光电倍增管的原理及特性测量

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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。

光电倍增管的原理和应用

光电倍增管的原理和应用

光电倍增管的原理和应用1. 原理光电倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)是一种能将光信号转化为电信号并进行放大的光电转换器件。

它由光阴极、光阴極多级倍增结构和阳極等部分组成。

光电倍增管的工作原理如下: 1. 光信号进入光电倍增管时,首先经过光阴极激发,激发后的光电子被加速电压所加速; 2. 加速后的光电子轰击光阴极,产生更多的次级光电子,这个过程称为光电子的倍增; 3. 产生的次级光电子经过一系列的倍增极间碰撞,产生更多的次级光电子,最终形成电流信号; 4. 电流信号经过阳极的收集和放大,输出为一个与光输入强度成正比的电压信号。

通过上述的工作原理,光电倍增管能够将弱光信号放大至可被检测和测量的强度,具有高增益、低噪声和较快的响应速度等特点。

2. 应用光电倍增管在各个领域都有广泛的应用,下面列举几个主要的应用领域:2.1 显微成像在显微成像领域,光电倍增管常被用于低光强下的图像增强和放大。

显微镜配备光电倍增管可以大大提升显微图像的清晰度和细节,特别是在观察透射和荧光显微图像时效果更加明显。

2.2 荧光检测在生物医学领域,光电倍增管常被用于荧光检测和荧光分析。

它可以将微弱的荧光信号转化为强电信号,用于荧光探针的测量、蛋白质表达分析、细胞标记等。

2.3 宇宙学研究在宇宙学研究中,光电倍增管常被用于光谱分析和星体测量。

它可以对来自宇宙空间的微弱光信号进行放大和测量,帮助科学家研究宇宙的结构和演化。

2.4 核物理实验在核物理实验中,光电倍增管广泛应用于粒子探测器和谱仪。

它可以将粒子或射线的能量转化为电信号,并通过倍增过程增强信号强度,用于探测和测量。

2.5 环境监测在环境监测中,光电倍增管常被用于气体检测和核辐射检测。

它可以对气体中的特定成分进行精确测量,如大气中的臭氧、氮氧化物等;同时,也可以用于监测和测量环境中的辐射强度和辐射类型。

3. 小结光电倍增管作为一种重要的光电转换器件,具有广泛的应用前景。

实验十四 光电倍增管特性参数的测试

实验十四 光电倍增管特性参数的测试

实验十四光电倍增管特性参数的测试一、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、实验内容1、暗电流的测量;2、阴极灵敏度的测量;3、阳极灵敏度的测量;4、光电倍增管放大倍数的测量;5、光电倍增管光电特性测量;6、光电倍增管的时间特性。

三、实验仪器ZY12206C光电倍增管实验箱、倍增管暗箱、白光LED光源、照度计探头、双踪示波器、同轴电缆线等。

四、实验原理1、工作原理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:(1) 光子透过入射窗入射到光电阴极上;(2) 光电阴极上的电子受光子的激发,离开表面发射到真空中;(3) 光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极上,倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次光电子;(4)入射电子经N 级倍增极倍增后,光电子就放大N次;(5)经过倍增后的二次电子由阳极收集起来,形成阳极光电流,在负载上产生信号电压。

