Monocromador definición

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Fotomultiplicador.¿Qué es la corriente de oscuridad? ¿Qué relación hay entre la corriente de entrada y la de salida del fotomultiplicador?

La corriente de oscuridad es una pequeña cantidad de corriente que circula en el fotomultiplicador incluso cuando éste no está iluminado y debe ser minimizado. La regíón entre 800 y 1300 V es la ideal para trabajar con el fotomultiplicador. El fotocátodo y los dinodos presentan un cierto ritmo de emisión termoiónica que es responsable de la corriente de oscuridad. Otras fuentes de corriente de oscuridad son: corriente de fuga, fenómenos luminosos por incandescencia, emisión de campo, corriente de ionización de gases residuales y contaminación radiactiva.
La ganancia de un fotomultiplicador, que es la relación entre el número de electrones que obtenemos a la salida del fotomultiplicador por cada fotón incidente en el mismo puede ser expresada como: G = K·V^an. Esta relación se obtiene experimentalmente midiendo la intensidad amplificada a la salida frente al voltaje aplicado

¿Qué relación existe entre la gráfica y las magnitudes?Cómo se obtiene la gráfica?

Las pequeñas diferencias entre los valores teóricos y experimentales de a pueden deberse fundamentalmente a la precisión de los valores obtenidos a la salida del fotomultiplicador, ya que para diferencias de potenciales bajas entre el fotocátodo y el ánodo llega a confundirse los resultados medidos con la corriente de oscuridad, es decir, la corriente debida a ruido termoiónico.
Los resultados obtenidos para una luminosidad constante se representan en la fig a), donde se observa claramente la dependencia potencial de la ganancia con el voltaje aplicado al fotomultiplicador.
En la fig b), se representa la corriente oscuridad, cuya forma es potencial, mas aún, en la zona de mayor voltaje aplicado, cumpliendo también con la expresión de la ganancia del fotomultiplicador, debido a que, al no tener prácticamente una incidencia de fotones sobre el fotocátodo, la ecuación de la ganancia habría que descomponerla en un sumatorio de tantos términos como dinodos posea el fotomultiplicador, que seguirá mostrando una dependencia potencial con el voltaje aplicado.

2. Up conversión (Conversión de energía IR en UV)

¿Cómo se obtiene el tiempo de vida media?

Definimos la vida media de un nivel energético como el tiempo que tarda en decaer la población de dicho nivel en un factor e.
V= A. E (-t/x)
Para el cálculo de los tiempos de vida media usamos el siguiente procedimiento:
Excitamos con un diodo láser un vidrio dopado; para ello, con una lente y un colimador focalizamos el haz del láser en un chopper (de frecuencia controlada) que permitirá la excitación y desexcitación de la muestra.A la salida del chopper colocamos una lente encargada de focalizar el haz sobre ella.Así, cederemos energía a los electrones que pasarán a un estado excitado. Nuestra muestra emitirá entonces, siendo esta dependiente de las distintas concentraciones de cada uno de los lantánidos que contienen.Colocaremos un monocromador que seleccione la emisión que se produzca en 830 nm, y fijaremos las aperturas de las rendijas del monocromador.A la salida del monocromador irá colocado un fotomultiplicador. La información será recogida por un osciloscopio y enviada a un ordenador para su tratamiento gráfico con el programa Origin.A través de un ajuste exponencial determinaremos el tiempo de vida media.

1. Fotoluminiscencia

 

¿ Qué son los armó nicos? ¿ Có mo se pueden evitar (colocació n de los filtros)?

Los monocromadores son de color negro por dentro para que así toda la luz no deseada que entre por casualidad no pase por la red de difracción, y se atenúe rápidamente en las paredes internas del monocromador. Si no fuese así, esta luz parásita saldría por la rendija de salida falseándose las medidas que se tomen. Otra precaución que se debe tener a la hora de tomar medidas en una determinada frecuencia es considerar los segundos y terceros armónicos, que serán aquellos que salgan bajo el mismo ángulo pero que tengan frecuencia diferente a la deseada, que también verifican la ecuación de la dispersión de la red de difracción: d(sen(alfa)+sen(beta))=m(landa)=2m(landa/2)=3m(/3) . Para entender mejor el problema, tenemos que si a la salida del monocromador tenemos seleccionada la frecuencia de 900 nm en dicha salida también podría haber radiación del segundo armónico (que es más débil pero se debe tener en cuenta) correspondiente a una longitud de onda de 450 nm, a su vez podría haber radiación correspondiente al tercer armónico (que es menos intensa que el segundo armónico) con una longitud de onda de 300 nm. No consideramos haces de onda de armónicos superiores pues estos cada vez tienen una intensidad más débil siendo despreciables. Para evitar estos problemas, lo que se hace es colocar un filtro pasa alta que sólo deje pasar la frecuencia seleccionada.