光电检测试验报告PMT
PMT
(二)光电倍增管(PMT)PMT 是一种应用非常广泛的光电转换器件。
它的作用是把晶体受y 射线照射后产生的闪烁光按比例地转换并放大成电信号(图5.3. 1. 10) ，其放大倍数高达106 -10 9，因此，十分微弱的光都能测定。
它主要由光阴极、电子聚焦系统、多级倍增极和阳极组成。
整个系统封闭在抽成真空的玻壳内。
光阴极是将一些光敏材料喷在管子端窗内侧制成的。
光阴极的作用是将闪烁体发射的光子通过光电效应转换成低能光电子。
倍增极是将光敏材料蒸涂在镰片上制成的。
倍增极上有多个倍增级数，每个倍增级上加有依次递增的电压。
由光阴极发射的电子，经电子聚焦系统聚焦和加速，到达第一级倍增极。
通过第二次电子发射产生更多的电子，再往前逐级倍增，以达到足够的电子。
对于倍增极的要求是，二次发射系数要大，将倍增的二次电子有效地送到下一级。
阳极通常是由镍、钼等材料制成。
它的作用是收集倍增后的电子并通过输出电路形成电脉冲信号，此信号再由电子仪器加以记录和分析。
光电倍增管的性能取决于光阴极材料的光谱响应、光电转换效率、放大倍数和噪音脉冲等参数，并与管子的制造工艺和使用时间有关。
各光电倍增管的性能参数彼此应当一致，工作电压要稳，防止输出脉冲幅度漂移，否则将对整机的均匀性、分辨力和线性度等造成严重影响。
另外，在晶体和光电倍增管之间还有一"光导"结构。
它主要是起光桐合作用，将晶体受γ射线照射后产生的闪烁光有效地传送到光电倍增管的光阴极上。
但随着设备技术的提高，晶体和光电倍增管之间无需用光导来进行光藕合。
综上所述，从γ射线到电信号的转换输出分两步进行。
第a 步在晶体内进行，在那里y 射线被晶体吸收，然后发射出可见光，这一过程称为闪烁。
第二步是用光电倍增管探测闪烁事件发生的光，把可见光打进光阴极后，PMT 产生一个小的阳极电流，并将放大成电信号。
PET 探头由于是环形组成，所以它们的晶体形状和光电倍增管的排列与SPECT 是完全不一样。
光电技术PMT
三、 光电倍增管的供电电路
光电倍增管的供电电路种类很多，可以根据应 用的情况设计出各具特色的供电电路。本节介绍最 常用的电阻分压式供电电路。
一次电子
要求：
① 接收性能良好， 尽可能多的收集电子， 工作在较大电流时， 不至于产生空间电荷 效应。
二次电子
② 输出电容要小
光电倍增管工作原理
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。其光电转换分为光电发射和电子倍 增两个过程。其工作原理如下图示。
D1
D3
A
D2
D4
光电发射的基本过程
（四）相关材料特性
1. 良好光电发射材料的标准
① 光吸收系数大,以便产生较多的受激电子； ② 光电子在体内传输过程中受到的能量损失小， 使其逸出深度大； ③ 表面势垒低，使表面逸出几率大； ④ 具有一定的电导率。因为电子出去以后，还要 从外部电源补充电子。
满足上述4点的材料就会得到较高的量子 效率，是好的光电发射材料。
② 二次电子发射的过程：
a) 材料吸收一次电子的能量，激发体内电子到高能态 （二次电子）； b) 体内二次电子中初速度指向表面的那一部分向表面 运动； c) 到达界面的二次电子中能量大于表面势垒的电子发 射到真空中，成为二次电子。
要求：二次电子发射系数要大
③ 倍增极材料
I. II. III. IV. 主要是Ag-O-Cs、CsSb，灵敏的光电发射体一般 也是良好的二次电子发射体； 氧化物：MgO、BaO； 合金型：银镁、铝镁、铜镁、镍镁、铜铍等； 负电子亲合势材料；
光探测及PMT选择_演示文稿
光阴极材料
★ Ag-O-Cs
特点是： ◎ 光谱可到近红外 ◎ 灵敏度低
★ GaAs(砷化镓)
特点是： ◎ 高灵敏 ◎ 光谱平坦 ◎ 强光下容易引起灵敏度变坏
光阴极材料
★ Cs-I
特点是： ◎ 日盲 ◎ 在115nm的短波也有高的灵敏度
★ Cs-Te
特点是： ◎ 日盲 ◎ 阴极面透过型和反射型
▲可以探测极低的辐射通量， 可探测到1x10-18w 或更低 ▲有很高的稳定性。
光子计数法
▲ 有很宽的动态范围 ▲ 本底-பைடு நூலகம்数可以很方便从二次 测量之差方法扣除 ▲ 消除了漏电流的影响 ▲ 便于数据处理
光子计数法
对光电倍增管特性的要求是：
▲ 单光电子分辨率要高 ▲ 暗脉冲计数少 ▲ 增益大(一般要求G＞1X106)
第二部分光电倍增管的选择
选择光电倍增管的原则是： ■ 入射光波长 ■ 光的强度 ■ 光束直径 ■ 光的速度
光电阴极
◆ 原则：选择的光阴极的光谱响应 应与待测光的光谱相似。
光电阴极的初步选择要考虑
▲ 窗材料 ▲ 阴极材料 ▲ 阴极大小 ▲ 阴极形式 ▲ 光电参数
窗材料
常用的窗材料有：
★ 硼硅玻璃（300nm） ★ 透紫玻璃（185nm） ★ 合成（熔融）石英（160nm） ★ 蓝宝石(Al2O3)150nm ★ MgF2（115nm）
■ 对探测紫外辐射，阴极的选择取 决于特定要求：如要求紫外—可见 区都灵敏度(S-20)阴极是最适合； 就“日盲”而言要求光谱在 300nm以下，则用CsI阴极。
