光电倍增管的原理及特性测量
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【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【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
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
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。
光电倍增管原理、特性与应用
接收入射光 Œ而端窗型光电倍增管 ˆ£ ² 系列‰ 则从 玻璃壳的顶部接收入射光 " 图 ’ 和图 “ 分别是侧窗 式光电倍增管和端窗式光电倍增管的外形图 "
在通常情况下 Œ侧窗型光电倍增管 ˆ ² 系列‰ 的 单价比较便宜 ˆ一般数百元• 只‰ Œ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 ˆ反射式光 阴极‰和环形聚焦型电子倍增极结构 Œ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 ˆ£ ² 系列‰ 也称顶窗型光电
图 ’ 侧窗型光电倍增管
图 “ 端窗型光电倍增管
倍增管 " 其价格一般在千元以上 Œ 它是在其入射窗 的内表面上沉积了半透明的光阴极 ˆ透过式光阴 极‰ Œ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 Œ另外 Œ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 " “ Ž’ 按电子倍增系统分类
图 ‘ 端窗型光电倍增管的剖面图
” 小结
电子点火系统在现代汽车电子系统中有着广泛 的应用 Œ 用 ¬”˜” 专用集成电路可构成高能电子点 火器 Œ应当注意的是 š在使用中应合理选择工作点的 参数 Œ 以利提高电子点火系统乃至汽车发动机的可 靠性 "
收稿日期 š’••‘ • •‘ • •’ 咨询编号 š•‘•˜•”
图 ” 给出了双碱光电倍增管 ˆ其光阴极材料为 ³Â • ²  • £Ó和 ³Â • «• £Ó‰ 的典 型光 谱响 应曲 线"
《光电倍增管特性参数及其测量》实验报告
《光电倍增管特性参数及其测量》实验报告《光电倍增管特性参数及其测量》实验报告实验名称：光电倍增管特性参数及其测量姓名：学号：专业：班级：实验时间：2022 年月日厦门理工学院光电工程实验教学中心实验日期： 5.13室温：气压：同组实验者：实验目的与要求通过本实验，了解掌握光电倍增管的暗电流、信噪比、灵敏度和增益等特性及其测量方法，为应用光电倍增管对微辐弱射的探测奠定基础。
实验器材① MXY8101 光电倍增管综合实验仪 1 台② 耐高压连接线10只实验内容（包括实验原理、光路图、操作方法与步骤、数据记录及处理、实验结果分析与讨论等）实验原理、光路图：（1）光电倍增管工作原理光电倍增管属于真空光电传感器件，它主要由光入射窗、光电阴极、电子聚焦系统、倍增电极和阳极5 部分构成，光电倍增管有多种结构类型，典型光电倍增管如图 1.40-1 所示，为侧窗圆形鼠笼式光电倍增管。
其工作原理分下面 5 部分：① 光子透过入射窗口玻璃入射到玻璃内层光电阴极上，窗口玻璃的透过率满足光电倍增管的光谱响应特性；② 进入到光电阴极上的光子使光电阴极材料产生外光电效应，激发出电子，并飞离表面到真空中，称其为光电子；③ 光电子通过电场加速，并在电子聚焦系统的作用下射入到第一倍增极D1 上，D1 发射出的光电子数目是入射光电子数目的δ倍，这些二次光电子又在电场作用下射入到下一倍增极；④ 入射光电子经 N 级倍增后，电子数就被放大δN 倍，图1.40‐1 所示的倍增管共有 8 级，即N=8；⑤ 经过倍增后的电子由阳极收集起来，形成阳极电流，在负载上产生压降，输出电压信号Uo。
（2）光电倍增管的基本特性参数光电倍增管的特性参数如下。
①光电灵敏度光电灵敏度是光电倍增管探测光信号能力的一个重要标志，通常分为阴极灵敏度Sk 与阳极灵敏度 Sa。
它们又可分为光谱灵敏度与积分灵敏度。
光电倍增管的阳极光谱灵敏度常用Sa，λ表示，阳极积分灵敏度常用Sa表示，其量纲为 A/lm。
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
光电倍增管原理特性及其应用
光电倍增管原理特性及其应用光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种特殊的电子设备，广泛应用于光电探测、荧光测量、核物理实验等领域。