2、供电分压器和输出电路从光电阴极到阳极的所有电极用串联的电阻分压供电,使管内各极间能形成所需的电场。

光电倍增管的极间电压的分配一般由图二所示的串联电阻分压器执行的,最佳的极间电压分配取决于三个因素:阳极峰值电流,允许的电压波动以及允许的非线性偏离。

光电倍增管的极间电压可按前极区,中间区和末极区加以考虑。

前极区的收集电压必须足够高,以使第一倍增极有高的收集率和大的次极发射系数,中间级区的各级间通常具有均匀分布的极间电压,以使管子给出最佳的增益。

由于末极区各极,特别是末极区取较大的电流,所以末极区各极间电压不能过低,以免形成空间电荷效应而使管子失去应有的直线性。

当阳极电流增大到能与分压器电流相比拟时,将会导致末极区间电压的大幅度下降,从而使光电倍增管出现严重的非线性。

为防止极间电压的再分配以保证增益稳定,分压器电流至少为最大阳极电流的10倍。

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。

光电倍增管及其基本特性

光电倍增管及其基本特性

光电倍增管及其基本特性当入射光很微弱时,普通光电管产生的光电流很小,只有零点几μA,很不容易探测。

这时常用光电倍增管对电流进行放大,下图为其内部结构示意图。

1. 光电倍增管的结构和工作原理由光阴极、次阴极(倍增电极)以及阳极三部分组成。

光阴极是由半导体光电材料锑铯做成;次阴极是在镍或铜-铍的衬底上涂上锑铯材料而形成的,次阴极多的可达30级;阳极是最后用来收集电子的,收集到的电子数是阴极发射电子数的105~106倍。

即光电倍增管的放大倍数可达几万倍到几百万倍。

光电倍增管的灵敏度就比普通光电管高几万倍到几百万倍。

因此在很微弱的光照时,它就能产生很大的光电流。

2. 光电倍增管的主要参数(1)倍增系数M 倍增系数M等于n个倍增电极的二次电子发射系数δ的乘积。

如果n个倍增电极的δ都相同,则M=1因此,阳极电流I 为i —光电阴极的光电流光电倍增管的电流放大倍数β为M与所加电压有关,M在105~108之间,稳定性为1%左右,加速电压稳定性要在%以内。

如果有波动,倍增系数也要波动,因此M具有一定的统计涨落。

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

对所加电压越稳越好,这样可以减小统计涨落,从而减小测量误差。

光电倍增管的特性曲线(2)光电阴极灵敏度和光电倍增管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倍增管的阴极灵敏度。

而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。

光电倍增管的最大灵敏度可达10A/lm,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。

(3)暗电流和本底脉冲一般在使用光电倍增管时,必须把管子放在暗室里避光使用,使其只对入射光起作用;但是由于环境温度、热辐射和其它因素的影响,即使没有光信号输入,加上电压后阳极仍有电流,这种电流称为暗电流,这是热发射所致或场致发射造成的,这种暗电流通常可以用补偿电路消除。

光电倍增管实验

光电倍增管实验
光电倍增管特性参数 的测试
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法 3.学会正确使用光电倍增管
实验仪器
1.光电倍增管 实验所用光电倍增管为931A型,直径 1-1/8英寸.九级倍增.侧窗型光电倍增管, 硼硅玻壳.锑铯光阴极.300~650nm(S-4) 光谱响应,采用特殊设计的抗滞后结 构,具有极好的输出稳定性。
2.阳极灵ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度测量
1)将 “阴极/阳极”开关打到“阳极电流”档; 2)将 “HV/LV”开关打到“HV”档,将“静态/ 时间”开关打到“静态特性测试”档; 3)缓慢调节光照度调节旋钮,将照度值调节到 0.1lx; 4)缓慢调节高压调节旋钮,分别记下电压为 100V,200V,300V,400V,500V,600V,700V,800V, 900V和1000V时的阳极电流值; 5)绘出在该光照度下的-V关系曲线。
2.倍增管的主要特性参数
包括灵敏度.
光谱响应度.
电流增益. 伏安特性. 暗电流. 线性和时间特性等。
1)灵敏度

阴极灵敏度SK 定义:光电阴极的饱和光电流Ik除以入射到阴极的 光通量Φ所得的商
IK Sk ( A / Lm)

