光电倍增管word资料17页
光电倍增管资料
端窗型光电倍增管管座图典型光谱响应曲线管座 E678-12L管座 E678-13FCR185，CR115CR260推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极端窗型光电倍增管外形图（单位mm）CR110,CR187,CR125,CR186,CR124CR109管座图典型光谱响应曲线管座 E678-14CCR125，CR110，CR186，CR187，CR124推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极端窗型光电倍增管外形图（单位mm）CR161CR161-01CR167CR284管座图典型光谱响应曲线管座 E678-12A管座 CE243CR161，CR161-01CR167CR284推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极端窗型光电倍增管备注：CR194的SPB最小值3，典型值8外形图（单位mm）CR173CR194CR105,CR135，CR169管座图典型光谱响应曲线CR169 典型坪曲线管座 E678-15B/CE306管座 E678-14WCR105，CR135，CR169CR173CR194推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极计数率(c p s )端窗型光电倍增管外形图（单位mm）CR159CR160-01典型光谱响应曲线CR159,CR160-01推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极阴极辐射灵敏度(m A / W )量子效率(%)波长(nm)100100.10.01管座图管座 E678-14W端窗型光电倍增管外形图（单位mm）CR119CR165管座图管座 E678-14W管座 E678-15BCR165CR119推荐电压分配比K:阴极 Dy：倍增极 P：阳极典型光谱响应曲线。
第5章光电倍增管
（2）单碱锑化物：
CsSb阴极最为常用，紫外和可见光区的灵敏度最高
•金属锑与碱金属锂、钠、钾、铷、铯中的一种化合，能 形成具有稳定光电发射的发射体。
•最常用的是锑化铯（CsSb），其阴极灵敏度最高，量子 效率为15－25％，蓝光区量子效率高达30%，长波限为： 600nm。广泛用于紫外和可见光区的光电探测器中。光谱 响应范围较窄对红光＆红外不灵敏
增大
反而下降
n2
n1
Cd k U ,k0.7~0.8
二次发射系数 与一次电子能量关系
Epmax约为100～1800eV
不同材料 δmax 金属：0.5～1.8 半导体和介质：5～6 负电子亲和势材料：500~
内增益极高－－倍增原理
（1）二次电子发射
入射光照射到光电阴极K上，发射光电子，经电子光学系 统加速，聚焦到倍增极上，发射出多个二次电子；电子经 n级倍增极，形成放大的阳极电流，在负载RL上产生放大 的信号输出。
5.2.2 光电倍增管 Photomultiplier Tube 简称PMT
1.基本结构
电子光学系统
1.基本结构
1）. 入射光窗
作用：
(a)侧窗式 (b)端窗式
1）光入射通道
2）短波阈值
窗口材料
硼硅玻璃（无钾玻璃）
常用的玻璃材料，可以透过从 近红外至300nm的入射光，不 适合于紫外区的探测。
1．灵敏度 3．光电特性
2．电流增益 4．光谱特性
5．伏安特性
6．时间特性
7．暗电流
8．疲劳特性
9．噪声
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。
光电倍增管的灵敏度：
SKSK((?))=IKI?/K?λ?/ Φ
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
光电倍增管
K ——光阴极；F ——聚焦极；D 1～D 10——打拿极；A ——阳极。
光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成，并且通过高压电源及一组串联的电阻分压器在阴极──打拿极(又称“倍增极”)──阳极之间建立一个电位分布。
光辐射照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，把微弱的光输入转换成光电子；这些光电子受到各电极间电场的加速和聚焦，光电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数得到倍增。
以后，电子再经倍增系统逐级倍增，阳极收集倍增后的电子流并输出光电流信号，在负载电阻上以电压信号的形式输出。