■ 为了在火箭和人造卫星上研究宇 宙中的太阳辐射最合适的窗材料是 MgF2，可到115nm。
光电倍增管英文缩写
光电倍增管英文缩写光电倍增管（PhotomultiplierTube，PMT）是一种基于光电效应的电子倍增装置。
它是一种高灵敏度、高速响应的光电探测器，广泛应用于物理、化学、医学等领域的实验研究和工业生产中。
下面简要介绍一下光电倍增管的英文缩写PMT。
PMT是Photomultiplier Tube的缩写，意为光电倍增管。
PMT是由美国企业RCA公司在20世纪40年代发明的一种用于检测弱光的器件。
它是一种真空管，由光电阴极、一系列倍增极和收集极组成。
当光子照射在光电阴极上时，就会产生电子。
这些电子被加速到第一个倍增极，使得电子数目倍增。
然后这些电子再被加速到下一个倍增极，又使得电子数目倍增。
如此反复，直到电子被收集极收集，产生电信号输出。
PMT具有高灵敏度、高速响应、高放大倍数等优点。
它可以检测到极微弱的光信号，甚至仅有一两个光子的光信号。
因此，它广泛应用于物理、化学、医学等领域的实验研究和工业生产中。
在物理实验中，PMT被广泛应用于粒子物理、核物理、天体物理等研究领域。
例如，在LHC的大型强子对撞机实验中，PMT被用于检测高能粒子的衰变产物，以研究基本粒子的性质和相互作用。
在核物理实验中，PMT被用于检测放射性元素的衰变产物，以研究核反应和核结构。
在天体物理实验中，PMT被用于探测宇宙射线和暗物质等天体现象，以研究宇宙的起源和演化。
在医学领域，PMT被用于放射性核素扫描、荧光显微镜、生物光谱等研究和诊断技术中。
例如，在PET扫描中，PMT被用于检测放射性核素的衰变产物，以成像病变组织和细胞。
在荧光显微镜中，PMT 被用于检测荧光物质的强度和分布，以研究生物分子的结构和功能。
总之，PMT是一种高灵敏度、高速响应的光电探测器，广泛应用于物理、化学、医学等领域的实验研究和工业生产中。
通过PMT的英文缩写PMT，我们可以更方便地了解和应用它。
PMT和CCD区别
光谱仪器的检测器有很多种,PHIT.CPM(端窗式光电倍增管)、CCD.CID.PDA(电二极管阵列)、InGaAs.SDD(硅漂移探测器)等,其中论坛讨论最多的主要是用于原子发射光谱仪的PMT,CCD,CID等,下文将从各个检测器的原理,优缺点以及相互间的比较做一介绍。
基本原理及特点1.PIT(photomultipliertube,光电倍增管)光电倍增管将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件,可分成主要部分:光电阴极、电子光学输入系统、电子倍增系统、阳极。
光电阴极受光照后释放出光电子,在电场作用下射向第一倍增电极(打拿极),引起电子的二次发射,激发出更多的电子,然后在电场作用下飞向下一个倍增电极,又激发出更多的电子。
如此电子数不断倍增,阳极最后收集到的电子可增加10E4~10E8倍,这使光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多,可用来检测微弱光信号。
（优点：）光电倍增管具有灵敏度高,噪声低及响应速度快的特点,所以被广泛地应用在许多光学仪器中作为检测器.PIIT的寿命是比较长的,电子管真空度越高寿命就越长。
虽然光电倍增管有许多优点,但该器件自身也有缺陷;灵敏度因强光照射(这也就是为何仪器在通电的情况下样品室盖子不能打开的原因)或因照射时间过长而降低,停止照射后又部分地恢复;鉴于光电倍增管的这种特性致使它随着使用时间的累加,灵敏度会逐渐下降(一般从长波长开始下降,俗称“红外紫移")且噪声输出却逐渐加大,直至被弃用。
我们把这种现象称为"疲乏效应",光阴极表面各点的灵敏度不是均匀的,而是根据入射光束的输出变动而定。
光电倍增管的灵敏度和工作光谱区间主要取决与于光电倍增光阴极和打拿极的光电发射材料、光电倍增管的短波响应的极限主要取决于窗的材料,而长波响应极限主要取决于阴极和打拿极材料的性能。
一般用于可见-红外光谱区的光电倍增管用玻璃窗,而用于紫外光谱区的用石英窗。
光阴极一般选用表面功函数低的碱金属材料,如红外谱区选用银-氧-铯阴极,可见光谱区用锑-铯或铋-银-铯阴极,而紫外谱区则采用多碱光电阴极或锑-碲阴极。
PMT显微光度计使用部分解析
2.煤的镜质体反射率显微镜测定方法
2.10 结果表述
测定结果宜以单个测值计算反射率平均值和标准差的方法进行计 算。也可用0.05%的反射率间隔（半阶）或0.10%的反射率间隔 （阶）的点数计算反射率的平均值和标准差。
2.煤的镜质体反射率显微镜测定方法
2.11 精密度
重复性限和再现性限应按标准中表4、表5的规定执行。
本标准适用于烟煤和无烟煤之单煤层煤或混配煤的反射率 测定。褐煤的反射率测定、沉积岩中分散有机质的反射率测 定可参照使用。本标准不适用于通过自动化显微镜分析由计 算机软件解释镜质体反射率测值的方法。本标准不适用于测 定混配煤组成的比例。
2.煤的镜质体反射率显微镜测定方法
2.2 原理
