RU66052U1 - DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT - Google Patents
DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU66052U1 RU66052U1 RU2007114326/22U RU2007114326U RU66052U1 RU 66052 U1 RU66052 U1 RU 66052U1 RU 2007114326/22 U RU2007114326/22 U RU 2007114326/22U RU 2007114326 U RU2007114326 U RU 2007114326U RU 66052 U1 RU66052 U1 RU 66052U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- input
- output
- amplifier
- adc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электрохимии и может быть использована для исследования структурных и электронных характеристик тонких полупроводниковых пленок - продуктов анодного растворения металлов и сплавов.The utility model relates to the field of electrochemistry and can be used to study the structural and electronic characteristics of thin semiconductor films - products of anodic dissolution of metals and alloys.
Технический результат - расширение функциональных возможностей, универсальность при минимальных материальных и технических затратах, а также простота в изготовлении и эксплуатации устройства.The technical result - the expansion of functionality, versatility with minimal material and technical costs, as well as ease of manufacture and operation of the device.
Это достигается введением в устройство преобразующего потенциостата (9), позволяющего регистрировать фототок в режиме поляризации исследуемого электрода. При этом преобразующий потенциостат (9) содержит задатчик напряжения (9.1), блок развертки (9.2), выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора (9.3), выход которого соединен с первым входом блока сравнения (9.4) и является третьим входом АЦП (7), два других входа блока сравнения (9.4) подключены соответственно к исследуемому электроду и электроду сравнения трехэлектродной ячейки (5), выход блока сравнения (9.4) соединен с одним выводом резистора (9.5) и первым входом измерительного усилителя (9.6), другой вывод резистора соединен с вспомогательным электродом трехэлектродной ячейки (5) и вторым входом измерительного усилителя (9.6), выход которого соединен со вторым входом АЦП (7) и через разделительный конденсатор (9.7) - с входом усилителя (6).This is achieved by introducing a transforming potentiostat (9) into the device, which allows recording the photocurrent in the polarization mode of the electrode under study. In this case, the transforming potentiostat (9) contains a voltage adjuster (9.1), a sweep unit (9.2), the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder (9.3), the output of which is connected to the first input of the comparison unit (9.4) and is the third ADC input (7) , the other two inputs of the comparison unit (9.4) are connected respectively to the studied electrode and the comparison electrode of the three-electrode cell (5), the output of the comparison unit (9.4) is connected to one output of the resistor (9.5) and the first input of the measuring amplifier (9.6), the other output of the resistor is connected with auxiliary with a three electrode electrode cell (5) and a second input of the measuring amplifier (9.6), the output of which is connected to the second input of the ADC (7) and through the isolation capacitor (9.7) with the input of the amplifier (6).
Description
Полезная модель относится к области электрохимии и может быть использована для исследования структурных и электронных характеристик тонких полупроводниковых пленок - продуктов анодного растворения металлов и сплавов.The utility model relates to the field of electrochemistry and can be used to study the structural and electronic characteristics of thin semiconductor films - products of anodic dissolution of metals and alloys.
Известна установка для определения фототока (статья В.М.Мазин, Ю.Е.Евстефеева, Ю.В.Плесков, В.П.Варнин, И.Г.Теремецкая, В.А.Лаптев «Электроды из синтетического полупроводникового алмаза: определение потенциала плоских зон методами измерения фототока и фотопотенциала», журнал «Электрохимия», 2000, том 36, №6, стр.655-661).A known installation for determining the photocurrent (article by V.M. Mazin, Yu.E. Evstefeyev, Yu.V. Pleskov, V.P. Varnin, I.G. Teremetskaya, V.A. Laptev "Electrodes from synthetic semiconductor diamond: definition potential of flat zones by methods of measuring photocurrent and photopotential ”, Journal of Electrochemistry, 2000, Volume 36, No. 6, pp. 655-661).
