมื่อปฏิบัติงาน จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอมพลิจูดของประเภทสัญญาณพัลส์สอดคล้องกับแอมพลิจูดประเภทอื่น
บรรจุภัณฑ์ที่เคาน์เตอร์
เคาน์เตอร์สำหรับเรืองแสงวาบมักจะบรรจุในภาชนะโลหะที่มีกระจกอยู่ด้านหนึ่ง นอกจากนี้ ยังมีชั้นของวัสดุพิเศษวางอยู่ระหว่างตัวภาชนะและตัวเรืองแสงวาบ ซึ่งป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตและความร้อนไม่ให้เข้ามา เรืองแสงวาบแบบพลาสติกไม่จำเป็นต้องบรรจุในภาชนะที่ปิดสนิท อย่างไรก็ตาม ตัวเรืองแสงวาบที่เป็นของแข็งทั้งหมดต้องมีหน้าต่างทางออกที่ปลายด้านหนึ่ง สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์นี้
ประโยชน์ของมิเตอร์
ข้อดีของตัวนับการเรืองแสงวาบมีดังนี้:
- ความไวของอุปกรณ์นี้อยู่ที่ระดับสูงสุดเสมอ และประสิทธิภาพโดยตรงของอุปกรณ์จะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้โดยตรง
- ความสามารถของเครื่องมือรวมถึงบริการที่หลากหลาย
- ความสามารถในการแยกความแตกต่างระหว่างอนุภาคบางตัวใช้ข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานเท่านั้น
เนื่องจากตัวชี้วัดข้างต้นที่ว่ามิเตอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าคู่แข่งทั้งหมดและกลายเป็นอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในประเภทนี้อย่างถูกต้อง
ควรสังเกตว่าข้อเสียของมันรวมถึงการรับรู้ที่ละเอียดอ่อนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยเฉพาะและสภาพแวดล้อม
