Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Ультра яркие светоизлучающие диоды на основе соединений InGaN/GaN 12
Глава 2. Наносекундные калибровочные источники света на основе ультра ярких светоизлучающих диодов 20
2.1. Формирователи импульсов запуска светоизлучающих диодов 20
2.1.1. Формирователи импульсов запуска на основе комплементарных пар транзисторов 21
2.1.1.1. Временные параметры формирователя на основе комплементарных пар транзисторов 21
2.1.2. Формирователи импульсов запуска на основе лавинных транзисторов 34
2.1.2.1. Лавинные транзисторы 40
2.1.1.3. Долговременная стабильность 46
2.1.1.4. Температурная стабильность 56
2.2. Кинетика свечения ультра ярких светодиодов на основе соединений InGaN/GaN 63
2.2.1. Изучение спектрального состава излучения ультра ярких светодиодов на основе InGaN/GaN 84
2.3. Калибровочные источники света на основе матриц ультра ярких светоизлучающих диодов из соединений InGaN/GaN 112
2.3.1. Матрица на основе ярких светоизлучающих диодов из соединения InGaN/GaN с индивидуальными формирователями 112
2.3.2. Матрица на основе ярких светоизлучающих диодов из соединения InGaN/GaN с параллельным включением светодиодов 118
2.4. Имитаторы черенковских и сцинтилляциониых импульсов света 122
Глава 3. Светодиодные калибровочные системы черенковских детекторов ТУНКА, QUEST и NT-200 129
3.1. Временная калибровочная система черенковского детектора ШАЛ ТУНКА-25 129
3.2. Светодиодная калибровочная система нейтринного эксперимента на озере Байкал 136
3.2.1. Глубоководные модули наносекундных источников света 142
3.2.2. Многоцелевая глубоководная экспериментальная гирлянда 146
3.2.3. Эксперимент по измерению дисперсии глубинных вод озера Байкал 152
Заключение 158
Список литературы 161
- Временные параметры формирователя на основе комплементарных пар транзисторов
- Матрица на основе ярких светоизлучающих диодов из соединения InGaN/GaN с индивидуальными формирователями
- Светодиодная калибровочная система нейтринного эксперимента на озере Байкал
- Эксперимент по измерению дисперсии глубинных вод озера Байкал
Введение к работе
Черепковские и сцинтилляционные детекторы находят все большее применение в экспериментальной физике - в ускорительной и неускорительной физике высоких энергий, физике космических лучей, нейтринной астрофизике высоких энергий, гамма-астрономии высоких энергий и т.д.. Существует огромное разнообразие черенковских и сцинтилляционных детекторов, насчитывающих от нескольких каналов до десятков тысяч каналов и имеющих эффективные площади от нескольких квадратных сантиметров до нескольких тысяч квадратных километров.
Конструкционно черепковские и сцинтилляционные детекторы состоят из двух компонент: физической среды, где рождаются световые вспышки, и фотодетекторов, регистрирующих эти вспышки. Физической средой в случае черенковских детекторов являются черенковские радиаторы, твердотельные, жидкие или газообразные, а в случае сцинтилляционных детекторов -твердотельные, жидкие или газообразные сцинтилляторы. Фотодетекторы также могут быть в обоих случаях вакуумными, газообразными или твердотельными. Для достижения хорошей точности и надежности проводимых измерений с такими детекторами необходимо контролировать физические параметры, как среды, так и фотодетекторов. Для этой цели неотъемлемой частью практически всех черенковских и сцинтилляционных детекторов являются калибровочные измерительные системы. Основной частью таких систем служат калибровочные источники световых импульсов.
