ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНОГО ДІАПАЗОНУ ВИМІРЮВАННЯ КІНЕТИКИ ЗГАСАННЯ ОПТИЧНО СТИМУЛЬОВАНОЇ ЛЮМІНЕСЦЕНЦІЇ YAP: Mn

Анотація

Границі динамічного діапазону ліку фотонів визначені експериментально для вимірювання кінетики відгуку збудженої імпульсами оптично стимульованої люмінесценції (ОСЛ)опромінених зразків YAP:Mn. Як фотоприймач був застосований модуль ФЕП HamamatsuH9305-04.Нелінійність ліку фотонів від світлового потоку високої інтенсивності за рахунок скінченого часового розділення імпульсів була скоригована з використанням часової константи встановленої безпосередньо з даних вимірювання кінетики ОСЛ в YAP:Mn. Цим можна забезпечити верхню межу динамічного діапазону світлових потоків до близько 5∙10⁶с^–1. Однак, світловий потік такої інтенсивності впливає на рівень фонового ліку фотонів. Для визначення додаткового обмеження динамічного діапазону був досліджений вплив світлових потоків дещо меншої інтенсивності, у діапазоні до 6∙10⁵ с^–1, протягом вимірювання близько 600 послідовних записів кінетики згасання ОСЛ. Знайдено, що середнє значення фонового ліку знаходиться в інтервалі від 115 – 183 с^–1. Причому воно зростає на протязі 20 хв. після подавання напруги на ФЕП приблизно на 20%, а також внаслідок освітлення фотокатоду відносно інтенсивними імпульсами ОСЛ. Початкове підвищення темнового фону ймовірно викликане підвищенням температури фотокатоду за рахунок нагріву ФЕП електронними компонентами, що знаходяться у модулі. При цьому середньоквадратичне відхилення окремих відліків фонового ліку, яке саме визначає найменші вимірювані значення світлового потоку при використанні синхронного віднімання фону, становить від 15 до 18 с^–1 та слабо залежить від експозиції до світлового потоку з інтенсивністю 6·10⁵ с^–1, включно з періодом початкового прогріву модуля ФЕП. Визначений за цими даними динамічний діапазон ліку фотонів становить більше 4 порядків. Враховуючі ці результати, алгоритм автоматизованого зчитування відгуку у прототипі зчитувача ОСЛ має обмежувати світловий потік, що потрапляє на фотокатод ФЕП до приблизно 6·10⁵ с^–1 для уникнення впливу на нижню границю динамічного діапазону. Уточнення цього обмеження вимагає подальших досліджень.

Ключові слова: лік фотонів, динамічний діапазон, роздільність пар імпульсів, флуктуації фонового ліку, оптично стимульована люмінесценція (ОСЛ)