在显微镜油浸物镜下，对镜质体抛光面上的限定面积内垂直入 射光的反射光（λ＝546nm）用光电转换器测定其强度，与已知 反射率的标准物质在相同条件下的反射光强度进行对比。 由于单煤层煤中各镜质体颗粒之间光学性质有微小差异，在混 配煤中差异更大，故须从不同颗粒上取得足够数量的测值，以保 证结果的代表性。
1.煤的显微组分组和矿物测定方法
1.6 精密度
➢重复性：重复性见表1
➢再现性：再现性为表1中数值的1.5 倍
1.煤的显微组分组和矿物测定方法
1.7 报告格式
2.煤的镜质体反射率显微镜测定方法
2.1现行标准
《煤的镜质体反射率显微镜测定方法》GB/T6948-2008
本标准规定了在显微镜油浸物镜下测定煤的抛光面上镜质 体最大反射率和随机反射率的方法。
2.煤的镜质体反射率显微镜测定方法
2.3 必备材料
（1）油浸液：应采用不易干、无腐蚀性、不含有毒物质的油浸液，
其在23℃时折射指数Ne（λ＝546nm的光中）为
光电倍增管PMT
雪崩光电二极管（APD）、
增强型光电二极管（IPD）、 微通道板（MCP）、 微球板（MSP） 真空光电二极管（VAPD）
6
1.光电倍增管（PMT）单光子探测器
单光子探测需要的光电倍增管要求增益高、暗电流小、
噪声低、时间分辨率高、量子效率高、较小的上升和下 降时间。
特点：
具有高的增益（104～107）； 大光敏面积； 低噪声等效功率（NEP）；
光子探测了，一般选用InGaAs-APD，但由于制造工艺的 问题，目前还没有专门针对单光子探测的商用InGaAsAPD。目前对这两个波段的单光子探测一般都是关于利用 现有针对光纤通信的商用APD，通过优化外围驱动电路， 改善工作环境，使其达到单光子探测的目的。
14
目前对单光子探测器将主要从两个方面去研究
32
阳极接地的优点：可直接与前置放大器耦合。缺点是噪声
比较大。
这种接法：阴极为负高压，光电倍增管工作时为了安全一
般外罩必须接地，这就意味着外罩的壁和光电倍增管内部电 极之间有很大的负压，特别是对阳极和靠近阳极的倍增极， 由于这个高压，可能在阴极和倍增极与外罩间形成漏电流， 这个漏电流流经玻璃时会产生荧光。荧光发射的光子将会到 达光阴极，产生误计数。
Δ τ 很小，渡越时间τ 也较小。若将其光阴极也制成曲面形状， 则这种管子最为适宜作光子计数器使用。
聚焦电极
K
A
22
3.PMT的增益与二次电子发射系数回顾
倍增管的增益G定义为
Ia G Ik
二次电子发射系数δ又称为倍增系数
δ值一般为3~6，视倍增极的材料和工作偏压而定。
N2 N1
23
在理想情况下，设阴极和倍增极发射的电子都被阳极所
为什么使用PMT检测器和APD检测器
为什么使用PMT检测器和APD检测器光电倍增管（PMT）和雪崩光电二极管（APD）是用在扫描成像系统中常用的光学元件，对于其工作原理，适用什么波段样品的检测，有何优缺点可能大家会比较模糊，那小编今天和大家聊聊这两个检测器。
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。
光电倍增管是一种真空器件。
它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。
当光照射到光阴极时，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发射得到的倍增放大。
然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。
因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见光中蓝色光，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、成本低、阴极面积大等优点。
PMT结构和工作原理图PMT检测器光谱效应: 300 to 850nm最大量子转换效率: 420nm处雪崩光电二极管（APD）：指的是在激光通信中使用的光敏元件。
在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流。
加大反向偏压会产生“雪崩”（即光电流成倍地激增）的现象，因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管”。
APD检测器特点具有超低噪声、高速、高互阻抗增益，灵敏度高等特点，主要用于可见光红绿荧光和近红外荧光的检测。
APD工作原理图APD光谱效应图PMT检测器在蓝光区域量子转换效率高，而在红外区量子转换效率很低，检测效果不理想。
APD检测器在红光和近红外荧光检测表现突出。
Azure Sapphire双模式多光谱激光成像采用每个通道用专属的检测器，PMT用于蓝光和磷屏扫描成像，3个独立的APD检测器分别用于绿光、红光和近红外扫描检测，同时具有CCD检测器用于超高灵敏化学发光的检测。
Azure Sapphire是给客户两个探测器，使他们的荧光样品不会在任何极端的检测环境下而使样品信息缺失。
第三章光电技术PMT
K
二、 光电倍增管的基本特性
1.