Недостатком этой установки является использование дейтериевой лампы, которая требует применения механического модулятора света, системы охлаждения, коллимации и фокусировки светового потока. Интенсивность освещения варьировалась при помощи металлических сеток, экранирующих лампу. Кроме того, что эти элементы усложняют установку, они могут служить источником дополнительных шумов. Для задания режима поляризации электрода, записи и обработки данных использовался потенциостат PAR 273, что удорожает установку.The disadvantage of this installation is the use of a deuterium lamp, which requires the use of a mechanical light modulator, a cooling system, collimation, and focusing of the light flux. The lighting intensity was varied using metal grids that shielded the lamp. In addition to the fact that these elements complicate the installation, they can serve as a source of additional noise. To set the polarization mode of the electrode, record and process the data, the potentiostat PAR 273 was used, which increases the cost of installation.
Известна установка (статья И.М.Гамаюнова, А.В.Чуриков «Фотоэмиссионные свойства Au-, SnCd- и Li-электродов в пропиленкарбонатном растворе», журнал «Электрохимия», 1999, том 35, №9, стр.1134-1141) для измерения фототока, использующая в качестве импульсного источника света ксеноновую лампу, и содержащая конденсорную систему и светосильный монохроматор, либо систему аттестованных светофильтров. Для обеспечения постоянной интенсивности освещения приходится калибровать осветительную систему во всем использованном спектральном диапазоне с помощью аттестованных фотоприемников.The installation is known (article by I.M. Gamayunov, A.V. Churikov “Photoemission properties of Au-, SnCd- and Li-electrodes in a propylene carbonate solution”, journal “Electrochemistry”, 1999, vol. 35, No. 9, pp. 1134-1141 ) for measuring the photocurrent using a xenon lamp as a pulsed light source, and containing a condenser system and a fast aperture monochromator, or a system of certified light filters. To ensure a constant light intensity, it is necessary to calibrate the lighting system in the entire used spectral range using certified photodetectors.
Недостатком этой установки является необходимость наличия конденсорной системы, монохроматора и аттестованных фотоприемников, что усложняет настройку и эксплуатацию устройства, а также характерна большая инерционность и высокий уровень электрических наводок, как для любого лампового источника.The disadvantage of this installation is the need for a condenser system, a monochromator and certified photodetectors, which complicates the setup and operation of the device, as well as a high inertia and a high level of electrical interference, as for any lamp source.
Известна измерительная установка (статья Е.С.Нимон, А.В.Чуриков, Ю.И.Харкац «Релаксационные фототоки при электронной эмиссии из лития в поверхностную пассивирующую пленку», «Электрохимия», 1997, том 33, №4, стр.385-396), в которой в качестве источника света использован импульсный лазер, что удорожает установку, и тоже дает электрические наводки. Наличие запоминающего осциллографа, который должен работать синхронно с лазером, требует применения синхронизатора, что усложняет установку.A well-known measuring setup (article by E.S. Nimon, A.V. Churikov, Yu.I. Kharkats "Relaxation photocurrents during electron emission from lithium to a surface passivating film", "Electrochemistry", 1997, vol. 33, No. 4, p. 385-396), in which a pulsed laser is used as a light source, which increases the cost of installation, and also provides electrical interference. The presence of a storage oscilloscope, which must work synchronously with the laser, requires the use of a synchronizer, which complicates the installation.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения фотоэлектрического потенциала по пат. РФ 55988, G01N 21/27, опубл. 27.08.2006, бюл. №24, принятое за прототип.Closest to the technical nature of the proposed is a device for measuring photovoltaic potential according to US Pat. RF 55988, G01N 21/27, publ. 08/27/2006, bull. No. 24, taken as a prototype.