根据打拿极的几何形状和排列方式，光电倍增管分为聚焦型(环状、直线)和非聚焦型(百叶窗式、盒栅式)。
本装置采用百叶窗式光电倍增管，过去采用GDB44F 型，现采用GDB43型。
其优点为脉冲幅度分辨率较好，适用闪烁能谱测量。
它的主要指标应该包括以下几方面：光电转换特性、电子倍增特性、噪声或暗电流、时间特性等；在此主要介绍光电转换特性和电子倍增特性。
1. 光电转换特性——光阴极的光谱响应和灵敏度光阴极是接收光子并放出光电子的电极，一般是在真空中把阴极材料蒸发在光学窗的内表面上，形成半透明的端窗阴极；光阴极材料的品种有数十种，但最常用的只是五、六种，如锑铯化合物等。
一般光电倍增管光阴极前的光学窗有两种：硼玻璃窗或石英窗，前者适用于可见光，后者可透过紫外光。
光阴极受到光照射后发射光电子的几率是波长的函数，称为光谱响应。
在长波端的响应极限主要由光阴极材料的性质决定，而短波端的响应主要受入射窗材料对光的吸收所限制。
了解光电倍增管的光谱响应特性有利于正确选择不同管子使之与闪烁体的发射光谱相匹配。
在实际应用中，光电转换特性通常使用另一个宏观定义，即一定通量F 的白光照射阴极所能获得的光电子流（i k ）称为光阴极光照灵敏度：k k i S F（1） 其中i k 单位为微安；F 为光通量，单位为“流明”(lm)。
光电倍增管基础知识
光电倍增管根底学问(光电倍增管原理、构造及特性)1光电倍增管概述光电子应用技术是一门兴的高技术，当前还处于进展阶段。
信任它在 21 世纪必将有重大创并快速崛起。
光电子技术产业也必将进展成为一种兴的学问经济，从而在兴技术领域形成巨大的生产力。
光电倍增管〔PMT〕是光子技术器件中的一个重要产品，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、生物发光争论、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、生化等仪器设备中。
2光电倍增管的一般构造光电倍增管是一种真空器件。
它由光电放射阴极〔光阴极〕和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极〔阳极〕等组成。
典型的光电倍增管按入射光接收方式可分为端窗式和侧窗式两种类型。
图 1 所示为端窗型光电倍增管的剖面构造图。
其主要工作过程如下：当光照耀到光阴极时，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，并通过进一步的二次放射得到的倍增放大。
然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。
由于承受了二次放射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。
另外，光电倍增管还具有响应快速、本钱低、阴极面积大等优点。
3光电倍增管的类型3.1按接收入射光方式分类光电倍增管按其接收入射光的方式一般可分成端窗型〔Head-on〕和侧窗型〔side-on〕两大类。
侧窗型光电倍增管〔R 系列〕是从玻璃壳的侧面接收入射光，两端窗型光电倍增管〔CR 系列〕则从玻璃壳的顶部接收射光。
图 2 和图 3 分别是侧窗式光电倍增管和端窗式光电倍过管的外形图。
在通常状况下，侧窗型光电倍增管〔R 系列〕的单价比较廉价〔一般数百元/ 只〕，在分光光度计、旋光仪和常规光度测定方面具有广泛的应用。
大局部的侧窗型光电倍增管使用不透亮光阴极〔反射式光阴极〕和环形聚焦型电子倍增极构造，这种构造能够使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。
PMT基础知识之一
光电倍增管基础知识之一（光电倍增管的工作原理、特点及应用）一光电倍增管的工作原理光电倍增管是一种真空光电器件（真空管）。
它的工作原理是建立在光电效应（光电发射）、二次电子发射、电子光学理论基础上的。
它昀工作过程是：光子通过光窗入射到光电阴极L产生光电子，光电子通过电子光学输入系统进入倍增系统，电子得到倍增，最后阳极把电子收集起来，形成阳极电流或电压。
因此一个光电倍增管可以分为几个部分：（1）入射光窗、（2）光电阴极、（3）电子光学输入系统、（4）二次倍增系统、（5）阳极。
光电倍增管结构如图（1）所示。
图（1）光电倍增管结构示意图1入射光窗：让光通过的光窗一般有硼硅玻璃（300nm）、透紫玻璃（185nm）、合成（:熔融）石英（160nm）、蓝宝石(Al2O3)150nm、MgF2（115nm）。
光电倍增管光谱短波阈由入射光窗决定。
2光电阴极是接收光子而放出光电子的电极。
