光电倍增管使用特性

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光电倍增管特性和参数的测试(精)

光电倍增管特性和参数的测试(精)

三、实验装置
实验装置如图3。
测试室
倍增管
光源室 白炽灯
检流计 倍增管电源
图3 测试原理图
白炽灯电源
本实验选用GB787-74型光电倍增管,其管 脚和名称见下图。
光电倍增管特性和参数的 测试
一、实验目的
1. 了解光电倍增管的基本特性。 2. 学习光电倍增管基本参数的测量方法。 3. 学会正确使用光电倍增管。
二、实验原理
1. 工作原理
光电倍增管是由半透明的光电发射阴极、倍增极和阳 极所组成的,由图1所示。
a) 侧窗式
b) 端窗式
c) 原理示意图
图1 光电倍增管外形与结果原理示意图
Байду номын сангаас
3. 光电倍增管的特性和参数
① 阴极光照灵敏度
阴极光照灵敏度定义为光电阴极的光电流IK除以入
射光通量φ所得的商:
SK
IK
( A
Lm )
国际照明委员会的标准光照相应于分布温度为
2859K的绝对黑体的辐射。
② 阳极光照灵敏度
阳极光照灵敏度定义为阳极输出电流IA除以入射光
通量φ所得的商:
SA
IA
( A
Im)
当入射光子照射到半透明的光电阴极K上时,将发射出光 电子,被第一倍增极D1与阴极K之间的电场所聚焦并加速 后与倍增极D2碰撞,一个光电子从D1撞击出3个以上的新电 子,这种新电子叫做二次电子。这些二次电子又被D1~D2 之间的电场所加速,打到第二个倍增极D2上。并从D2上撞 击出更多的新的二次电子。如此继续下去,使电子流迅速 倍增。最后被阳极A收集。收集的阳极电子流比阴极发射 的电子流一般大105~104倍。这就是真空光电倍增管的电 子内倍增原理。

光电倍增管简介及使用特性

光电倍增管简介及使用特性

光电倍增管简介及使用特性我们做化学发光的仪器检测部分都是用光电倍增管来检测我们化学反应所发出的微弱的光信号,我在这里给大家介绍一下光电倍增管的一些参数,仅供大家参考。

介绍今天我们使用的光电器件中,光电倍增管(PMT)是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。

典型的光电倍增管如图1所示,在真空管中,包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极)的器件。

当光照射光阴极,光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,通过进一步的二次发射得到倍增放大。

放大后的电子被阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统,光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。

光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。

下面将讲解光电倍增管结构的主要特点和基本使用特性。

结构一般,端窗型(Head-on)和侧窗型(Side-on)结构的光电倍增管都有一个光阴极。

侧窗型的光电倍增管,从玻璃壳的侧面接收入射光,而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。

通常情况下,侧窗型光电倍增管价格较便宜,并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。

大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极(反射式光阴极)和环形聚焦型电子倍增极结构,这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。

端窗型(也称作顶窗型)光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极(透过式光阴极),使其具有优于侧窗型的均匀性。

端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极。

端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的,可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。

电子倍增系统光电倍增管的优异的灵敏度(高电流放大和高信噪比)得益于基于多个排列的二次电子发射系统的使用,它使电子低噪声的条件下得到倍增。

电子倍增系统包括从8至19极的被叫做打拿极或倍增极的电极。

光电倍增管特性及应用

光电倍增管特性及应用

光电倍增管特性及应用光电倍增管(photomultiplier tube,简称PMT)是一种具有高增益和低噪声的光电探测器,广泛应用于光电传感、光谱分析、医学影像等领域。