Физические особенности черенковских и сцинтилляционных детекторов определяют требования к калибровочным источникам света. Как известно, зависимость интенсивности черенковского излучения от длины волны имеет характер I ~ MX . Принимая во внимание характер пропускания света в среде, в черенковских детекторах рождаются в основном коротковолновые фотоны с X ~ 300-500 нм. В большинстве сцинтилляционных детекторов максимум спектра излучения приходится также на сине-голубую часть спектра. Длительность черенковских и сцинтилляционных вспышек составляет от долей наносекунды до несколько наносекунд. Диапазон регистрируемых амплитуд в таких детекторах охватывает несколько порядков величины. Чаще всего время жизни экспериментов составляет от нескольких лет до десятков лет, соответственно и время жизни калибровочных источников света должно быть значительным.
Отсюда следуют и основные требования к источникам световых сигналов для калибровочных измерений: спектр излучения - сине-голубой 300^-500 нм; диапазон изменения амплитуды световых импульсов - от десятков фотонов до 101 и более фотонов в одном импульсе; длительность импульсов - 1-г2 не; время жизни - более 107 импульсов; малый уровень флуктуации выходных импульсов.
До последнего времени в качестве источников световых импульсов для калибровочных измерений используются импульсные лазеры, искровые
(І
разрядники, черенковские источники света, источники световых импульсов на основе сонолюминесценции и устройства на светоизлучающих диодах.
Лазерные источники света используют газовые, твердотельные лазерные системы и лазеры на красителях. Наиболее часто в экспериментах используется твердотельные лазеры, например, азотный лазер [1-4]. Излучение происходит на длине волны X = 337 нм. Достоинством такого источника является большой световыход и быстрая кинетика свечения: число фотонов в импульсе составляет ~ 101 - 1014 при длительности импульсов < 1 не. Однако существенными недостатками системы являются малое время жизни (< 106 импульсов), значительные флуктуации выходных импульсов и малая частота следования импульсов (до десятков импульсов в секунду). Также к недостаткам следует отнести громоздкость и сложности в регулировании амплитуды выходных сигналов - приходится использовать механически управляемые оптические аттенюаторы [4]. Еще один недостаток, который необходимо упомянуть здесь - это дороговизна. Используются также и твердотельные лазеры с диодной накачкой на второй гармонике и с Q-switch системой. Недостатком таких лазерных систем является то, что длина волны излучения составляет обычно 532 нм. Весьма перспективными являются синие лазерные диоды, активно разрабатывающиеся в последнее время в мире. Однако они в настоящее время мало пока доступны и дороги.
Довольно часто используются источники света на основе искровых разрядников. Такие как ксеноновые, криптоновые или азотные импульсные лампы [5,6]. Основным недостатком таких источников является существенные флуктуации амплитуды и формы выходных импульсов. При чем, длительность импульсов составляет десятки наносекунд.
Черенковские источники света требуют применения радиоактивных источников быстрых электронов в контакте с черенковскими радиаторами или частиц космического излучения (мюонов). Несомненным достоинством таких источников является то, что при хорошем знании размеров и оптических параметров радиатора можно с довольно хорошей точностью знать число фотонов, попадающих на фотодетектор. Это исключительно важно для определения чувствительности фотодетекторов к черепковскому свету. Однако существенным недостатком является ограниченный диапазон амплитуд засветок, малая частота следования импульсов и сложности с выработкой синхронизующих импульсов.
Исключительный интерес представляют источники света на основе однопузырьковой сонолюминесценции [7,8]. Устойчивые осцилляции одиночного газового пузырька в воде производят достаточно стабильные и мощные и очень короткие (~50 пс) световые импульсы. Несмотря на активные работы над такими источниками за последние 15 лет, они остаются достаточно громоздкими и все еще слишком экзотическими для широкого использования в калибровочных измерениях в экспериментах.
Светоизлучающие диоды, далее светодиоды, используются в экспериментах для калибровочных измерений вот уже более 40 лет [9-15]. Однако до середины 90-х годов их использование было ограничено из-за незначительного световыхода. Для проведения же временных калибровочных измерений приходилось использовать лавинный пробой светодиодов, при этом световыход составлял лишь несколько десятков фотонов в импульсе. Наибольшие проблемы возникали при измерениях в коротковолновой области спектра. До того времени для работы в синей области спектра существовали только светодиоды на основе SiC с яркостями всего лишь ~ 10 мкд.