На фиг.1 представлена схема устройства-прототипа, где обозначено:Figure 1 presents a diagram of a prototype device, where it is indicated:
1 - светодиод (источник света);1 - LED (light source);
2 - генератор прямоугольных импульсов с блоком стабилизации амплитуды импульсов;2 - a generator of rectangular pulses with a block of stabilization of the amplitude of the pulses;
3 - коллиматор;3 - collimator;
4 - пермаллоевый экран;4 - permalloy screen;
5 - трехэлектродная электрохимическая ячейка;5 - three-electrode electrochemical cell;
6 - усилитель в пермаллоевом корпусе;6 - amplifier in permalloy housing;
7 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);7 - analog-to-digital Converter (ADC);
8 - компьютер;8 - computer;
9 - высокочастотный разъем.9 - high-frequency connector.
Устройство-прототип содержит излучающий светодиод 1, соединенный с генератором прямоугольных импульсов с блоком стабилизации амплитуды импульсов 2, позволяющим получить импульсы света длительностью 0,5-10 мс с регулируемой частотой генерации 0,5-500 Гц, и с точностью поддержания The prototype device contains a radiating LED 1 connected to a rectangular pulse generator with a pulse amplitude stabilization unit 2, which allows to obtain light pulses with a duration of 0.5-10 ms with an adjustable oscillation frequency of 0.5-500 Hz, and with an accuracy of maintaining
амплитуды импульса ±0,01 В; возможен также переход в режим непрерывного излучения. Так как генератор 2 поддерживает практически постоянное значение частоты импульсов, то синхронизатор не требуется. Трехэлектродная электрохимическая ячейка 5 содержит исследуемый образец - рабочий электрод, а также вспомогательный электрод и электрод сравнения. Между светодиодом 1 и трехэлектродной ячейкой 5 расположен коллиматор 3. Трехэлектродная электрохимическая ячейка 5 помещена в пермаллоевый заземленный экран 4, предназначенный для устранения магнитных наводок. Усилитель 6 содержит активный фильтр высоких частот пятого порядка. Он собран в пермаллоевом корпусе и размещен на крышке электрохимической ячейки 5, с которой соединен высокочастотным разъемом 9. Выход усилителя 6 через АЦП 7 соединен с компьютером 8. Потенциостат П-5827, предназначенный для электрической поляризации рабочего электрода, на схеме не показан, так как фотоэлектрические измерения ведутся после отключения поляризации.pulse amplitude ± 0.01 V; It is also possible to switch to continuous radiation mode. Since the generator 2 maintains an almost constant value of the pulse frequency, a synchronizer is not required. The three-electrode electrochemical cell 5 contains a test sample — a working electrode, as well as an auxiliary electrode and a reference electrode. A collimator 3 is located between the LED 1 and the three-electrode cell 5. The three-electrode electrochemical cell 5 is placed in a permalloy grounded shield 4, designed to eliminate magnetic interference. Amplifier 6 contains an active fifth-order high-pass filter. It is assembled in a permalloy casing and placed on the cover of the electrochemical cell 5, to which it is connected by a high-frequency connector 9. The output of amplifier 6 is connected to computer 8 through an ADC 7. The P-5827 potentiostat, designed for electric polarization of the working electrode, is not shown in the diagram, since photoelectric measurements are taken after polarization is switched off.
Работает устройство-прототип следующим образом.The prototype device works as follows.
Возбуждаемые генератором 2 импульсы света от светодиода 1 через коллиматор 3 попадают на исследуемый образец, расположенный в трехэлектродной ячейке 5, заполненной электролитом. Сигнал фотоэлектрической поляризации поступает с трехэлектродной ячейки 5 на усилитель 6.The light pulses excited by the generator 2 from the LED 1 pass through the collimator 3 to the sample under study located in a three-electrode cell 5 filled with an electrolyte. The photoelectric polarization signal is supplied from the three-electrode cell 5 to the amplifier 6.
С выхода усилителя 6 сигнал поступает на двенадцатибитный АЦП 7, представляющий собой, например, звуковую карту ES1868F, обеспечивающую линейную характеристику преобразования в интервале входных напряжений (1÷200 мВ) с максимальной частотой дискретизации 44,1 кГц. Накопление и цифровая обработка сигнала осуществляется компьютером 8 при помощи программного комплекса PowerGraph 2.0.From the output of amplifier 6, the signal is sent to a 12-bit ADC 7, which is, for example, an ES1868F sound card that provides a linear conversion characteristic in the range of input voltages (1 ÷ 200 mV) with a maximum sampling frequency of 44.1 kHz. The accumulation and digital signal processing is carried out by computer 8 using the PowerGraph 2.0 software package.