在本文中,我将详细介绍光电倍增管的特性和应用。

光电倍增管的结构由光阴极、光学系统、电子倍增系统和采样系统组成。

当入射光通过光学系统到达光阴极时,光子会激发光阴极上的电子发射,被光阴极吸收的光子数与发射电子数成正比。

这些发射的电子经过电子倍增系统,通过二次发射和隔离电子逐级倍增,从而形成一个电荷增益的级联过程。

最后,采样系统将输出信号转化为电压脉冲形式。

光电倍增管具有以下特点:1. 高增益:光电倍增管的增益通常在10^6到10^8之间,即每一个入射光子可以产生大量的电子被乘以倍增因子。

2. 宽动态范围:光电倍增管的输出信号可以覆盖从甚微的光到极强的光,可以处理不同亮度范围的信号。

3. 快速响应:光电倍增管的时间响应通常在几纳秒到几十纳秒之间,可以满足对快速变化的光信号的需求。

4. 低噪声:光电倍增管的噪声来自于光电子发射过程和电子倍增过程中的随机性,但其噪声水平较低,可以提供较高的信噪比。

5. 可靠性:光电倍增管具有长寿命、高可靠性和较好的线性输出特性,适用于长时间连续工作。

光电倍增管在许多领域都有广泛应用:1. 光电传感:光电倍增管可以将光信号转换为电信号,用于检测和测量光的强度、波长和时间特性。

例如,在光谱仪、光度计和测光仪中,光电倍增管可以实现对光谱的高灵敏度和高分辨率的测量。

2. 时间测量:光电倍增管的快速响应特性使其在时间测量中得到广泛应用。

例如,在飞行时间质谱仪中,光电倍增管可以测量荷电粒子的到达时间,从而确定其质量和能量,广泛应用于物理、化学和生物学等领域。

3. 放射性测量:光电倍增管可用于检测和测量放射性粒子的能量和强度。

例如,在核物理实验中,光电倍增管可以用于测量射线的能量和位置,从而提供有关粒子的重要信息。

4. 医学影像:光电倍增管广泛应用于医学影像,如正电子发射断层成像(PET)和单光子发射断层成像(SPECT),用于检测和诊断疾病。

光电倍增管特性实验

光电倍增管特性实验

光电倍增管特性实验【实验目的】1、熟悉光电倍增管的基本构成和工作原理,掌握光电倍增管参数的测量方法;2、掌握光电倍增管高压电源模块的使用方法;3、学习光电倍增管输出信号的检测和变换处理方法。

【基本原理】1.光电倍增管结构及工作原理光电倍增管是一种真空管,它由光窗、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。

电子倍增系统为使光电倍增管正常工作,光电倍增管中阴极(K)和阳极(A)之间分布有多个电子倍增极Dn。

如图2所示,在管外的阴极(K)和各个倍增极及阳极(A)引脚之间串联多个电阻Rn,由Rn形成的分压电阻使各个倍增极相对阴极而言加上了逐步升高的正电压,要在阴极(K)和阳极(A)之间加上500~3000V左右的高电压,目的是吸引并加速从阴极飞出的光电子,并使他们飞向阳极。

图1是流过分压器回路的电流,被叫做分压器电流,它和后面图1中回路电流Ib叙述的输出线性有很大的关系。

I可近似用工作电压V除以分压电阻之和的值来b表示。

光电倍增管的输出电流主要是来自于最后几级,为了在探测脉冲光时,不使阳极脉动电流引起极间电压发生大的变化,常在最后几级的分压电阻上并联电容。

图中和电阻并联的电容Cn-3、Cn-2、Cn-1、Cn就是因此而设计的。

本实验系统使用的电子倍增系统为环形聚焦型。

由光阴极发射出来的光电子被第一倍增极电压加速撞击到第一倍增极,以致发生二次电子发射,产生多于入射光电子数目的电子流。

这些二次电子发射的电子流又被下一个倍增极电压加速撞击到下一个倍增极,结果产生又一次的二次电子发射,连续地重复这一过程,直到最末倍增极的二次电子发射被阳极收集,光电子经过从第1极到最多19极的倍增电极系统,可获得10倍到108倍的电流倍增之后到达阳极。