灵敏度
（1）阴极灵敏度 定义光电倍增管阴极电流Ik与入射光谱辐射通量 之比为阴极的光谱灵敏度，并记为
S k ,λ
Ik Φe, λ
若入射辐射为白光，则以阴极积分灵敏度，IK与 光谱辐射通量的积分之比，记为Sk
Sk Ik
0 e, λ d
（2）阳极灵敏度 定义光电倍增管阳极输出电流Ia与入射光谱辐射 通量之比为阳极的光谱灵敏度，并记为
影响暗电流的主要因素：
1. 欧姆漏电 2. 热发射 3. 残余气体放电
4. 场致发射
5. 玻璃壳放电和玻璃荧光
8.
疲劳与衰老
光电阴极材料和倍增极材料中一般都含有铯金 属。当电子束较强时，电子束的碰撞会使倍增极和 阴极板温度升高，铯金属蒸发，影响阴极和倍增极
的电子发射能力，使灵敏度下降。甚至使光电倍增
2.
为什么纯金属不适合用作光电阴极材料？ 金属材料是否满足上述4点？
——其反射率为90%，吸收光能少； ——体内自由电子多，由于碰撞引起的能量散射损 失大，逸出深度小； ——逸出功大（>3eV），难逸出金属表面，量子 效率低； —— 光 谱 响 应 在 紫 外 或 远 紫 外 区 （ 红 限 不 长 于 600nm），适于紫外灵敏的光电器件。
EcN
Ec
EA
Eg
E
本征半导体
Eg
E
(a ) (b)
N型半导体
ED
Eg
E
(c )
P型半导体
P
EA
电子亲和势（EA）—— 指导带底上的电子向真空逸出所需要 的能量。 光电逸出功 —— 指材料在绝对零度时光电子逸出表面所需的 最低能量。描述材料表面对电子束缚的强弱。
光电倍增管PMT
光电倍增管—PMT简介光电倍增管：PhotoMultiplier Tube，简称PMT，是灵敏度极高，响应速度极快的光探测器。
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。
光电倍增管的一般结构光电倍增管由光电发射阴极（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。
其主要工作过程如下：当光照射到光阴极时，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发射得到的倍增放大。
然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。
因为采用了二次发射倍增系统，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、成本低、阴极面积大等优点。
光电倍增管的类型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。
在通常情况下，侧窗型光电倍增管（R系列）的单价比较便宜（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。
大部分的侧窗型光电倍增管使用不透明光阴极（反射式光阴极）和环形聚焦型电子倍增极结构，这种结构能够使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。
端窗型光电倍增管（CR系列）也称顶窗型光电倍增管。
其价格一般在千元以上，它是在其入射窗的内表面上沉积了半透明的光阴极（透过式光阴极），这使其具有优于侧窗型的均匀性。
端窗型光电倍增管的特点是拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极，另外，现在还出现了针对高能物理实验用的可以广角度捕获入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。
pmt光电倍增管 光谱检测范围
pmt光电倍增管光谱检测范围
PMT（Photomultiplier Tube）光电倍增管的光谱检测范围通常取决于其光敏面材料和构造。
一般而言，常用的光敏面材料有碱金属减薄铸铜面 (S-1)、碱金属锑碳面 (S-20) 和碱金属硅面 (S-11)。
不同的光敏面材料在不同波长范围内具有不同的光谱响应能力。
以下是一些常见的PMT光谱检测范围示例：
1. S-1光敏面材料：可覆盖200 nm至900 nm的紫外和可见光谱范围。
2. S-20光敏面材料：可覆盖185 nm至850 nm的紫外和可见光谱范围。
3. S-11光敏面材料：可覆盖300 nm至950 nm的可见光和近红外光谱范围。
需要注意的是，这些范围只是一些常见的光谱检测范围示例，实际应用中可能会有不同的定制选项和限制。
此外，PMT的光谱检测范围还可能会受到电子管头结构、电压设置和外部滤波器等因素的影响。
光电倍增管（PMT）阴极均匀性对正电子发射断层扫描成像系统（PET）的性