Появление к середине 90-х годов 20 века ультра ярких синих и зеленых светодиодов на основе соединений InGaN/GaN со световыходами, на порядок превышающими световыходы светодиодов из SiC, открыли новые возможности для создания быстрых, мощных, надежных, простых в эксплуатации, с очень стабильными параметрами и очень недорогих источников световых импульсов [16,17].
Цель работы. Целью настоящей работы являлось разработка и создание наносекундных источников света для калибровочных измерений в черенковских и сцинтилляционных детекторах; изучение параметров этих источников света: световыхода, длительности выходных импульсов, долговременной и температурной стабильности и т.д. Исследование кинетики свечения ультра ярких светоизлучающих диодов. Разработка
создание глубоководных модулей наносекундных источников света для глубоководных нейтринных телескопов.
Научная новизна и практическая ценность работы. В ходе выполнения настоящей работы были разработаны и созданы ряд наносекундных источников света на основе ультра ярких светодиодов из соединений InGaN/GaN, тщательно изучены физические параметры этих источников. Впервые проведены подробные исследования кинетики свечения синих, фиолетовых и ультрафиолетовых ультра ярких светодиодов при прохождении!! импульсов тока большой амплитуды. Выработаны рекомендации по использованию ультра ярких светодиодов в калибровочных системах для черенковских и сцинтилляционных детекторах. Результаты данной работы активно используются в экхпериментах в нейтринной астрофизике высоких энергий, физике космических лучей и наземной гамма-астрономии высоких энергий.
Основные результаты, представленные к защите.
Основными результатами, представленными к защите, являются разработка и создание наносекундных источников света для калибровочных измерений в черенковских и сцинтилляционных детекторах.
Апробация работы. Результаты и выводы, содержащиеся в
диссертации, докладывались на межрегиональных конференциях по физике
космических лучей в г.Дубне в 2002 г. и в г.Москве в2002 г.,
Международных конференциях по физике космических лучей в 2003г.
(Гамбург, Германия) и 2005г. (Пуне, Индия), фотодетектированию в 2005
(Бон, Франция). Результаты работ докладывались на научных семинарах в ИЯИ РАН, НИИЯФ МГУ и ОИЯИ.
Публикации. Сущность и новизна исследований, выполненных по теме данной диссертации, изложены в статьях, опубликованных в журналах Приборы и Техника Эксперимента, Nuclear Instruments and Methods A, Astroparticle Physics, Ядерная физика, в трудах межрегиональных и международных конференций по физике космических лучей и физике нейтрино. Всего по теме диссертации опубликовано 15 работ из них 6 в реферируемых журналах.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения. Общее количество страниц составляет 167, рисунков - 65 и таблиц- 5.
Временные параметры формирователя на основе комплементарных пар транзисторов
После того как на практике удалось изготовить полупроводниковые гетероструктуры, стало возможным создать исключительно яркие (более 1 кд) светодиоды, излучающие в коротковолновой области видимого спектра (зеленые, голубые, синие и ультрафиолетовые). Яркость синих светодиодов к тому времени была 10 мкд. Появление светодиодов, яркость которых достигает десятков кандел, позволило создать калибровочные источники света, обладающие не только большой яркостью, но и хорошими временными характеристиками. К сожаленью, до сих пор в литературе приводятся характеристики ультра ярких светодиодов, полученные в измерениях только в режиме постоянного тока. Практически нет данных по кинетике свечения и импульсной интенсивности ультра ярких светодиодов.