一般分为半透明（入射光和光电子同一方问）的端面或四面窗阴极和不透明（入射光的方向与光电子方向相反）。
见图（2）电子轨迹图。
图（2）电子轨迹图光电阴极的材料多用低逸出功的碱金属为主的半导体化合物，到目前为止，实用的先电阴极材料达十种之多：A Sb-Cs （特点是：阴极电阻低，允许强光下有大电流流过阴极的场合下工作）B 双碱（Sb-RbCs、Sb-K-Cs）（特点是：灵敏度较高、暗电流小-热电子发射小）。
C 高温双碱（Sb-K-Na）（特点是：耐高温-200）D 多咸（Sb-K-Na-Cs）. （特点是：宽光谱、灵敏度高）E Ag-O-Cs多咸（Sb-K-Na-Cs）（特点是：光谱可到近红外、灵敏度低）F GaAs（Cs）特点是：高灵敏、光谱平坦、强光下容易引起灵敏度变坏）。
H Cs-I （特点是：日盲，在115nm的短波也有高灵敏）。
I Cs-Te （特点是：日盲、阴极面透过型和反射型）我公司生产的PMT的阴极材料主要是Sb-Cs双碱（Sb-RbCs、Sb-K-Cs）高温双碱（Sb-K-Na）多咸（Sb-K-Na-Cs）。
光电倍增管
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光电倍增管具体结构
3、倍增系统（Dynodes ） ：是指由各 、倍增系统（ 倍增极构成的综合系统， 倍增极构成的综合系统，各倍增极都是 二次电子发射体构成 构成。 由二次电子发射体构成。 要求： 要求：二次电子发射系数要大
倍增极分类： 倍增极分类 非聚焦型——只加速 非聚焦型 只加速 聚 焦 型——加速聚焦 加速聚焦
67Biblioteka 光电倍增管原理图原理图
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光电倍增管工作原理
光电倍增管（ 光电倍增管（PMT）是利用外光电效应 ） 制成的一种光电探测器件。 制成的一种光电探测器件。其光电转换 分为光电发射 电子倍增两个过程 光电发射和 两个过程。 分为光电发射和电子倍增两个过程。 其工作原理如下图示。 其工作原理如下图示。
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光电倍增管
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一、光电倍增管组成及工作原理
光电倍增管组成 ——光窗（Input window ) 光窗（ 光窗 ——光电阴极 光电阴极(Photo cathode) 光电阴极 ——电子光学系统 电子光学系统 ——电子倍增系统 电子倍增系统(Dynodes) 电子倍增系统 ——阳极 阳极(Anode) 阳极
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各种倍增极的结构形式
a) 百叶窗式 b) 盒栅式 c) 直瓦片式 d) 圆瓦片式
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倍增系统分类——百叶窗式 百叶窗式 倍增系统分类
百叶窗式
φ
K
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 A D10
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倍增系统分类——盒栅式 盒栅式 倍增系统分类
盒栅式
φ
K
D2 D3
D6 D7
D10
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光电倍增管使用注意要点
不宜用强光， 不宜用强光，容易引起疲劳 额定电压和电流内工作 入射光斑尺寸和管子的有效阴极面尺寸向对应 电场屏蔽和磁屏蔽 测交变光时， 测交变光时，负载电阻不宜过大
光电倍增管介绍
图4(a)侧窗式光电倍增管
5、液体闪烁计数器：
液体闪烁在多种放射线检测方法中，特别作为α线、β线的探测法中使用， 它和其他方法比较，因对α线、β线的探测灵敏度高，成本低，可进行高精度 测试。作为这种极其微弱光检测的探测器常使用光电倍增管。
6、生命科学：
在生命科学领域，光电倍增管主要用来检测荧光、散射光等，其中主要 仪器有细胞捕集器、荧光分光仪、DNA定序器。
1、光分析仪器：
光分析仪器是用光进行各种物质分析的仪器，是光电倍增管被用的最多的 领域，具有悠久的历史，具有代表性的仪器主要有： a 利用光吸收的仪器： 紫外、可见、红外分光光度计 原子吸收分光光度计 b 利用发光的仪器： 光电测光式发光分光光度计 荧光分光光度计
2、γ 相机：
