Фотоприймачі

ВАТ “ЦКБ Ритм”, м.Чернівці

Чернівецький національний університет ім. Ю.Федьковича

СПЕКТРАЛЬНИЙ РОЗПОДІЛ ПОТУЖНОСТІ ВИПРОМІНЮВАННЯ РТУТНИХ ЛАМП

В роботі приводяться результати досліджень спектрального розподілу потужності випромінювання ртутних ламп типу ДРГС-12, ДРТ-125 та ДРТ-220 з метою використання цього випромінювання для атестації приймачів в ультрафіолетовій області спектру.

ВСТУП

Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) характеризується значною енергією і при його дії на людину відбуваються відомі фізіологічні зміни, які можуть бути як позитивними так і негативними. Для контролю та дотримання санітарних норм умов праці та охорони здоров’я працюючих в умовах підвищеного рівня УФВ, таких як зварні роботи, використання УФВ для полімеризації матеріалів, обеззаражування приміщень та середовищ, терапевтичні процедури [1,2], на сьогодні створені вимірювальні комплекси УФВ [3‑6]. За “Законом України про метрологію та метрологічну діяльність” [7] засоби вимірювальної техніки (ЗВТ), що призначені для контролю безпеки умов праці з відповідними вимірюваннями, мусять проходити періодичну метрологічну повірку параметрів та характеристик. Перелік таких ЗВТ містить вимірювачі УФВ. Розглянемо проблеми, які виникають при метрологічній атестації вимірювачів УФВ.

ФОТОПРИЙМАЧІ

Простим методом при калібруванні оптико-електронних приладів є метод порівняння параметрів приладу що калібрується, з параметрами еталонного засобу вимірювання. В якості еталонного засобу використовується ідентичний або близький за технічними характеристиками до вимірюваного прилад.

Проте калібрування УФ-вимірювачів, при якому здійснюється визначення абсолютних значень світлових потоків від джерел УФ випромінювання, є складним процесом із-за спектрально-змінної форми потоку та спектрально-селективної чутливості еталонних вимірювальних систем (головок).

На рисунку 1 приведені спектральні характеристики фотодіодів, чутливих до ультрафіолетового випромінювання. Це фотодіоди “Синева” на основі фосфіду галію та фотодіоди ФД-288 на основі кремнію. Вони розроблялись для метрологічних цілей, мають високі технічні та метрологічні характеристики [8] і використовуються в якості еталонних фотоприймачів при визначенні параметрів потоків монохроматичного випромінювання.

Рисунок 1. Відносні спектральні характеристики чутливості фотодіодів.

Крива 1 – фотодіод “Синева”, крива 2 – фотодіод ФД-288.

Проте визначити параметри інтегральних за спектральним складом потоків випромінювання за допомогою вище вказаних або подібних фотодіодів досить складно а інколи неможливо, так як вихідний фотосигнал І_ф визначається за формулою

, (1)

тобто залежить від спектрального розподілу потоку випромінювання r_λ та спектральної характеристики чутливості фотоприймача S_λ.

В загальному випадку еталонний фотоприймач атестується по інтегральній чутливості при дії на нього потоку, який створюється стандартизованим джерелом випромінювання з відомим спектральним розподілом випромінювання. Так, для фотоприймачів чутливих у видимій та ближній інфрачервоній областях визначається інтегральна чутливість при дії потоку від джерела з кольоровою температурою тіла розжарювання Т_к = 2850 К (джерело типу А).Для фотоприймачів, що чутливі в середній та дальній інфрачервоній областях в якості джерела використовується абсолютно чорне тіло [9,10]. Далі, за відомим спектральним складом випромінювання встановлюється інтегральна чутливість фотоприймача, яка відповідно переноситься на шкалу приладу при калібруванні.

Проте наявними на сьогодення стандартами не передбачені умови, за яких можна було б визначати інтегральну чутливість фотоприймачів до потоків ультрафіолетового випромінювання взагалі та спектральних піддіапазонах УФ- А, УФ- В, та УФ- С, зокрема [11,12].

Основною причиною відсутності конкретних вказівок в стандартах є проблема складності відтворення умов та режимів експлуатації як джерел випромінювання так і фотоприймачів.

Щодо джерел, то нами встановлені значні відхилення відносного розподілу випромінювання від даних, приведених в [13]. На разі сприйняття вказаних даних як нормативних, то похибка вимірювань в УФ-області буде не сприйнятливо велика.

Остання обставина і спонукала появу даних досліджень.

Дата добавления: 2015-08-10