В качестве калибровочных источников света могут выступать источники на основе лавинных транзисторов либо на основе комплементарных пар быстродействующих транзисторов [32-41]. И те и другие подразумевают использование дешевых, коммерчески доступных электронных компонентов. Такие источники позволяют получать световые импульсы длительностью порядка 1-2 не. Время жизни светодиодных источников определяемое главным образом временем жизни светодиода практически неограниченно.
В 1985г. Капустинский с коллегами опубликовали схему недорогого, компактного наносекундного источника света на основе пары комплементарных быстродействующих транзисторов [42]. Принципиальная электрическая схема источника показана на рисунке 4а. Источник света постепенно приобрел широкую популярность в экспериментах по физике космических частиц, где он широко используется для временной и амплитудной калибровок: в глубоководном нейтринном телескопе НТ-200 на оз.Байкал, в ANTARES [43] в Средиземном море, в атмосферном черенковском телескопе H.E.S.S. [44], в детекторе космических частиц сверхвысоких энергий AUGER [45] и др. Популярность источника вызвана его высокой надежностью, простотой и удобством в эксплуатации. Кроме того, одним из несомненных преимуществ рассматриваемого источника света является возможность регулировать интенсивность светового импульса, меняя для этого только напряжение питания источника.
Принцип работы источника Капустинского заключается в быстром разряде электрической емкости через пару комплементарных сверхвысокочастотных транзисторов. На рисунке 46 приведена схема смесителя, позволяющая подавать на формирователь напряжение питания и запускающие импульсы через один высокочастотный LEMO разъем. Запускающий импульс может быть как отрицательной, так и положительной полярности, поскольку открытие транзистора ТІ происходит по положительному перепаду импульса. Амплитуда импульса тока через светодиод определяется подаваемым напряжением питания и величиной разрядной емкости С2, которая до «появления» запускающего импульса заряжается через резистор R1. Индуктивность L служит для сокращения заднего фронта импульса на выходе формирователя.
Изучение параметров формирователя созданного по схеме Капустинского проводилось на стенде, блок-схема которого показана на рисунке 5а. Для проведения измерений в качестве световых источников были выбраны синий и ультрафиолетовый светодиоды фирмы NICHIA -NSPB300A и NSHU590E соответственно. Синий светодиод был взят из группы так называемых «старых» светодиодов, выпущенных в 1996 году [46]. Ранее в работе [47] было показано, что «старые» светодиоды более быстрые, в отличие от светодиодов того же типа, выпускаемых в настоящее время. В тоже время, среди УФ светодиодов не наблюдается такого различия в кинетике свечения между «старыми» и «новыми» светодиодами. В эксперименте были измерены временные профили световых импульсов и относительное изменение задержки выходящего светового импульса относительно запускающего импульса генератора, как функция напряжения питания. Для измерений был использован быстрый фотоэлектронный.
Матрица на основе ярких светоизлучающих диодов из соединения InGaN/GaN с индивидуальными формирователями
Зависимость задержки импульса света относительно запускающего импульса от напряжения питания источника: -для синего светодиода, А -для УФ светодиода и б) Зависимость интенсивности свечения от напряжения питания для источника света с разными светоизлучающими диодами. независимо от типа светодиода (синий или УФ) характер зависимости ширины светового импульса один и тот же; синий и УФ светодиод, при максимально низком напряжении питания источника имеют минимальные ширины (FWHM), которые с ростом напряжения питания растут, и достигают максимального значения (разного для разных светодиодов) примерно при напряжении питания 25 В. Самое быстрое излучение было отмечено у УФ светодиода на минимально возможном низком напряжении (9 вольт). При этом ширина светового импульса составляет примерно 0.8 не, и можно увидеть, как четко разрешается пик обратно рассеянных фотоэлектронов (см. рис.66). Замечено, что с увеличением напряжения питания задержка светового импульса синего светодиода NSPB300 относительно запускающего импульса генератора уменьшается. Для УФ светодиода NSHU590 с ростом напряжения эта задержка увеличивается. Поскольку характер задержки светового импульса относительно запускающего сигнала для синего и УФ светодиодов в зависимости от напряжения питания имеет принципиальное отличие, можно заключить, что природа временной задержки определяется внутренней структурой светодиодов, но не источника.