将放射性同位素标定试剂注入病人体内，通 过γ相机可以得到断层图像，来判别病灶。从闪烁 扫描器开始，经逐步改良，γ相机的性能得到快速 的发展。光电倍增管与光导及大面积碘化钠(NaI) 晶体组合起来用作γ射线探测器。
系曲线称为光谱响应特性。
(2)阴极光照灵敏度 k ：用色温为2856K的钨丝灯泡的入射光束，从光电面发射 的光电子流 (阴极电流) 的大小来表示，定义为： I k k F I k ：光电阴极的光电流 F ：入射光通量 (3)阳极光照灵敏度 a ： 在光电面上入射一定光束时，阳极输出电流的大小，定 义为：
图4(b)端窗式光电倍增管
光电倍增管 2013.4.19 ok
暗电流 当光电倍增管用来测量微弱的光强时， 或确定管子灵敏度的极限值时，暗电 流的影响极大，因而暗电流可作为光 电倍增管的一个重要参量。 暗电流的重要来源 1、光电阴极和光电倍增极的热电子发 射。温度T越高，热电子发射越多， 则暗电流越大，如图所示。如果需 要较小的暗电流，可通过冷却光电倍增管来减小暗电流。 2、光电倍增管的漏电流。在管内外都可能产生漏电流。 其他如场致发射，自然界中的射线(它们使光电阴极和倍增极发射 电子)等也会形成暗电流。如欲减少暗电流，需从结构上来考虑， 例如采用热电子发射能力弱的光电阴极和倍增极；或采用合适的 屏蔽，以减小自然界中的辐射线照射，如果专门屏蔽管子的光阴 极与第一倍增极的区间，外界辐射的干扰也会有较大的减小。
雪崩光电二极管与光电倍增管比较
体积小 结构紧凑 工作电压低 使用方便 但其暗电流比光电倍增管的暗电流大，相应 的噪声也较大 故光电倍增管更适宜于弱光探测
3.4.5 其它光伏探测器
一、碲镉汞、碲锡铅红外光伏探测器
主要用于红外波段 通过改变配比改变光谱响应
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二、光子牵引探测器
阻率、吸收系统和器件尺寸有关。当器件制作 后这些参量就固定不变，因此光电灵敏度是一 个常量，从而可测出激光输出的绝对功率。
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s ( ) S ( ) S max ( )
s(λ)称为光电倍增管的相对光谱响应率，它与波长的关系曲线称为 光电倍增管的相对光谱响应曲线。s(λ)≤1，是一个无量纲的量，只 表示光电倍增管的光谱响应特征。
光电倍增管的应用
光电倍增管不但具有极高的光电灵敏度、极快的 响应速度、极低的暗电流低和噪声，还能够在很大 范围内调整内增益。因此，它在微光探测、快速 光子计数和微光时域分析等领域得到广泛的应用。 1 光谱测量 2 光子计数器 3 在相位激光测距仪中的应用
光电倍增管
锑(Sb)和 铯(Cs)构 成。
打拿极对 电流的放 大是无噪 音的
100V
所以光电倍增管具有很高的内部增益G，增益的定义为： G = AVn 式中A 为常数；V 为倍增管的高压（伏特）；n为倍增管 倍增极的数目。由此式可以看出倍增管的高压电源稳定性 是十分重要的。
光电倍增管可以有两种信号读出方式： 一种是脉冲计数，即光子计数读出方式； 另一种是平滑掉信号脉冲，只记录平均光电 流，称直流放大方式。 光子脉冲数与平均光电流均和入射的光辐射强 度成正比。利用光电倍增管做成的光电光度计， 可对天体进行光电测光观测。
1911年，光电管的发明，使天文测量的精度大大提 高；当时安在一个40cm望远镜上，极限星等是7等； 20世纪30年代，光电倍增管的发明，对天文学来讲 是一个重大的发展，二战后，在里克天文台90cm折 射望远镜上安装的光电倍增管，可测到11等星。
2.3.2 光电倍增管的工作原理和结构 光电倍增管是利用外光电效应探测辐射的。金属或半导 体内部的电子吸收辐射后获得动能，克服物体的边界位 垒飞出表面。电子飞出表面所必须作的功，叫脱出功 W，它等于位垒能φ0。即： 2
mv = hν − ϕ 2
m:电子质量；v:电子速度；ν：吸收的光子频率；显然， 光电子刚好能克服位垒达到表面产生光电效应与ν有关， 临界频率(波长)为： hc ϕ
ν0 =
0
h
λ0 =
ϕ0
超过这一波长(红端临界波长)就没有光电子反射出来。
光电倍增管由三种电极构成：涂有光电发射材料的光阴极和 一系列倍增电极(打拿极)以及最终收集电子的阳极。光阴极 接受光照射后出射光电子，倍增电极上涂有二次电子发射材 料，当它接受到一个光电子轰击时，能产生多个二次电子， 由于有多个倍增极，而每个倍增电极之间施加一定电位差， 用以加速二次电子，如此逐次增殖，产生越来越多的光电 子，可高达1010个光电子，形成一个脉冲信号而最终到达阳极。 光阴极由