这时可以观测到,光电倍增管的阴极产生的很小的光电子电流,已经被放大成较大的阳极输出电流。

通常在阳极回路要接入测量阳极电流的仪表,为了安全起见,一般使阳极通过RL接地,阴极接负高压。

光电倍增管原理简介

光电倍增管原理简介

光电倍增管原理简介我们做化学发光的仪器检测部分都是用光电倍增管来检测我们化学反应所发出的微弱的光信号,在这里给大家介绍一下光电倍增管的一些参数,仅供大家参考。

介绍今天我们使用的光电器件中,光电倍增管(PMT)是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。

典型的光电倍增管如图1所示,在真空管中,包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极)的器件。

当光照射光阴极,光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,通过进一步的二次发射得到倍增放大。

放大后的电子被阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统,光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。

光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。

下面将讲解光电倍增管结构的主要特点和基本使用特性。

结构一般,端窗型(Head-on)和侧窗型(Side-on)结构的光电倍增管都有一个光阴极。

侧窗型的光电倍增管,从玻璃壳的侧面接收入射光,而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。

通常情况下,侧窗型光电倍增管价格较便宜,并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。

大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极(反射式光阴极)和环形聚焦型电子倍增极结构,这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。

端窗型(也称作顶窗型)光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极(透过式光阴极),使其具有优于侧窗型的均匀性。

端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极。

端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的,可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。

电子倍增系统光电倍增管的优异的灵敏度(高电流放大和高信噪比)得益于基于多个排列的二次电子发射系统的使用,它使电子低噪声的条件下得到倍增。

电子倍增系统包括从8至19极的被叫做打拿极或倍增极的电极。

光电倍增管主要特性(精)

光电倍增管主要特性(精)