С изменением напряжения питания изменяется интенсивность световыхода. Причем это изменение, как для синего, так и для УФ светодиодов имеет одинаковый характер: при малых напряжениях (меньше 14 вольт для синего светодиода и меньше 15 вольт - для УФ светодиода) интенсивность световыхода имеет крутой рост, переходящий, при более высоких напряжениях, в пологую зависимость. Сравнивая результаты для синего и УФ светодиода, следует отметить, что поведение параметров источников в целом схожее. Принципиальное отличие наблюдается только во временной задержке световых импульсов относительно запускающих. Формирователь Капустинского обладает значительным преимуществом по сравнению с лавинно-пробойными формирователями. Во-первых, не требуется высоковольтный источник питания, поскольку работает этот формирователь при напряжении питания не более -24 вольт, а во-вторых, позволяет плавно регулировать амплитуду импульса тока, проходящего через светодиод, а следовательно и интенсивность свечения, изменяя напряжение питания, что в источнике на основе лавинных транзисторов сделать не просто. Однако из крутой формы зависимости световыхода от напряжения питания (см. рис.7б) для получения стабильного во времени световыхода необходима высокая стабилизация напряжения питания.
Электрические схемы формирователей запуска светодиодов на основе лавинных транзисторов приведены на рис.8а,б. В формирователях используется высокочастотный лавинный транзистор ZTX415. В самой схеме формирователя светодиод может быть установлен по-разному: на рис.8а светодиод вместе с укорачивающей RL-цепочкой включен в цепи коллектора, а на рис.8б - в цепи эмиттера. Положительный запускающий импульс, поступающий на базу транзистора ТІ, вызывает лавинный пробой коллекторного перехода, замыкая тем самым цепь: разрядная емкость -светодиод - «земля». Заряд с емкости СЗ, накопленный до появления запускающего импульса, стекая через транзистор на «землю», создает в цепи светодиода импульс тока, амплитуда которого определяется главным образом величиной емкости СЗ и напряжением питания U. Параллельно со светодиодом включается укорачивающая RL-цепочка, которая служит для эффективного сокращения заднего фронта выходного импульса формирователя. При помощи одного витка медного провода диаметром 0,6 мм на токоограничивающем сопротивлении R3 ( 70 кОм) формируется синхронизирующий импульс, используемый в измерениях как стартовый триггерный сигнал.
Для изучения амплитудных характеристик фотодетекторов необходимо иметь возможность изменять интенсивность светового импульса или, что то же самое, амплитуду импульса тока. В источниках света, чьи схемы изображены на рисунках 8а и 86, сделать это можно двумя способами: увеличив величину разрядной емкости СЗ или увеличив напряжение питания, включив несколько транзисторов каскадно. Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки.
Светодиодная калибровочная система нейтринного эксперимента на озере Байкал
Поскольку источник света работает на лавинных транзисторах, возникает закономерный вопрос: что такое лавинный транзистор, чем он отличается от обычных высокочастотных транзисторов и как отбирать лавинные транзисторы «среди себе подобных». Своим названием лавинные транзисторы обязаны их специфическому режиму работы. В отличие от обычных транзисторов лавинные транзисторы способны уверенно работать в режиме, при котором в коллекторном переходе происходит ударная ионизация. Следствием ударной ионизации является то, что вольтамперные характеристики этих транзисторов имеют участок соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению.