光电倍增管（PMT）阴极均匀性对正电子发射断层扫描成像系统（PET）的性目录目录第1章引言 (1)1.1 PET原理概述 (1)1.2 PET-CT介绍 (2)1.3 课题的来源、研究目的及意义 (4)1.4 国内外研究现状 (5)1.5 文章结构 (6)第2章PET探测器 (8)2.1 PET探测器的结构和工作原理 (8)2.2 闪烁晶体 (9)2.3 CR260型光电倍增管 (10)2.3.1 CR260的结构原理 (10)2.3.2 CR260的主要特性 (12)2.4 本章小结 (16)第3章测试系统介绍 (17)3.1 系统的整体设计 (17)3.2 硬件设备 (18)3.3 基于LabVIEW的振镜控制系统软件开发 (28)3.3.1 LabVIEW编程语言简介 (28)3.3.2 控制系统和数据采集系统 (29)3.4 本章小结 (32)第4章数据获取及处理 (33)4.1 串口数据采集 (33)4.2 数据处理 (34)4.2.1 数据获取程序获取数据的格式 (34)4.2.2 数据提取 (34)4.2.3 数据保存及显示 (35)V万方数据目录4.3 本章小结 (36)第5章数据测试及分析 (37)5.1 实验步骤 (37)5.1.1 初始参数的设定 (37)5.1.2 PMT阴极均匀性测试过程 (37)5.2 实验结果分析 (38)5.2.1 测试数据分析 (38)5.2.2 实验结果对比分析 (41)5.3 本章小结 (41)第6章总结 (43)参考文献 (44)致谢 (47)攻读学位期间取得的科研成果 (48)VI万方数据第1章引言第1章引言1.1 PET原理概述PET（Positron Emission Tomography）即正电子发射断层扫描显像，其原理是正电子湮灭辐射，利用符合探测原理来检测人体内正电子药物分布。
PET是核医学发展的一项最新技术，它能从分子水平反应人体内机体功能和代谢状况，代表了现代核医学影像技术的最高水平。
CCD比较PMT技术特点描述
CCD比较PMT技术特点描述技术特点描述（光电倍增管简称PMT，以下用PMT简称）1、PMT与CCD都是光谱仪的检测器。
PMT使用1000V的高压作为工作电压，而CCD使用42V低压作为工作电压。
在检测高纯物质，如99.997%的电解铝或者电解铜的时候，PMT的优势是显而易见的，CCD检测器是无法检测此类高纯物质的。
但是在各种合金分析方面，这两种检测器是基本一致的。
2、CCD检测器由于使用了全谱技术，能够将全部的谱线接收，所以能够做到实时的波峰校正，省去了PMT型光谱仪所必须的波峰校正工作，大大提高了工作效率。
实际是CCD型光谱仪在激发样品的第一秒自动完成波峰校正工作。
3、CCD型光谱仪由于接收了全谱的谱线，所以为以后增加元素和基体打下了完善的硬件基础。
客户以后要增加元素或者基体，不需要改动硬件，只需使用标准样品建立工作曲线即可。
为客户的以后发展提供了方便。
4、CCD型光谱仪能够显示所有的谱图，所以能够实现高端用户的定性需求。
5、分析精度方面，我们可以达到甚至由于如下国标：《GB-T 7999-2007 铝合金光电直读光谱分析法》；《GB11170-2008 不锈钢光谱分析方法》；《GB-T 4336-2002碳钢和中低合金钢光谱分析方法》。
甚至可以根据用户的技术要求，协商技术协议中的分析精度要求，和验收标准。
下面是一个高工总结的CCD检测器的优势，从他的描述中也能够看到，CCD检测器是一个发展趋势。
CCD vs. PMTCCD的优势(一)整个波长范围内的所有谱线均可利用，我们可以选择所有的最佳线来进行分析，不会因为空间有限而被迫放弃某些最佳线对于任何一个元素，都有许多谱线可供选择，能够覆盖完整的含量范围。
对于某个特定的含量范围，我们也可以同时选择几条谱线进行分析，对这些谱线的结果进行平均，这样可以提高分析结果的再现性根据用户的需要，可以添加额外的谱线（针对不常见的元素）。
这可以在仪器生产时完成，或者在用户现场完成在用户现场可以添加新的基体，而且无须对硬件做任何改动CCD的优势(二)仪器整机的价格不再取决于谱线的数目；仪器的测量范围更宽；某些特殊的元素（如铁基里的Zr或者铝基里的Sr）已包含在标准配置里面。
光谱仪---CCD和PMT区别
CCD和PMT区别1、通道：● PMT光电倍增（真空）管是点（或线）测量，只能读取分立的谱线，每个（通道）元素对应一个PMT，所以一个元素至少要配一根管子，谱线是单一波长的接收，不能连续接收，选择分析谱线大大受限，元素越多PMT越多。
光电倍增管技术类光谱仪后续增加分析基体基本是不可能的，即使能增加基体，也局限于增加1个或是2个，增加基体因受到其物理空间限制，效果也是十分差的，而且费用极高。
● CCD（电荷藕合器件)是面扫描（分区）测量，须要深冷处理(以提高信噪比），但数量远少于PMT，三个CCD（分三个段或三个区）就可覆盖绝大多数元素（全谱），可根据需求来选择分析谱线，特别是可以利用一个元素有多条特征谱线的原理，针对某个元素选用多个分析谱线来做分析。
后期增加通道方便，方便增加基体和分析元素种类。
相比传统的通道式（PMT光电倍增管）要灵活，用户将来如需增加元素分析需求，只需添加相应分析程序，无需改变仪器硬件，升级非常便捷。
CCD相比于光电倍增管后期技术价格低。
2、灵敏度和测定范围、效率● PMT光电倍增管（光电转换，电流放大作用）信噪比大，灵敏度高，疲劳恢复快。
全谱对于企业基本难实现。