光电倍增管的主要特性
(1)倍增系数M
◆倍增系数M 等于各倍增电极的二次电子发射电子 的乘积。

如果n 个倍增电极的 都一样,则M = ,因此,阳极电流I 为:
◆ M 与所加电压有关,一般在 之间。

如果电压有波动,倍增系数也
要波动。

一般阳极和阴极的电压为1000V ~2500V ,两个相邻的倍增电极的电压差为50V ~ 100V 。

(2)阴极灵敏度和总灵敏度
一个光子在阴极上能够打出的平均电子数叫做光电阴极的灵敏度。

一个光子在阳极上产生的平均电子数叫做光电倍增管的总灵敏度。

光电倍增管的放大倍数或总灵敏度如图所示。

极间电压越高,灵敏度越高;但极间电压也不能太高,太高反而会使阳极电流不稳。

另外,由于光电倍增管的灵敏度很高,所以不能受强光照 射,否则将会损坏。

光电倍增管的特性曲线
(3)光谱特性
光电倍增管的光谱特性与相同材料光电管的光谱特性很相似。

对各种不同波长区域的光,应选用不同材料的光电阴极。

光谱特性
(4)暗电流及本底电流
◆当管子不受光照,但极间加入电压时在阳极上会收集到电子,这时的电流称为暗电流。

◆如果光电倍增管与闪烁体放在一起,在完全避光情况下,出现的电流称本底电流,其值大于暗电流。

增加的部分是宇宙射线对闪烁体的照射而使其激发,被激发的闪烁体照射在光电倍增管上而造成的。

本底电流具有脉冲形式,因此也成为本底脉冲。

n i I i δ=581010i δn i δi δ。

光电倍增管特性测量和应用

光电倍增管特性测量和应用

平均电流的 100 倍。 确定了分压器的电流, 就可以根据光电倍增管的最大阳极电压算出分压 器的总电阻,再按适当的极电压分配,由总电阻计算出分压电阻的阻值。 3、电倍增管的特性和参数 光电倍增管的特性参数包括灵敏度、电流增益、光电特性、阳极特性、暗电流等。下面 介绍本实验涉及到的特性和参数。 1)灵敏度 灵敏度是衡量光电倍增管探测光信号能力的一个重要参数, 一般是指积分灵敏度, 其单 位为 uA/Lm。光电倍增管的灵敏度一般包括阴极灵敏度、阳极灵敏度。 2)阴极光照灵敏度 SK 阴极光照灵敏度 SK 是指光电阴极本身的积分灵敏度。定义为光电阴极的光电流 Ik 除以 入射光通量Φ所得的商
1、暗电流测量
1)将光源旋接在光电倍增管暗箱上; 2)将暗箱上的“阴极电流/阳极电流” 开关(以下简称“阴极/阳极”开关)打到“阳极电 流”档; 3) 将实验箱上的“HV/LV”开关打到“HV”档, 将“静态特性测试/时间特性测试”开关 (以 下简称“静态/时间”开关)打到“静态特性测试”档; 4)缓慢调节电压调节旋钮至电压表显示为 1000V,记下此时电流表的显示值,该值即 为光电倍增管在 1000V 时的暗电流; 5)将高压调节旋钮逆时针调节到零;
六、实验内容
准备步骤:用同轴电缆线将光电倍增管暗箱的“PMT 输出”接口与光电倍增管实验仪实 验箱上的“PMT 输入”接口相连,用同轴电缆线将光电倍增管暗箱上的“高压输入”接口与实 验箱上的“高压输出”接口相连,用同轴电缆线将照度计探头与实验箱上的“照度计输入”接 口相连,将所有旋钮逆时针调节到最小。 注:本实验采用的光电倍增管的受光面面积为 24mm×8mm。
(一)光电倍增管综合实验仪说明
光电倍增管是一种真空光电器件,它主要由光入射窗、光电阴极、电子光学系统、倍增极和 阳极组成。其工作原理为:当光照射光电倍增管的阴极 K 时,阴极向真空中激发出光电子 (一次激发) ,这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,由倍增电极激发的电子(二次激发) 被下一倍增极的电场加速, 飞向该极并撞击在该极上再次激发出更多的电子, 这样通过逐级 的二次电子发射得到倍增放大, 放大后的电子被阳极收集作为信号输出。 它是一种具有极高 灵敏度和超快时间响应的光探测器件 ,可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、 生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度 计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。 ZY12206C 型光电倍增管综合实验仪主要研究光电倍增管的基本特性,如暗电流、阴极灵敏 度、阳极灵敏度、放大倍数(增益) 、光电特性、伏安特性、时间特性、光谱特性等等,实 验箱分电路部分和光路部分。在电路 PCB 板部分,模块化设计,配备有电压表、精密电流 表和照度计,连线、调节、观察和记录都很方便。加上我司拥有专利技术的结构设计使得整 个实验系统美观、严谨。

光电倍增管

光电倍增管

简介
光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。 它能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200~1200纳米的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现,扩大了光电倍 增管的应用范围。激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切有关。电视电影的发射和图象传送 也离不开光电倍增管。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空 间研究等领域。
基于外光电效应和二次电子发射效应的电子真空器件。它利用二次电子发射使逸出的光电子倍增,获得远高 于光电管的灵敏度,能测量微弱的光信号。光电倍增管包括阴极室和由若干打拿极组成的二次发射倍增系统两部 分(见图)。阴极室的结构与光阴极K的尺寸和形状有关,它的作用是把阴极在光照下由外光电效应(见光电式传 感器)产生的电子聚焦在面积比光阴极小的第一打拿极D1的表面上。二次发射倍增系统是最复杂的部分。打拿极 主要由那些能在较小入射电子能量下有较高的灵敏度和二次发射系数的材料制成。常用的打拿极材料有锑化铯、 氧化的银镁合金和氧化的铜铍合金等。打拿极的形状应有利于将前一级发射的电子收集到下一极。在各打拿极 D1、D2、D3…和阳极A上依次加有逐渐增高的正电压,而且相邻两极之间的电压差应使二次发射系数大于1。这样, 光阴极发射的电子在D1电场的作用下以高速射向打拿极D1,产生更多的二次发射电子,于是这些电子又在D2电场的 作用下向D2飞去。如此继续下去,每个光电子将激发成倍增加的二次发射电子,最后被阳极收集。电子倍增系统 有聚焦型和非聚焦型两类。聚焦型的打拿极把来自前一级的电子经倍增后聚焦到下一级去,两极之间可能发生电 子束轨迹的交叉。非聚焦型又分为圆环瓦片式(即鼠笼式)、直线瓦片式、盒栅式和百叶窗式。
倍增方式
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页眉内容光电倍增管简介及使用特性我们做化学发光的仪器检测部分都是用光电倍增管来检测我们化学反应所发出的微弱的光信号,我在这里给大家介绍一下光电倍增管的一些参数,仅供大家参考。