Одной из основных проблем регистрации фотоэлектрической поляризации является обеспечение максимально высокого отношения «сигнал/шум» в тракте регистрации напряжения. Для этого используется специально сконструированный усилитель 6, помещенный в пермаллоевый корпус 6.1 и One of the main problems in detecting photoelectric polarization is to ensure the highest possible signal-to-noise ratio in the voltage detection path. For this, a specially designed amplifier 6 is used, which is placed in a permalloy casing 6.1 and
имеющий возможность отсечения высокочастотных шумов, высокочастотный разъем 9, расположенный на крышке трехэлектродной ячейки 5, и пермаллоевый экран 4.having the ability to cut off high-frequency noise, a high-frequency connector 9 located on the cover of a three-electrode cell 5, and a permalloy screen 4.
Недостаток устройства-прототипа заключается в том, что оно служит для регистрации только фотопотенциала после отключения электрической поляризации, но не позволяет измерять фототок.The disadvantage of the prototype device is that it serves to register only the photographic potential after turning off the electric polarization, but does not allow measuring the photocurrent.
Для устранения указанных недостатков в устройство, содержащее источник света - светоизлучающий диод, генератор прямоугольных импульсов с блоком стабилизации амплитуды импульсов, между которым и трехэлектродной ячейкой, помещенной в пермаллоевый экран, расположен коллиматор, а также усилитель, выход которого соединен с первым входом аналого-цифровой преобразователя (АЦП), выход которого соединен с компьютером, согласно полезной модели, введен преобразующий потенциостат между трехэлектродной электрохимической ячейкой и усилителем, содержащий задатчик напряжения, блок развертки, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения и является третьим входом АЦП, два других входа блока сравнения подключены соответственно к исследуемому электроду и электроду сравнения трехэлектродной ячейки, выход блока сравнения соединен с одним выводом резистора и первым входом измерительного усилителя, другой вывод резистора соединен с вспомогательным электродом трехэлектродной ячейки и вторым входом измерительного усилителя, выход которого соединен со вторым входом АЦП и через разделительный конденсатор - с входом усилителя.To eliminate these drawbacks, a device that contains a light source - a light emitting diode, a rectangular pulse generator with a pulse amplitude stabilization unit, between which and a three-electrode cell placed in a permalloy screen is a collimator, as well as an amplifier whose output is connected to the first analog-digital input a converter (ADC), the output of which is connected to a computer, according to a utility model, a conversion potentiostat is introduced between a three-electrode electrochemical cell and an amplifier, with a holding voltage adjuster, a scan unit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the first input of the comparison unit and is the third input of the ADC, the other two inputs of the comparison unit are connected respectively to the studied electrode and the comparison electrode of the three-electrode cell, the output of the comparison unit is connected to one terminal of the resistor and the first input of the measuring amplifier, the other terminal of the resistor is connected to the auxiliary electrode of the three-electrode cell and the second input of the measuring ohm amplifier, the output of which is connected to the second input of the ADC and through the isolation capacitor to the input of the amplifier.
Схема предлагаемого устройства для измерения фототока приведена на фиг.2, где обозначено:A diagram of the proposed device for measuring photocurrent is shown in figure 2, where it is indicated:
1 - светодиод (источник света);1 - LED (light source);
2 - генератор прямоугольных импульсов с блоком стабилизации амплитуды импульсов;2 - a generator of rectangular pulses with a block of stabilization of the amplitude of the pulses;
3 - коллиматор;3 - collimator;
4 - пермаллоевый экран;4 - permalloy screen;
5 - трехэлектродная электрохимическая ячейка;5 - three-electrode electrochemical cell;
6 - усилитель в пермаллоевом корпусе;6 - amplifier in permalloy housing;
7 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);7 - analog-to-digital Converter (ADC);
8 - компьютер;8 - computer;
9 - преобразующий потенциостат.9 - converting potentiostat.