阴极光照灵敏度只与光电阴极的材料和光电倍增管 的结构有关。
实验内容
1.暗电流的测量 2.阴极灵敏度的测量 3.阳极灵敏度的测量 4.光电倍增管放大倍数的测量 5.光电倍增管光电特性 6.光电倍增管时间特性
实验原理
1.光电倍增管工作原理
K是光电阴极、 D为聚焦极 D1~D10为倍增极,每一级电压约80~150V、 A为收集电子的阳极
K是光电阴极,受光照射时发射电子,D为聚 焦极,它与阴极共同形成电子光学聚焦系 统,将光电阴极发射的电子会聚成束并通 过膜孔射向第一倍增极D1,D1~D10为倍 增极,所加电压逐级增加。每一级约80~ 150V,A为收集电子的阳极。 这些电极封装在真空管内,光电阴极附近制 作光入射窗口。在高速初电子的激发下, 第一倍增极被激发出若干二次电子,这些 电子在电场的作用下,又射向第二倍增极, 又引起第二倍增极更多的二次电子发 射……,此过程一直继续D10。最后经倍增 的电子被阳极A收集而输出电流,在负载RL 上产生信号电压。
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光电倍增管的原理及特性测量
作者:陈鑫念聪王巧
来源:《中小企业管理与科技·中旬刊》2019年第04期
【摘要】西藏得天独厚的地理位置为宇宙线观测提供了一个天然的平台,20世纪80年以来建立的羊八井宇宙线观测站也已经取得一系列重大成果。

而随着宇宙线研究的不断深入,对实验仪器的要求也更加精准。

电磁粒子探测器正是这种高精度实验器材,而光电倍增管可谓是探测器中最敏感的部件。

基于此,论文对滨松R5912型光电倍增管的主要技术特性开展了测量与特性实践应用研究,为这一技术推广提供了技术理论保障。

【Abstract】Tibet's unique geographical location provides a natural platform for cosmic ray observations. The Yangbajing Cosmic Ray Observatory, which was established in the 1980s, has also achieved a series of major achievements. With the deepening of cosmic ray research, the requirements for experimental instruments are more precise. The electromagnetic particle detector is precisely this kind of high precision experimental equipment, and the photomultiplier tube is the most sensitive components in detectors. Based on this, the main technical characteristics of Hamamatsu R5912 photomultiplier tube are measured and applied in practice, which can provide technical and theoretical guarantee for the popularization of this technology.
【关键词】滨松R5912型光电倍增管;原理;测试系统;高压响应特性
【Keywords】 Hamamatsu R5912 photomultiplier tube; principle; test system; high-voltage response characteristics
【中图分类号】TN152; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文献标志码】A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 【文章编号】1673-1069(2019)04-0155-02
1 光电倍增管技术原理及滨松R5912型光电倍增管
1.1 光电倍增管技术原理
光电倍增管技术的应用是建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上一种光电感应原件。

在实际的工作中一般应用在紫外、可见以及近红外区等光谱区域。

光电倍增管的内部结构除了光电阴极和阳极外,其两极之还放置多个瓦形倍增电极。

在使用中管内相邻两倍增电极之会间产生电压加速电子。

在光电倍增管光电阴极受到光源照射后会释放出光电子,之后其在电场作用下射向第一倍增电极,形成电子二次发射、三次发射等,最终造成管子内电子数的不断倍增[1]。

最终光电倍增管阳极收集到的电子可增加104~108倍,实现对系统内微弱光信号的检测。

因此,为提高光电倍增管使用质量,開展了其测量技术与其在生产中的实践应用研究。

1.2 滨松R5912型光电倍增管
滨松R5912型光电倍增管是一种8英寸的中型光电倍增管,它目前在包括国家“十三五”重大设施LHAASSO实验及在西藏开展的水切伦科夫实验中,有较大规模的应用,虽然滨松
R5912型光电倍增管为一种市场化、规模化生产的器件,但由于它的高灵敏度,快速响应等特点,使得每个光电倍增管的性能并不完全一致,并且厂家给出的参数中,也不能完全满足宇宙线实验的需求,因此需要对其特性进行分析。