介绍今天我们使用的光电器件中,光电倍增管(PMT )是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。

典型的光电倍增管如图1所示,在真空管中,包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极)的器件。

当光照射光阴极,光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,通过进一步的二次发射得到倍增放大。

放大后的电子被阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统,光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。

光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。

下面将讲解光电倍增管结构的主要特点和基本使用特性。

结构一般,端窗型(Head-on)和侧窗型(Side-on)结构的光电倍增管都有一个光阴极。

侧窗型的光电倍增管,从玻璃壳的侧面接收入射光,而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。

通常情况下,侧窗型光电倍增管价格较便宜,并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。

大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极(反射式光阴极)和环形聚焦型电子倍增极结构,这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。

端窗型(也称作顶窗型)光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极(透过式光阴极),使其具有优于侧窗型的均匀性。

端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极。

端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的,可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。

电子倍增系统光电倍增管的优异的灵敏度(高电流放大和高信噪比)得益于基于多个排列的二次电子发射系统的使用,它使电子低噪声的条件下得到倍增。

电子倍增系统包括从8至19极的被叫做打拿极或倍增极的电极。

现在使用的电子倍增系统主要有以下几类:1)环形聚焦型环形聚焦型结构主要应用于侧窗型光电倍增管。

其主要特点为紧凑的结构和快速时间响应特性。

2)盒栅型这种结构包括了一系列的四分之一圆柱形的倍增极,并因其相对简单的倍增极结构和一致性的改良而被广泛地应用于端窗型光电倍增管,但在一些应用中,其时间响应可能略显缓慢。

3)直线聚焦型直线聚焦型因其极快的时间响应而被广泛地应用于要求时间分辨和线性脉冲研究用的端窗型光电倍增管中。

4)百叶窗型百叶窗型结构因倍增极可以较大而被用于大阴极的光电倍增管中,其一致性较好,可以有大的脉冲输出电流。

这种结构多用于不太要求时间响应的场合。

5)细网型细网型结构拥有封闭的精密组合的网状倍增极,而使其具有极强的抗磁性、一致性和脉冲线性输出特性。

另外,当使用交叠阳极或多阳极结构输出情况下,还具有位置灵敏特性。

6)微通道板(MCP)型MCP是上百万的微小玻璃管(通道)彼此平行地集成为薄形盘片状而形成。

每个通道都是一个独立的电子倍增器。

MCP比任何分离电极倍增极结构具有超快的时间响应,并且当采用多阳极输出结构时,在磁场中仍具有良好的一致性和二维探测能力。

7)金属通道型金属通道型拥有滨松公司独有的机械加工技术创造的紧凑阳极结构,各个倍增极之间狭窄的通道空间,使其比任何常规结构的光电倍增管可以达到更快的时间响应速度。

并可适用于位置灵敏探测。

此外,上述结构中两种结构相混合也是可能的。

混合的倍增极可以发挥各自的优势。

关键词:简介光电倍增管特性相关仪器:化学发光仪毛细管电泳芯片分析系统收藏帖子:wolf007_1 2006-9-15 9:37:00光谱响应光电倍增管的阴极将入射光的能量转换为光电子。