Предлагаемое устройство содержит источник света - излучающий светодиод 1, соединенный с генератором прямоугольных импульсов с блоком стабилизации амплитуды импульсов 2, позволяющим получать импульсы света длительностью 0,5-10 мс с регулируемой частотой генерации 0,5-500 Гц, и с точностью поддержания амплитуды импульса ±0,01 В; возможен также переход в режим непрерывного излучения. Между светодиодом 1 и трехэлектродной электрохимической ячейкой 5 расположен коллиматор 3. Электрохимическая ячейка 5 помещена в заземленный пермаллоевый экран 4, предназначенный для устранения электромагнитных наводок при измерении микрофототоков.The proposed device contains a light source - a radiating LED 1 connected to a rectangular pulse generator with a pulse amplitude stabilization unit 2, which allows to receive light pulses with a duration of 0.5-10 ms with an adjustable oscillation frequency of 0.5-500 Hz, and with the accuracy of maintaining the pulse amplitude ± 0.01 V; It is also possible to switch to continuous radiation mode. A collimator 3 is located between the LED 1 and the three-electrode electrochemical cell 5. The electrochemical cell 5 is placed in a grounded permalloy screen 4, designed to eliminate electromagnetic interference when measuring microflows.
Электроды - исследуемый (ИЭ), вспомогательный (ВЭ) и электрод сравнения (ЭС) электрохимической ячейки 5 соединены с соответствующими входами специально сконструированного преобразующего потенциостата 9, который соединен высокочастотным разъемом (на фиг.2 не показан) с усилителем 6 в пермаллоевом корпусе и содержащим активный фильтр высоких частот пятого порядка. Выход усилителя 6 через АЦП 7 соединен с компьютером 8. При этом два выхода преобразующего потенциостата 9 соединены с соответствующими входами АЦП 7.Electrodes — the test (IE), auxiliary (CE) and reference electrode (ES) of the electrochemical cell 5 are connected to the corresponding inputs of a specially designed conversion potentiostat 9, which is connected by a high-frequency connector (not shown in FIG. 2) to an amplifier 6 in a permalloy casing and containing fifth-order active high-pass filter. The output of the amplifier 6 through the ADC 7 is connected to the computer 8. In this case, the two outputs of the converting potentiostat 9 are connected to the corresponding inputs of the ADC 7.
Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.
Возбуждаемые генератором 2 импульсы света от светодиода 1 через коллиматор 3 попадают на исследуемый электрод (ИЭ), расположенный в трехэлектродной ячейке 5, заполненной электролитом. Измерения фототока ведутся в условиях электрической поляризации исследуемого электрода. Поляризация осуществляется при помощи потенциостата 9. Фототок, генерируемый The light pulses excited by the generator 2 from the LED 1 pass through the collimator 3 to the electrode under study (IE) located in a three-electrode cell 5 filled with an electrolyte. The photocurrent is measured under conditions of electric polarization of the electrode under study. The polarization is carried out using potentiostat 9. Photocurrent generated
освещением в продукте анодного растворения исследуемого электрода, поступает с трехэлектродной ячейки 5 через преобразующий потенциостат 9 на усилитель 6. С выхода усилителя 6 сигнал поступает на двенадцатибитный АЦП 7, например, ЛА-70М4 производства фирмы «Руднев-Шиляев». Накопление и цифровая обработка сигнала осуществляется компьютером 8 при помощи программного комплекса PowerGraph 2.1.illumination in the product of the anodic dissolution of the test electrode, enters from the three-electrode cell 5 through the converting potentiostat 9 to the amplifier 6. From the output of the amplifier 6, the signal is sent to a 12-bit ADC 7, for example, LA-70M4 manufactured by Rudnev-Shilyaev. The accumulation and digital processing of the signal is carried out by computer 8 using the PowerGraph 2.1 software package.