2.1 测试部件
此次实验测试的光电倍增管的型号为滨松R5912,在特性测量实验中,采用了计算机系统对光电倍增管特性进行测试。

其主要的测试原件主要包括以下四个部分:
①测试信号采集系统。

测试信号的采集质量决定了特性测试的整体效果,因此采用了VME机箱为平台的计算机系统采集信号。

信号采集测试系统主要是由CPU与 FEE前端电子板组成。

每块FEE板有32个通道,可以同时测量32路信号,用于记录信号的相关信息。

其中CPU系统是向FEE板发送指令,并将FEE采集处理的数据通过网线传递给电脑和脉冲信号发生器。

脉冲信号发生器采用CAEN公司DG5102可编程脉冲发生器,波形、脉冲宽度、输出电压可调。

之后通过FEE板的32个通道,完成对32路输入信号信息的记录,最后通过网络系统发送给测试计算机系统。

②高压信号源系统。

这一系统主要为测量工作提供强电场环境。

此次试验是通过高压源模块产生的高压测试信号,该模块是意大利CAEN公司生产的SY5527多通道高压源。

③LED光源信号。

用光源测量光电倍增管的光电子谱一般有四种方法,即分别用LED、激光、放射源、Xe灯四种光源,光源信号是光电倍增管信号测试的必备装置。

此次试验使用了LED灯光源。

这主要是由于LED灯发出的光与光电倍增管使用的光波段较为接近,进而提高了测试整体质量,同时为了精确地测得单光电子谱,采用传导光纤将其微弱的光缩小截面至光电倍增管。

④测试暗室。

为了实现试验所需的完全避光环境,单独隔离出一间空屋使其处于完全避光环境并搭建了实验暗箱用于安置测量的光电倍增管与LED光源。

2.2 高压响应曲线特性分析
这里我们主要对光电倍增管的高压响应进行测试与分析。

在试验中这一参数的测量主要包括了以下过程。

首先,通过测量高压响应曲线参数,获得已知的阳极输出电荷量:
在这一公式中: N代表在光强条件下光电倍增管中光阴极发出的光电子量;G代表光电倍增管增益。

试验中光电倍增管在两个不同高壓下,其对应增益与阳极输出电荷对应关系公式为:
根据这一公式测得光电倍增管在区别高压下阳极输出电荷数,同时在公式两边取10的对数,Log10和Log10对应点进行直线拟合[2],数据采集过程通过对PMT施加高压,PMT输出脉冲经过数据采集卡实现模数转换,ROOT系统软件读取数字信号,用Origin绘制图像,获得了PMT的高压响应图像。

因此,PMT的光电子经过n级倍增后的增益与高压为线性关系:
实验仍然运用上述所示基本测试系统,将示波器与电脑通过局域网相连作为采数系统,通过改变加载到PMT上的高压可以计算得到相应的电荷量,进而测试得到高压响应曲线。

实验中调节LED的光强至适当强度,同时选取加载到PMT上的高压范围为900~1800V,使得PMT输出信号幅值不超过线性范围。

实验中我们通过示波器对总共十个测试点(每隔100V为一个采样点)的波形进行了测试、取样和数据处理,并通过直线拟合得到如图所示结果
β=7.038,a=-15.96,然后将β代入公式(2),便可得到该电压下的增益。

3 结语
在运行过程中光电倍增管除了绝对增益外,也存在直接工作中的低增益状态。

但是在实际的测试中,由于低增益状态下其电子信号幅度较微弱,因此其参数很难实际测量,为此我们需要测量到光电倍增管的高压响应曲线。

在本次实验中,我们对滨松R5912型光电倍增管高压特性测量为以后光电倍增管的增益分析提供了理论支持,为更细致地对R5912型光电倍增管研究做好了充分的准备。

【参考文献】
【1】陈超.光电倍增管特性及应用研究[J].数字通信世界, 2018(07):136-137.
【2】陈鹏,祝凤荣,闵振,等. 光电倍增管的性能研究[J]. 电子科学技术, 2016, 3(3):212-216.。

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