其转换效率(阴极灵敏度)随入射光的波长而变。

这种光阴极灵敏度与入射光波长之间的关系叫做光谱响应特性。

图4给出了双碱光电倍增管的典型光谱响应曲线。

光谱响应特性的长波端取决于光阴极材料,短波端则取决于入射窗材料。

在本书的附件里给出了不同型号的光电倍增管的光谱响应特性,其中长波端的截止波长,对于双碱阴极和Ag-O-Cs阴极的光电倍增管定义为其灵敏度降至峰值灵敏度的1%点,多碱阴极则定义为峰值灵敏度的0.1%。

附件后的光谱响应特性曲线为典型值,对于每一支光电倍增管来讲,真实的数据可能会略有差异。

光阴极材料光电倍增管的阴极一般是具有低逸出功的碱金属材料形成的光电发射面。

常用的阴极材料有以下几种:1)Ag-O-Cs用此材料的透过型阴极具有典型的S-1谱,即具有从可见到红外(300-1200nm)的谱响应。

因为Ag-O-Cs阴极有较高的热电子发射(请参考阳极暗电流章节),所以这种光电倍增管一般要在制冷器中工作,用于近红外区的光探测。

2)GaAs(Cs)掺入活性Cs的GaAs材料也可以用作光阴极。

这种光阴极比多碱光阴极复盖更宽的光谱范围,可以从近紫外到930nm,并且响应曲线在300-850nm范围内较为平直。

1)硼硅玻璃这是一种常用的玻璃材料,可以透过从近红外至300nm的入射光,但不适合于紫外区的探测。

在一些应用中,常将双碱阴极与低本低硼硅玻璃(也称无钾玻璃)组合使用。

无钾玻璃中只有极低含量的钾,其中的K40会造成暗计数。

所以通常用于闪烁计数的光电倍增管不仅入射窗,而且玻璃侧管也使用无钾玻璃,就是为了降低暗计数。

2)透紫玻璃(UV玻璃)这种玻璃材料就象其名字所表达的那样,可以很好地透过紫外光,和硼硅玻璃一样被广泛使用。

分光应用领域一般都要求用透紫玻璃,其截止波长可接近185nm。

3)合成石英合成石英可以将透过的紫外光波长延伸至160nm,并且在紫外区比熔融石英玻璃有更低的吸收。

合成石英材料的膨胀系数与芯柱用玻璃的膨胀系数有很大差别,所以,用热膨胀系数渐变的封接材料与合成石英逐渐过渡。

因此,此类光电倍增管的强度易受外界震动的破坏,使用中要采取足够的保护措施。

4)氟化镁(镁氟化物)该材料具有极好的紫外线透过性,但同时也有易潮解的不利因素。

尽管如此,氟化镁仍以其接近115nm的紫外透过能力而成为一种实用的光窗材料。

阴极和阳极的光照灵敏度都是以A/Lm(安培/流明)为单位,请注意,流明是在可见光区的光通量的单位,所以对于光电倍增管的可见光区以外的光照灵敏度数值可能是没有实际意义的(对于这些光电倍增管,常常使用蓝光灵敏度和红白比来表示)蓝光灵敏度和红白比一般使用阴极蓝光灵敏度和红白比来简单地比较光电倍增管的光谱响应特性。

阴极蓝光灵敏度是使用钨灯产生的2856K色温光通过蓝色滤光片(康宁公司CS No.5-58磨光至一半厚度)后测试的每单位通量入射光(实际用10-5~10-2Lm)产生的阴极光电子电流。

对于光通量,通过蓝色滤光片后就不能再用流明表示了,所以蓝光灵敏度表示为A/Lm-b(安培/流明-蓝光)。

因为与闪烁计数用的NaI(Tl)晶体产生的蓝色光谱非常相近,蓝光灵敏度在使用NaI(Tl)晶体的场合比较重要,对于能量分辨率更是决定性的参数。

红白比用于光谱响应扩展到近红外区的光电倍增管。

这个参数是使用钨灯产生的2856K色温光通过红色滤光片(东芝公司专门用于S-1谱光阴极的IR-D80A或用于其它阴极的R-68滤光片)后测试的阴极光照灵敏度除以去掉上述滤光片时的阴极光照灵敏度的商。