На фиг.3 представлена схема преобразующего потенциостата, где обозначено:Figure 3 presents a diagram of a converting potentiostat, where indicated:
9.1 - задатчик напряжения;9.1 - voltage regulator;
9.2 - блок развертки напряжения;9.2 - voltage scanner;
9.3 - сумматор;9.3 - adder;
9.4 - блок сравнения;9.4 - block comparison;
9.5 - резистор;9.5 - resistor;
9.6 - измерительный усилитель;9.6 - measuring amplifier;
9.7 - разделительный конденсатор;9.7 - isolation capacitor;
Вых 1, Вых 2, Вых 3 - первый, второй и третий выходы преобразующего потенциостата;Out 1, Out 2, Out 3 - the first, second and third outputs of the converting potentiostat;
Специально сконструированный преобразующий потенциостат 9 содержит задатчик напряжения 9.1 и блок развертки напряжения 9.2, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 9.3, выход которого соединен с первым входом блока сравнения 9.4 и является третьим выходом потенциостата 9. Ко второму и третьему входам блока сравнения 9.4 подсоединены соответственно исследуемый электрод (ИЭ) и электрод сравнения (ЭС) трехэлектродной электрохимической ячейки 5. Выход блока сравнения соединен с одним выводом резистора 9.5 и первым входом измерительного усилителя 9.6, второй вход которого соединен с другим выводом резистора и вспомогательным электродом (ВЭ) трехэлектродной электрохимической ячейки 5. Выход измерительного усилителя 9.6 является вторым выходом потенциостата 9 и через разделительный конденсатор 9.7 - первым выходом потенциостата 9.A specially designed converting potentiostat 9 contains a voltage adjuster 9.1 and a voltage sweep 9.2, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder 9.3, the output of which is connected to the first input of the comparison unit 9.4 and is the third output of the potentiostat 9. To the second and third inputs of the comparison unit 9.4 are connected, respectively the studied electrode (IE) and the reference electrode (ES) of the three-electrode electrochemical cell 5. The output of the comparison unit is connected to one output of the resistor 9.5 and the first input 9.6 itelnogo amplifier, a second input coupled to the other terminal of the resistor and the auxiliary electrode (RE), a three-electrode electrochemical cell 5. The output of the measuring amplifier 9.6 is the second output of the potentiostat 9 and via a capacitor 9.7 - the first output of the potentiostat 9.
Таким образом, потенциостат 9 имеет три выхода данных на регистрирующую систему (АЦП и компьютер) и обеспечивает потенциостатический и потенциодинамический режим поляризации исследуемого электрода трехэлектродной ячейки 5, позволяет регистрировать напряжение на ИЭ, общий ток в цепи поляризации ячейки 5 и фототок на ИЭ.Thus, the potentiostat 9 has three data outputs to the recording system (ADC and computer) and provides a potentiostatic and potentiodynamic polarization mode of the studied electrode of the three-electrode cell 5, allows you to record the voltage on the IE, the total current in the polarization circuit of cell 5 and the photocurrent on the IE.
Работает преобразующий потенциостат следующим образом.The conversion potentiostat operates as follows.
На задатчике 9.1 устанавливают требуемое значение рабочего напряжения исследуемого электрода. Для осуществления потенциодинамического режима поляризации на блоке развертки напряжений 9.2 устанавливают скорость изменения потенциала исследуемого электрода во времени. Данные с блоков 9.1 и 9.2 через сумматор 9.3 поступают на блок сравнения 9.4 и одновременно на третий вход АЦП 7. Выход 3 потенциостата 9 регистрирует напряжение исследуемого электрода.On the master 9.1 set the desired value of the operating voltage of the investigated electrode. To implement the potentiodynamic polarization mode on the voltage scan unit 9.2, the rate of change of the potential of the electrode under study is established in time. Data from blocks 9.1 and 9.2 through the adder 9.3 are fed to the comparison unit 9.4 and simultaneously to the third input of the ADC 7. Output 3 of the potentiostat 9 registers the voltage of the electrode under study.