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光电倍增管光电倍增管(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。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0 2)盒栅型screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0百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。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0 6)微通道板(MCP)型screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0 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。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。
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%。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。
3)InGaAs(Cs)这种阴极材料比GaAs在红外区有了较大的扩展，可以达到900-1000nm，比Ag-O-Cs阴极有更高的信噪比。
4)Sb-Cs这是一种具有在紫外和可见光范围光谱响应的广泛应用的光阴极材料。
主要应用在反射式光阴极上，不太适合于透过式光阴极。
5)双碱材料(Sb-Rb-Cs)(Sb-K-Cs)这些材料与Sb-Cs材料具有相似的光谱响应特性，但比Sb-Cs材料具有更高的灵敏度和更低的噪声。
透过式双碱材料光阴极更具有与NaI(Tl)闪烁晶体匹配的良好的灵敏度光谱特性，所以这种光电倍增管常用于放射性领域中的闪烁探测工作。
6)高温双碱和低噪声双碱材料(Na-K-Sb)这种材料因为可以工作在高达175℃，所以常用于高温环境场合，比如石油测井行业等。
在室温下，这种阴极材料具有很低的暗电流，在光子计数应用方面较为理想。
7)多碱阴极(Na-K-Sb-Cs)多碱阴极在紫外到近红外区很宽的光谱范围内具有较高的灵敏度。
所以常用于宽光谱范围的分光光度计。
应用特殊的阴极制作方法可以将光谱响应范围扩展至930nm。
8)Cs-Te，Cs-I这些材料的光谱响应范围在真空紫外和紫外线区，因为对可见光没有响应，所以也叫做日盲材料。
Cs-Te材料光谱响应范围可以达到320nm，Cs-I材料也可达到200nm。
窗材料光电倍增管一般使用以下窗材料：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)screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。
如上所述，光电倍增管的光谱响应特性同时取决于光阴极和光窗材料，这一点对选择适当的光电倍增管很重要。
辐射灵敏度和量子效率如图4所示，光谱响应经常以不同波长下的辐射灵敏度和量子效率来表示。
辐射灵敏度(S)即为某一波长下的光电倍增管阴极发射出的光电子电流与该波长的入射光能量的比值，单位为A/W(安培/瓦)。
量子效率(QE)为光阴极发射出来的光电子数量与入射光光子的数量之比。
一般用百分比来表示量子效率。
在给定波长下辐射灵敏度和量子效率有如下关系：这里S为给定波长下的辐射灵敏度，单位为A/W，λ为波长，单位为nm(纳米)。
光照灵敏度由于测量光电倍增管的光谱响应特性需要精密测试系统和很长的时间，所以提供给用户每一支光电倍增管的光谱响应特性不现实，所以我们提供阴极和阳极的光照灵敏度。
阴极光照灵敏度是使用钨灯产生的2856K色温光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。
阳极光照灵敏度是每单位阴极上的入射光通量(实际用10-10~10-5Lm)产生的阳极输出电流(经过二次发射极倍增后)。
虽然同样是用钨灯，测量时所加电压要作适当的调整。
当光电倍增管具有相同或相似的光谱响应范围时，这些参数显然很有用。
除了对钨灯产生的光没有响应的Cs-I和Cs-Te阴极的管子(这些管子将给出特定波长下的辐射灵敏度)，滨松公司的光电倍增管的最终测试数据也常常提供这些参数。
screen.width-300)this.width=screen.width-300"border=0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。