电流放大(增益)光阴极发射出来的光电子被电场加速撞击到第一倍增极,以便发生二次电子发射,产生多于光电子数目的电子流。

这些二次电子发射的电子流又被加速撞击到下一个倍增极产生又一次的二次电子发射,连续地重复这一过程,直到最末倍增极的二次电子发射被阳极收集,从而达到了电流放大的作用。

这时可以观测到,光电倍增管的阴极产生的很小的光电子电流,已经被放大成较大的阳极输出电流。

电流增益就是光电倍增管的阳极输出电流与阴极光电子电流的比值。

在理想情况下,具有n个倍增极,每个倍增极的平均二次电子发射率为δ的光电倍增管的电流增益为δn。

二次电子发射率δ由下式给出:δ=A·Eα这里的A为一常数,E为极间电压,α为一由倍增极材料及其几何结构决定的系数,α的数值一般介于0.7和0.8之间。

这样,具有n个倍增极,阴极和阳极间加入电压V的光电倍增管,其电流增益μ即可表示为:一般的光电倍增管有9~12个倍增极,所以阳极灵敏度与所加电压可以有106~1010的变化。

光电倍增管的输出信号也特别地容易受到所加电压的波动的影响,所以供电电压一定要有很好的稳定性、较小的纹波、漂移和温度系数。

基于以上原因,我公司亦可提供充分考虑上述因素设计开发的专供光电倍增管使用的可控高压电源,请参阅相关样本。

wolf007_1 2006-9-15 9:59:00阳极暗电流光电倍增管在完全黑暗的环境中仍会有微小的电流输出。

这个微小的电流叫做阳极暗电流。

阳极暗电流是决定光电倍增管对微弱光信号的检出能力的重要因素。

如图9所示,阳极暗电流受电压的影响非常大。

阳极暗电流的主要来源有以下几种:1)电子热发射因为光阴极和倍增极材料具有较低的逸出功,所以在室温下会发射出大量的热电子。

大部分的暗电流源于这种热电子发射,特别是那些来自光阴极的热电子,因为它们要经过倍增极的放大。

将光电倍增管冷却是降低热电子发射的有效手段,这一点对诸如光子计数等要求光电倍增管具有极低暗计数特性的应用显得及其重要。

图10给出了几种光阴极的暗电流与温度的关系。

在室温下,那些在红光和红外区具有灵敏度的,特别是S-1谱的光阴极具有较高的暗电流。

滨松公司同样提供了各种尺寸光电倍增管使用的电子制冷器(C659、C4877等)。

详情请参阅相关样本。

2)残留气体电离(离子反馈)光电倍增管内的残留气体与电子碰撞会产生电离。

当这些离子撞击光阴极或前几极倍增极时也会发射出二次电子,导致较大的阳极脉冲噪声输出。

这些噪声脉冲常常在主信号脉冲后作为后脉冲被观察到,从而可能在测试光脉冲时产生问题。

现在的光电倍增管在结构设计时,已经采取措施最小化后脉冲。

3)玻璃发光当电子脱离预定轨道飞出,打击到玻璃壳时会产生辉光并导致暗脉冲输出。

为了减小此类暗脉冲,可以将光电倍增管的阴极与地等电位,使用正电压,但是使用不方便。

为此,滨松公司提供了一种在光电倍增管的玻壳上涂覆导电层并联接至阴极的称作“HA涂层”的服务。

需详细信息请与我公司联系。

4)漏电电流漏电电流源于光电倍增管的芯柱和管基、管座等,是暗电流的一部分。

尤其是当光电倍增管工作在较低电压和较低温度时其所占暗电流成分愈大。

图9和图10中暗电流曲线的过分倾斜主要是有漏电电流引起的。

光电倍增管的表面污染和水分附着造成漏电电流增大,因此要尽量避免。

在测定微弱电流时,要清洁、干燥芯柱、管基、管座等。

5)场致发射当光电倍增管工作电压接近极限工作电压时,强大的电场使电极发出场致发射电子,从而造成暗脉冲输出。

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