Несмотря на то, что особенности лавинных транзисторов были обнаружены еще в конце 50-х годов прошлого века, до сих пор они не нашли себе широкого применения, главным образом в устройствах генерации наносекундных импульсов. Основным препятствием для более широкого применения лавинных транзисторов (особенно в интегральных микросхемах) послужило, по-видимому, то, что лавинный пробой у них возникает при сравнительно высоких коллекторных напряжениях (обычно от 15 В и более). Свойства лавинного транзистора могут проявиться и у обычного высокочастотного транзистора. Для того чтобы изучить параметры транзисторов, которые могут быть использованы в наносекундных источниках света, была собрана схема, приведенная на рисунке 116. Исследуемый транзистор ТІ включался по схеме ОЭ. На коллектор ТІ подавалось регулируемое напряжение U. Запускающий сигнал положительной полярности через цепочку R1C1 подавался на базу транзистора с частотой 1кГц. Ток через транзистор измерялся по напряжению на резисторе R4 с помощью осциллографа. Электрическая емкость СЗ определяла амплитуду импульса тока через транзистор при лавинном пробое. Увеличивая напряжение от 0 В, мы наблюдали по осциллографу за током в цепи эмиттера. При достижении некоторого напряжения ипр0б, в цепи эмиттера возникал узкий импульс тока, соответствующий лавинному пробою транзистора. Нами были изучены более 60 транзисторов различных марок, способных работать в режиме лавинного пробоя коллекторного перехода. Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 3. Из таблицы видно, что многие транзисторы при лавинном пробое имеют т фронта токового импульса порядка 1 не и меньше.
Хорошие показатели амплитуды импульса тока имеют транзисторы: ZTX415 (а так же его аналоги - ZTX417, FMMT415, FMMT417), КТ646А, КТ3117А, 2п3904. Из-за высокого «пробойного» напряжения транзисторы ZTX415, позволяют формировать токовые импульсы большой амплитуды и при этом имеющие время нарастания порядка 1,2 не. Для дальнейших исследований выбор был остановлен именно на этом лавинном транзисторе производства фирмы ZETEX. Для менее требовательных задач можно использовать и транзисторы других марок (так, например отечественные КТ646А, КТЗ 117А), которые на порядок дешевле импортного ZTX415, имеющие малое т фронта
К светодиодам, применяемым в калибровочных измерениях, помимо того, что они должны быть достаточно яркими, предъявляются и другие требования. Во-первых, спектр излучения таких светодиодов должен быть достаточно узким. Дело в том, что спектральная кривая чувствительности фотоприемников обычно перекрывает широкий диапазон длин волн, а это может привести к тому, что при использовании световых источников в плотных оптических средах с положительной дисперсией фотоприемник зарегистрирует весь «расплывшийся» волновой пакет, что в свою очередь приведет к ухудшению временной привязки. Во-вторых, помимо доминирующей длины волны в спектре излучения светодиода детектор будет регистрировать одну из длинноволновых компонент всегда, в той или иной мере, присутствующих в спектре излучения светодиодов. Поскольку время высвечивания «побочных» компонент может отличаться от времени высвечивания основной коротковолновой компоненты, их взаимное наложение может приводить к уширению регистрируемого сигнала. Этот эффект хорошо заметен в эксперименте по изучению спектрального состава излучения светодиодов. Результат аналогичен первому случаю: выходной сигнал будет шире, чем, если бы в спектре не было «лишних» длинноволновых компонент. Во-вторых, использование светодиодных систем в сложных экспериментах накладывает другое требование, предъявляемое к светодиодам - это их долговременная стабильность. При изменении параметров источников света калибровочные измерения теряют смысл, а своевременная замена источников бывает не просто сложным, а иногда, когда речь идет о детекторах, доступ к которым возможен только в определенные периоды времени (такие как байкальский нейтринный телескоп НТ-200+), почти невыполнимым мероприятием. Поскольку, с некоторыми допущениями, параметры формирователей запуска можно считать неизменными, основное внимание по стабильности следует уделять отбору светодиодов.