В блоке сравнения 9.4 осуществляется сравнение задаваемого напряжения, поступившего из сумматора 9.3, с напряжением исследуемого электрода, измеренным относительно электрода сравнения трехэлектродной ячейки 5. Если есть различие между сравниваемыми напряжениями, то через резистор 9.5 и вспомогательный электрод трехэлектродной ячейки 5 будет протекать ток, стремящийся свести это различие к нулю. Этот ток помимо постоянной составляющей I, вызванной электрической поляризацией исследуемого электрода, содержит дополнительную компоненту, вызванную освещением исследуемого электрода и представляющую собой фототок Iф. Падение напряжения на резисторе 9.5 при протекании полного тока (I+Iф) поступает на измерительный усилитель 9.6, выполняющий роль буфера между трехэлектродной ячейкой 5 и регистрирующей системой (АЦП и компьютер). С измерительного усилителя 9.6 полное напряжение поступает на второй вход АЦП 7.In the comparison unit 9.4, the reference voltage supplied from the adder 9.3 is compared with the voltage of the investigated electrode measured relative to the comparison electrode of the three-electrode cell 5. If there is a difference between the compared voltages, a current will flow through the resistor 9.5 and the auxiliary electrode of the three-electrode cell 5 this is a difference to zero. This current, in addition to the constant component I caused by the electric polarization of the electrode under study, contains an additional component caused by the illumination of the electrode under study and is a photocurrent I f . The voltage drop across the resistor 9.5 when the total current flows (I + I f ) goes to the measuring amplifier 9.6, which acts as a buffer between the three-electrode cell 5 and the recording system (ADC and computer). From the measuring amplifier 9.6, the total voltage is supplied to the second input of the ADC 7.
Т.к. трехэлектродная ячейка 5 освещается импульсами света, то фото-ток Iф будет иметь импульсный характер. Для выделения фототока Iф из полного Because the three-electrode cell 5 is illuminated by pulses of light, then the photo current I f will have a pulsed character. To select the photocurrent I f from the full
тока (I+Iф) введен разделительный конденсатор 9.7, через который фототок Iф подается на вход усилителя 6 и третий вход АЦП 7.of current (I + I f ), a separation capacitor 9.7 is introduced, through which the photocurrent I f is fed to the input of amplifier 6 and the third input of the ADC 7.
С выхода АЦП 7 все данные подаются на компьютер 8. Программа Power Graph 2.1 позволяет разделить полученные данные на три составляющие: напряжение на исследуемом электроде, общий ток в цепи поляризации трехэлектродной ячейки и фототок на исследуемом электроде.From the output of ADC 7, all the data is fed to computer 8. The Power Graph 2.1 program allows you to divide the data into three components: the voltage on the electrode under study, the total current in the polarization circuit of the three-electrode cell and the photocurrent on the electrode under study.
Таким образом, преобразующий потенциостат 9 позволяет регистрировать фототок в режиме поляризации исследуемого электрода, задаваемый потенциал исследуемого электрода и общий ток в цепи поляризации трехэлектродной ячейки.Thus, the transforming potentiostat 9 allows you to register the photocurrent in the polarization mode of the studied electrode, the set potential of the studied electrode and the total current in the polarization circuit of the three-electrode cell.
Предлагаемое устройство сохраняет все преимущества устройства-прототипа. Оно просто и дешево в изготовлении и эксплуатации, имеет небольшие габариты, низкое энергопотребление и низкий уровень шумов, обеспечиваемый применением усилителя 6. Применение АЦП 7 и компьютера 8 обеспечивает последующее накопление данных и их цифровую обработку.The proposed device retains all the advantages of the prototype device. It is simple and cheap to manufacture and operate, has small dimensions, low power consumption and low noise level provided by the use of amplifier 6. The use of ADC 7 and computer 8 provides subsequent data storage and digital processing.