● CCD（高灵敏度特性和多道特性）检测噪音低，信号同步测定，可以读出一段光谱区域内的连续光谱，如果结合中阶梯光栅和二维CCD面阵，还可以读出整个原子发射光谱区域，可实现“全谱”测定。
由于模糊效应，低敏感谱线边上不能选用高敏感的谱线，且无电流放大功能，故单体分析精度没有PMT灵敏度高，但现在一些先进的CCD设备其分析精度也达到了PPM级别，例如Sn类材料中Ag元素分析下限可达0.0001%，其分析精度已经是非常高，而且还在不断的发展。
一般来说10ppm的检出限是可信的，如有再低的检测限（LOD）要求，（如做纯金属分析或个别军工用特殊合金产品，检出限在1ppm或0.1ppm）最好选用PMT。
石英和MgF材质的入射窗，可分析的UV元素波长低至115nm——N，O分析，在UV 和VUV波段元素分析更可靠；支持统计技术来评估夹杂物偏析。
CCD和PMT的区别
CCD与PMT的区别CCD和PMT都是光谱仪的检测器。
PMT使用1000v的高压作为工作电压，而CCD使用42V的低压作为工作电压。
在检测高纯物质时，如99.997%的电解铝或者电解铜的时候，PMT的优势是显而易见的，CCD检测器无法检测此类高纯物质，但在各种合金分析方面，这两种检测器是基本一致的。
PMT目前单波长检测性能最优，这个最优包括了灵敏度和稳定性，信噪比等等很多方面。
原因有几条，很重要的一条就是，你一定要相信，专业的东西性能一定优于万金油，光电倍增管根据不同的波长范围，不同的光强度范围，不同的应用条件大小类别不知道分了多少种，而针对于直读光谱的光谱范围，应用条件，根据光强度范围条件以及波长灵敏度都有最适合它的那一种管子，即使是一个型号的管子，在采购时也会标明每个管子的白光灵敏度，这也是每个管子有很大差别的。
而CCD采集器就那么一块固体成像系统，用一种条件采集整个波段，怎么可能做到采集效率平均，或都保持最优呢？CCD也分很多种，但是为了降低成本，一台仪器当中是基本不可能配置两种（块）以上的CCD采集器的，因为这样的话，他的成本优势就没有了，，，同时还有很多其他的附带问题。
此外，光照响应时间过慢也是CCD采集器的硬伤，这会使很多先进的数据时间筛选技术不能应用（nS级别的），在这里做了单一任意波长采集效果的比较。
然后再说整体采集效果，CCD采集器最大的优势，就是可以做全谱扫描，方便，全面，成本低，如配合中阶梯光栅光学系统则可做到体积小，便于携带，且光路光谱分辨率很高。
（实际上目前好像没有在直读光谱当中采用中阶梯光栅光学系统的直读，该光学系统主要应用于ICP当中，而直读当中的CCD采集器一般采用线阵采集配合帕邢——龙格光路结构，体积并没有实质减小）采集效果一般，灵敏度低，稳定性差，受温度影响严重（尤其是短紫外波段的采集，很考验仪器附带给CCD的冷却系统的性能），是CCD采集器对于光谱采集的硬伤，对于要求不高的客户，可以考虑选择，尤其是便携式的光谱，但是作为台式的，对于精度有较高要求的客户来说，目前的CCD采集技术在直读领域想满足要求有很大的阻碍。
光电倍增管实验报告
梧州学院学生实验报告专业班级： 学号： 姓名： 成绩：实验课程：光电信息实验 实验名称：光电倍增管特性参数实验 实验组号：第二大组 同组成员： 实验地点：应用物理实验室 实验时间：实验目的：掌握光电倍增管结构以及工作原理,掌握光电倍增管基本参数的测量方法. 实验仪器：光电倍增管综合实验仪、光通路组件、光照度计 实验原理：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2-1和图2-2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。
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。
本实验仪采用的端窗型光电倍增管来设计结构。
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）。
图2-1 端窗型光电倍增管剖面图A 图2-2 端窗型光电倍增管剖面图B阴极光照灵敏度S K 是指光电阴极本身的积分灵敏度。
测量时光电阴极为一极，其它各电极连在一起为另一极，在其间加上100～300V 电压，如图2-3所示。
照在阴极上的光通量通常选在10-9-10-2lm 的数量级，因为光能量过小会由于漏电流的影响而使光电流的测量准确度下降，而光能量过大也会引起测量误差。
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、时间响应特性、光谱特性等等。
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，即白光灵敏度，其单位为uA/Lm 。
单光子计数实验报告
单光子计数实验报告实验时间：2013年3月7日摘要本实验中，我们学习了PMT为探测器的光子计数技术的基础实验方法，并通过实验了解光子计数方法和弱光检测中的一些特殊问题。
得出最佳甄别电平为20V，单光子计数信噪比RSN与测量时间t的0.5003次幂成正比；信噪比随入射光功率Po的增大而增大；并发现暗记数率R d随温度T减低而逐渐减小，而光计数率R与温度T的变化无关，只在小范围内随机涨落。