Эксперимент по измерению дисперсии глубинных вод озера Байкал
Несмотря на то, что особенности лавинных транзисторов были обнаружены еще в конце 50-х годов прошлого века, до сих пор они не нашли себе широкого применения, главным образом в устройствах генерации наносекундных импульсов. Основным препятствием для более широкого применения лавинных транзисторов (особенно в интегральных микросхемах) послужило, по-видимому, то, что лавинный пробой у них возникает при сравнительно высоких коллекторных напряжениях (обычно от 15 В и более). Свойства лавинного транзистора могут проявиться и у обычного высокочастотного транзистора. Для того чтобы изучить параметры транзисторов, которые могут быть использованы в наносекундных источниках света, была собрана схема, приведенная на рисунке 116. Исследуемый транзистор ТІ включался по схеме ОЭ. На коллектор ТІ подавалось регулируемое напряжение U. Запускающий сигнал положительной полярности через цепочку R1C1 подавался на базу транзистора с частотой 1кГц. Ток через транзистор измерялся по напряжению на резисторе R4 с помощью осциллографа. Электрическая емкость СЗ определяла амплитуду импульса тока через транзистор при лавинном пробое. Увеличивая напряжение от 0 В, мы наблюдали по осциллографу за током в цепи эмиттера. При достижении некоторого напряжения ипр0б, в цепи эмиттера возникал узкий импульс тока, соответствующий лавинному пробою транзистора. Нами были изучены более 60 транзисторов различных марок, способных работать в режиме лавинного пробоя представлены в таблице 3. Из таблицы видно, что многие транзисторы при лавинном пробое имеют т фронта токового импульса порядка 1 не и меньше.
Хорошие показатели амплитуды импульса тока имеют транзисторы: ZTX415 (а так же его аналоги - ZTX417, FMMT415, FMMT417), КТ646А, КТ3117А, 2п3904. Из-за высокого «пробойного» напряжения транзисторы ZTX415, позволяют формировать токовые импульсы большой амплитуды и при этом имеющие время нарастания порядка 1,2 не. Для дальнейших исследований выбор был остановлен именно на этом лавинном транзисторе производства фирмы ZETEX. Для менее требовательных задач можно использовать и транзисторы других марок (так, например отечественные КТ646А, КТЗ 117А), которые на порядок дешевле импортного ZTX415, имеющие малое т фронта
К светодиодам, применяемым в калибровочных измерениях, помимо того, что они должны быть достаточно яркими, предъявляются и другие требования. Во-первых, спектр излучения таких светодиодов должен быть достаточно узким. Дело в том, что спектральная кривая чувствительности фотоприемников обычно перекрывает широкий диапазон длин волн, а это может привести к тому, что при использовании световых источников в плотных оптических средах с положительной дисперсией фотоприемник зарегистрирует весь «расплывшийся» волновой пакет, что в свою очередь приведет к ухудшению временной привязки. Во-вторых, помимо доминирующей длины волны в спектре излучения светодиода детектор будет регистрировать одну из длинноволновых компонент всегда, в той или иной мере, присутствующих в спектре излучения светодиодов. Поскольку время высвечивания «побочных» компонент может отличаться от времени высвечивания основной коротковолновой компоненты, их взаимное наложение может приводить к уширению регистрируемого сигнала. Этот эффект хорошо заметен в эксперименте по изучению спектрального состава излучения светодиодов. Результат аналогичен первому случаю: выходной сигнал будет шире, чем, если бы в спектре не было «лишних» длинноволновых компонент. Во-вторых, использование светодиодных систем в сложных экспериментах накладывает другое требование, предъявляемое к светодиодам - это их долговременная стабильность. При изменении параметров источников света калибровочные измерения теряют смысл, а своевременная замена источников бывает не просто сложным, а иногда, когда речь идет о детекторах, доступ к которым возможен только в определенные периоды времени (такие как байкальский нейтринный телескоп НТ-200+), почти невыполнимым мероприятием. Поскольку, с некоторыми допущениями, параметры формирователей запуска можно считать неизменными, основное внимание по стабильности следует уделять отбору светодиодов.
