Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Michał Dziewiecki"

Badanie fotopowielaczy w warunkach ziemskiego pola magnetycznego DOI:


  Fotopowielacze w eksperymentach fizyki wysokich energii Jako czułe, niskoszumne i szybkie detektory światła, fotopowielacze zdobyły ogromną popularność w scyntylacyjnych detektorach promieniowania jonizującego. Od lat wykorzystywane są w eksperymentach fizyki wysokich energii, gdzie stanowią element detektorów mierzących zarówno energię cząstek (kalorymetrów), jak też ich pozycję, dodatkowo w obu przypadkach zapewniając precyzyjną informację dotyczącą czasu rejestracji cząstki. W zależności od konkretnego zastosowania i konstrukcji detektora, stosuje się fotopowielacze o rozmiarach katody od pojedynczych milimetrów kwadratowych (detektory ze światłowodami scyntylującymi [1]) do około 0,2 m2 (detektory promieniowania Czerenkowa [2]). Poniżej przedstawione jest porównanie dwóch fotopowielaczy wykorzystywanych w eksperymencie Compass w CERN.Wpływ pola magnetycznego na działanie fotopowielaczy Podstawowym mechanizmem oddziaływania pola magnetycznego na fotopowielacze jest zakrzywianie torów elektronów w ich strukturze. Zasadniczo tory te kształtowane są wyłącznie przez pole elektryczne między poszczególnymi elektrodami. Wymagany rozkład pola, umożliwiający oddziaływanie wiązki elektronów z kolejnymi dynodami, zapewniony jest przez odpowiedni kształt i położenie elektrod oraz, w pewnych granicach, dobór napięć zasilających. W tym układzie elektrony powinny poruszać się w przybliżeniu wzdłuż linii pola elektrycznego. Obecność pola magnetycznego powoduje zaburzenie tej geometrii. W zależności od natężenia i kierunku wektora pola względem toru ruchu, elektrony poruszać się będą po torze spiralnym o różnym promieniu, co może być powodem tracenia elektronów, tj. kierowania ich poza obszar docelowej elektrody. Dotyczy to przede wszystkim odcinka między fotokatodą a pierwszą dynodą w dużych fotopowielaczach - jest on na tyle długi, że pola o indukcji kilku czy kilkudziesięciu μT będą już miały znaczący wpływ na działanie urządz[...]

Analiza układu integratora kluczowanego z nieidealnym kluczem


  Jednym z powszechnie stosowanych układów odbioru sygnału z fotodiod w systemach dyfuzyjnej tomografii optycznej [1] jest układ integratora kluczowanego [2]. Szum w takim układzie ma kilka przyczyn, a jedną z nich jest nieidealny charakter klucza. Rzeczywisty, nieidealny klucz, wstrzykuje ładunek podczas swojego przełączania oraz wykazuje skończoną rezystancję w stanie otwarcia. Ten drugi czynnik, czyli rezystancja klucza, może mieć znaczenie wszędzie tam, gdzie ze względu na niski poziom sygnału, stosowane są długie czasy integracji prądu z fotodiody, a więc na przykład w systemach tomografii optycznej. Analiza szumowa integratora kluczowanego sprzężonego z fotodiodą Ogólny schemat układu fotodiody dołączonej do integratora kluczowanego przedstawiono na rys. 1.Zawiera on fotodiodę podłączoną do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego. W pętli sprzężenia zwrotnego umieszczony jest klucz K o rezystancji Rf w stanie rozwarcia oraz dołączona równolegle pojemność Cf . Załóżmy, że na fotodiodę padają w losowych chwilach fotony, które generują impulsy prądowe ze średnią częstością re. Zgodnie z pierwszym twierdzeniem Campbella [4] średnia wartość sygnału wyjściowego uwy jest równa (1) gdzie he(t) - odpowiedź układu na pobudzenie jednoelektronowe. Wariancja sygnału wyjściowego σ 2uwy jest, zgodnie z drugim twierdzeniem Campbella [4], równa: (2) Analiza odpowiedzi układu w dziedzinie częstotliwości i czasu Dla dowolnej częstotliwości, przy pominięciu wpływu charakterystyki częstotliwościowej[...]

Analiza wpływu parametrów wzmacniacza operacyjnego na pracę integratora kluczowanego DOI:10.15199/13.2015.7.3


  Jednym z powszechnie stosowanych układów odbioru sygnału z fotodiod w systemach dyfuzyjnej tomografii optycznej [1] jest układ integratora kluczowanego, realizowany bądź jako układ scalony, bądź też jako układ ze wzmacniaczem operacyjnym [2]. Parametry integratora zależą od wielu czynników, a jednym z nich jest nieidealny wzmacniacz o skończonym paśmie przenoszenia sygnału, pojemności i rezystancji wejściowej. Analiza pracy integratora kluczowanego sprzężonego z fotodiodą Ogólny schemat układu fotodiody dołączonej do integratora kluczowanego, zrealizowanego z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego, przedstawiono na rys.1. Zawiera on fotodiodę podłączoną do wejścia odwracającego wzmacniacza o transmitancji A(s). W pętli sprzężenia zwrotnego umieszczony jest nieidealny klucz K o rezystancji R w stanie rozwarcia oraz dołączona równolegle pojemność Cf . Na powierzchnię fotodiody padają w losowych chwilach fotony, które generują impulsy prądowe ze średnią częstością re. Zgodnie z pierwszym twierdzeniem Campbella [4] średnia wartość sygnału wyjściowego uwy jest równa: , (1) gdzie he(t) - odpowiedź układu na pobudzenie jednoelektronowe. Wariancja sygnału ( ) wy 2 u wyjściowego jest, zgodnie z drugim twierdzeniem Campbella [4], równa . (2) Schemat zastępczy układu dla otwartego klucza pokazano na rys. 2. Pojemność Ci jest sumą pojemności fotodiody Cd i pojemności wejściowej Ca wzmacniacza operacyjnego. Re-zystancja Ri jest równa rezystancji równoległego połączenia rezystancji wewnętrznej fotodiody Rd i rezystancji wejściowej Ra wzmacniacza operacyjnego. Transformata Laplace’a napięcia wyjściowego uwy(s) jest dana wzorem: , (3) gdzie A(s) - transmitancja wzmacniacza operacyjnego. Dla wzmacniacza o transmitancji z jednym biegunem może być ona zapisana w postaci: , (4) gdzie: A0 - wzmocnienie wzmacniacza w otwartej pętli, [...]

 Strona 1