关键词单光子计数，甄别电平，光计数，暗计数，信噪比引言现代光测量技术已步入极微弱发光分析时代。
在诸如生物微弱发光分析、化学发光分析、发光免疫分析等领域中，辐射光强度极其微弱，要求对所辐射的光子数进行计数检测。
对于一个具有一定光强的光源，若用光电倍增管接收它的光强，如果光源的输出功率及其微弱，相当于每秒钟光源在光电倍增管接收方向发射数百个光子的程度，那么，光电倍增管输出就呈现一系列分立的尖脉冲，脉冲的平均速率与光强成正比，在一定的时间内对光脉冲计数，便可检测到光子流的强度，这种测量光强的方法称为光子计数。
单光子计数是目前测量弱光信号最灵敏和有效的实验手段，这种技术中，一般都采用光电倍增管作为光子到电子的变换器(近年来，也有微通道板和雪崩光电二极管），通过分辨率单个光子在光电倍增管中激发出来的光电子脉冲，利用脉冲高度甄别技术和数字计数技术，把光信号从热噪声中以数字话的方式提取出来。
与模拟检测技术相比，单光子计数技术有如下的优点：1.消除了光电倍增管高压直流漏电流和各倍增极的热发射噪声的影响，提高了测量的信噪比。
2.时间稳定性好。
在单光子计数系统中，光电倍增管漂移、系统增益的变化，零点漂移和其他因素对计数影响不大。
3.可输出数字信号，能够直接输出给计算机进行分析处理。
4有比较宽的探测灵敏度，目前一般的光子计数器探测灵敏度优于10-17W，这是其他探测方法达不到的。
本实验学习PMT为探测器的光子计数技术的基础实验方法，并通过实验了解光子计数方法和弱光检测中的一些特殊问题。
光电倍增管实验报告
梧州学院学生实验报告专业班级： 学号： 姓名： 成绩：实验课程：光电信息实验 实验名称：光电倍增管特性参数实验 实验组号：第二大组 同组成员： 实验地点：应用物理实验室 实验时间：实验目的：掌握光电倍增管结构以及工作原理,掌握光电倍增管基本参数的测量方法. 实验仪器：光电倍增管综合实验仪、光通路组件、光照度计 实验原理：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2-1和图2-2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。
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。
本实验仪采用的端窗型光电倍增管来设计结构。
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）。
图2-1 端窗型光电倍增管剖面图A 图2-2 端窗型光电倍增管剖面图B阴极光照灵敏度S K 是指光电阴极本身的积分灵敏度。
测量时光电阴极为一极，其它各电极连在一起为另一极，在其间加上100～300V 电压，如图2-3所示。
照在阴极上的光通量通常选在10-9-10-2lm 的数量级，因为光能量过小会由于漏电流的影响而使光电流的测量准确度下降，而光能量过大也会引起测量误差。
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、时间响应特性、光谱特性等等。
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，即白光灵敏度，其单位为uA/Lm 。
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光电检测实验报告
实验名称：光电倍增管特性测试实验实验者：
实验班级：光电10305班
实验时间：2011年4月27日
指导老师：宋老师
1、掌握光电倍增管结构以及工作原理。
2、学习掌握光电倍增管基本特性。
3、学习掌握光电倍增管基本参数的测量方法。
4、了解光电倍增管的应用。
二、实验内容
1、光电倍增管暗电流测试实验
2、光电倍增管阴极灵敏度测试实验
3、光电倍增管阳极灵敏度测试实验
4、光电倍增管阴极光电特性测试实验
三、实验仪器
1、光电倍增管综合实验仪 1台
2、光通路组件 1套
3、光照度计 1台
4、电源线 1根
5、射频电缆线 2根
6、100M 双踪示波器 1台
7、三相电源线 1根
8、彩排线 1根
9、实验指导书 1本
1、光电倍增管阴极灵敏度测试实验
（1）将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连，将电流检测单元的电流输入与光电倍增管的信号输出使用屏蔽线连接起来，电路板上的高压输出与光电倍增管结构上的高压输入使用屏蔽线连接起来。
（注意：请不要将两根屏蔽接错，以免允烧坏实验仪器）
（2）将“电流检测单元”上两刀三掷开关BM1拨到“电流测试”，“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下，S1拨向上。
（3）将电路板上“光照度调节”电位器和“高压调节”电位器调到最小值，面板上的右下角开关拨到“阴极测试”，结构件上阴阳极切换开关拨至“阴极”
（4）接通电源，打开电源开关，将照度计拨到20LX档。