Специально сконструированный преобразующий потенцистат 9, применяющийся для поляризации исследуемого электрода и регистрации генерируемого освещением фототока, содержит минимум деталей, имеет простую электрическую схему, компактен и легок в настройке.A specially designed conversion potentiostat 9, used to polarize the electrode under study and register the photocurrent generated by lighting, contains a minimum of parts, has a simple electrical circuit, is compact and easy to configure.
Предлагаемая полезная модель позволяет при помощи добавления одного элемента трансформировать устройство-прототип для измерения фотопотенциала в устройство для измерения фототока, существенно расширяя функциональные возможности измерительной системы, удобна в эксплуатации, экономична и универсальна, т.к. для измерения фототока и фотопотенциала используется одна установка с добавлением преобразующего потенциостата.The proposed utility model allows by adding one element to transform the prototype device for measuring photopotential into a device for measuring photocurrent, significantly expanding the functionality of the measuring system, convenient in operation, economical and universal, because To measure the photocurrent and photopotential, one installation is used with the addition of a conversion potentiostat.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007114326/22U RU66052U1 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007114326/22U RU66052U1 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU66052U1 true RU66052U1 (en) | 2007-08-27 |
Family
ID=38597582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007114326/22U RU66052U1 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU66052U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8082737B2 (en) | 2005-03-01 | 2011-12-27 | Jupiter Oxygen Corporation | Module-based oxy-fuel boiler |
-
2007
- 2007-04-16 RU RU2007114326/22U patent/RU66052U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8082737B2 (en) | 2005-03-01 | 2011-12-27 | Jupiter Oxygen Corporation | Module-based oxy-fuel boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Clark et al. | A study of Brownian motion using light scattering | |
| US5818582A (en) | Apparatus and method for phase fluorometry | |
| Dawson et al. | Pulsed current operation of hollow cathode lamps to increase the intensity of resonance lines for atomic absorption spectroscopy | |
| JPS6234039A (en) | Fluorescence detector used in immunoassay | |
| JP5806240B2 (en) | System and method for digital parallel frequency fluorescence measurement | |
| JPH07306140A (en) | Time-resolved optical array detector and CCD camera for frequency domain fluorometry and / or phosphorometry | |
| CN105044584B (en) | A system for detecting charge and electric field response of semiconductor devices | |
| CN110324004B (en) | Method and system for testing quantum efficiency index of solar cell | |
| CN110988504A (en) | Laser intensity stability control device and method for Reidberg atom microwave electric field intensity meter | |
| CN100494989C (en) | Method and device for measuring weak fluorescence spectrum | |
| WO2023089944A1 (en) | Measuring device and measuring method | |
| RU66052U1 (en) | DEVICE FOR PHOTO MEASUREMENT | |
| CN105527483A (en) | Transient photovoltage test system capable of realizing electro-optic independent modulation | |
| EP4382944A1 (en) | Measurement apparatus and measurement method | |
| JP7731152B2 (en) | Pulsed current excited transient absorption spectrometer | |
| CN205353177U (en) | Transient state photovoltage test system that lightning was independently maked | |
| Becker et al. | Flexible instrument for time‐correlated single‐photon counting | |
| CN100510716C (en) | Method and device for measuring fluorescence life time excited by periodical random wave form | |
| RU55988U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING PHOTOELECTRIC CAPACITY | |
| Xie et al. | Picosecond magnetic circular dichroism spectroscopy | |
| CN107796771A (en) | Absorb device and measuring method that alanysis instrument eliminates external stray light interference | |
| CN114720403A (en) | A high-sensitivity ultrafast absorption spectrometer | |
| Suter et al. | Solid-state biased coherent detection of ultra-broadband terahertz pulses for high repetition rate, low pulse energy lasers | |
| RU238143U1 (en) | Device for measuring the surface potential of electrified film coatings | |
| HUP9902355A2 (en) | High sensitivity method and apparatus for the measurement of the lifetime of minority charge carriers in semiconductors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090417 |