此时，发光二极管D1（白光）发光，D2（红光），D3（橙光），D4（黄光），D5（绿光），D6（蓝光），D7（紫光）均不亮。
电流表显示“000”，高压电压表显示“000”，照度计显示“0.00”。
(由于光照度计精度较高，受各种条件影响，短时间内末位出现不回0现象属于正常现象)
（注意：在测试阴极电流时，阴极电压调节请勿超过200V，以免烧坏光电倍增管）
（5）缓慢调节“光照度调节”电位器，使照度计显示值为0.5LX，
保持光照度不变，缓慢调节电压调节旋钮至电压表显示为80V ，记下此时电流表的显示值，该值即为光电倍增管在相应电压下时的阴极电流。
（6）根据测试的数据，按照公式)/(Lm A I S K k μΦ=计算相应阴极灵敏度。
其中A E ⋅=Φ （本实验仪上光电倍增管的光阴极直径为φ10mm ，光通量约为10-5Lm ）
（7）将高压调节旋钮逆时针调节到零；将光照度调节旋钮逆时针调节到零，关闭电源开关，拆除连接电缆放置原处。
（如需继续做下面的实验内容，可不拆除）
2、光电倍增管阳极灵敏度测试实验
（1）将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连，将电流检测单元的电流输入与光电倍增管的信号输出使用屏蔽线连接起来，电路板上的高压输出与光电倍增管结构上的高压输入使用屏蔽线连接起来。
（注意：请不要将两根屏蔽接错，以免烧坏实验仪器）
（2）将“电流检测单元”上两刀三掷开关BM1拨到“电流测试”，“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1，拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。
（3）将电路板上“光照度调节”电位器和“高压调节”电位器调到最小值，面板上的右下角开关拨到“阳极测试”，结构件上阴阳极切换开关拨至“阳极”。
（4）接通电源，打开电源开关，将照度计拨到20LX 档。
此时，发光二极管D1（白光）发光，D2（红光），D3（橙光），D4（黄光），D5（绿光），D6（蓝光），D7（紫光）均不亮。
电流表显示“000”，高压电压表显示“000”，照度计显示“0.00”。
(由于光照度计精度较高，受各种条件影响，短时间内末位出现不回0现象属于正常现象)
（5）缓慢调节“光照度调节”电位器，使照度计显示值为0.1LX ，保持光照度不变，缓慢调节电压调节旋钮至电压表显示400V ，记下此时电流表的显示值。
（6）根据所测试的数据，按照公式)/(Lm A I S p
p Φ= 计算阳极灵敏度。
其中A E ⋅=Φ （本实验仪上光电倍增管的光阴极直径为φ10mm ，光通量约为10-5Lm ）
（7）将高压调节旋钮逆时针调节到零；将光照度调节旋钮逆时针调节到零，关闭电源开关，拆除连接电缆放置原处。
（如需继续做下面的实验内容，可不拆除）
3、光电倍增管阳极光电特性测试实验
（1）将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连，将电流检测单元的电流输入与光电倍增管的信号输出使用屏蔽线连接起来，电路板上的高压输出与光电倍增管结构上的高压输入使用屏蔽线连接起来。
（注意：请不要将两根屏蔽接错，以免烧坏实验仪器）
（2）将“电流检测单元”上两刀三掷开关BM1拨到“电流测试”，“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1拨向上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。
（3）将电路板上“光照度调节”电位器和“高压调节”电位器调到最小值，面板上的右下角开关拨到“阳极测试”，结构件上阴阳极切换开关拨至“阳极”
（4）接通电源，打开电源开关，将照度计拨到20LX档。
此时，发光二极管D1（白光）发光，D2（红光），D3（橙光），D4（黄光），D5（绿光），D6（蓝光），D7（紫光）均不亮。
电流表显示“000”，高压电压表显示“000”，照度计显示“0.00”。
(由于光照度计精度较高，受各种条件影响，短时间内末位出现不回0现象属于正常现象)
（5）缓慢调节“高压调节”电位器，使电压表显示值为250V，保持阳极电压不变，缓慢调节“光照度调节”旋钮至照度计显示为0LX,0.5LX, 1.0 LX, 1.5LX, 2LX，2.5LX, 3LX，3.5LX, 4LX依次记下此时电流表的显示值，该值即为光电倍增管在相应光照度条件下时的阴极电流，填入下表中电流1；
（6）根据上述的操作步骤（5），测试阳极电压在200V时所对应电压的阴极电流值填入下表2中电流2。
五、实验数据及分析：
1、光电倍增管阴极灵敏度测试实验
当E=0.5lx V=8v时可测得电流表示数I k=77.2uA
2、光电倍增管阳极灵敏度测试实验
当E=0.1lx V=400v时测得电流I A=197uA
3、光电倍增管阳极光电特性测试实验
分析：随着照度增加电流变大，电压越大时。
光电特性越好。
六、实验结束，整理实验器材。