它利用电子受光激发释放的方式将光信号转换为电信号，并通过电子倍增过程将电信号放大多倍，达到目的信号放大的效果。
本文将介绍光电倍增管的原理、特性以及常见的应用。
1.光信号的发射：光信号通过光阴极进入光电管，光阴极通常由碱金属镓锑（NaKSb）材料制成。
当光信号照射到光阴极上时，光子与光阴极上的物质相互作用，使得光电子从光阴极上释放出来。
2.倍增过程：光释放的电子进入倍增极，倍增极是一种由若干离子阱和荧光幕构成的结构。
当光电子进入倍增极后，它们会受到倍增极上高电压的作用，在电场的驱动下不断加速并撞击倍增极表面的离子阱。
每一次撞击会产生一系列二次电子，这些二次电子再次撞击离子阱，又会产生更多的二次电子，从而形成电子的雪崩放大效应。
通过层层倍增，最终使得放大倍数达到几千倍甚至几万倍。
3.电子与收集极的相互作用：经过倍增极放大的电子进入到收集极，收集极是一个高电压的吸收电极。
当电子撞击收集极时，就会产生微弱的电流信号，这个电流信号即为光电倍增管放大后的输出信号。
1.高增益：光电倍增管能够将输入光信号进行倍增，放大增益可达几千倍甚至几万倍。
2.快速响应：光电倍增管由于对光信号的快速响应能力强，其时间分辨率可以达到纳秒级。
3.宽动态范围：光电倍增管的动态范围非常广，可以从微弱信号到强光信号都能够进行检测。
4.低噪声：光电倍增管具有较低的噪声水平，能够提高信号的信噪比。
1.光谱分析：光电倍增管适用于光谱仪器、光谱分析系统等领域，能够将微弱的光信号转换为电信号并放大，提高谱线的信噪比。
2.荧光测量：光电倍增管可以用于荧光检测系统中，通过对荧光信号的放大和检测，实现对荧光染料浓度、荧光标记物的检测等。
3.粒子探测：在核物理实验中，光电倍增管可以用于探测粒子轨迹、测量粒子能量、顶点位置等研究。
光电倍增管实验
6.光电倍增管的时间特性
1） “静态/时间”开关打到“时间特性测试” 档，将“HV/LV”开关打到“HV”档； 2） “阴极/阳极”开关打到“阳极电流”档； 3）将光源与实验箱上的LED1相连； 4）用示波器探头分别连接到 “PMT输出”和 “光脉冲” 上，从零开始缓慢增加电压， 观察两路信号在示波器中的显示； 5）记录实验现象，并对实验现象进行解释。
2. 光电倍增管实验仪
照度表------测量连续光源强度，有调零 和换档功能。 光照度调节—调节连续光源的电源电压， 从LED2输出接到光源。 脉冲宽度调节----调节脉冲光源的脉冲宽 度，从LED1输出脉冲电压，接到光源。 高压调节----调节光电倍增管直流电压， 由“高压输出”输出，接入光电倍增管 “高压输入”，开关拨向HV输出0～ 1000V电压，开关拨向LV输出0～40V电 压。 电压表------测量光电倍增管直流电压。
2.阳极灵敏度测量
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。
阳极光照灵敏度除与光电阴极的材料和光电倍增管 的结构有关外，还与工作电压有关。而且公式中的 要保证光电倍增管处于正常的线性工作状态，若在 饱和状态，光通量变化时电流并不改变，测得的灵 敏度就没有意义。因此测量时所用光通量比测阴极 灵敏度时要小很多。
Ia S a ( A / Lm)
PMT基础知识之一光电倍增管的工作原理特点及应用)解析
PMT基础知识之一光电倍增管的工作原理特点及应用)解析光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种能将光信号转化为电信号的光电转换器件。
它以其高增益、快速响应和低噪音等特点，在许多领域的光学测量中得到广泛应用，包括光谱分析、荧光检测、核物理实验等。
光电倍增管的工作原理是利用光电效应和二次电子倍增效应。
它由以下几个要素组成：光阴极、光增倍电极、聚焦电极、二极子结构和阳极。
光阴极是光电效应的关键部分，它所采用的材料通常是碱金属或多元化合物。
当光照射到光阴极上时，光子能量被转化为电子能量，从而产生光电子。
光电子经过电场的作用，被加速到光增倍电极上。
光增倍电极上有许多层金属环，称为光栅，它们可以运用电场将光电子逐级地加速，并在每一级都发生冲击电离，产生次级电子，使光电子数量逐级增加。
次级电子经过电场聚焦，被减震电极引导到二极子结构处。
二极子结构由多个层次的金属环组成，其中正极为阳极，负极为阴极。
次级电子在二极子结构上发生冲击电离，二次电子产生的数量比初始光电子数量更多。
最后，二次电子被加速到阳极上，产生电流信号。
该电流的幅度与初始光子的能量成正比。
这个信号经过放大和处理后，最终用于检测和测量。
光电倍增管的特点包括高增益、宽动态范围、快速响应和低噪音。
其高增益是由于倍增过程中的二次电子冲击电离效应，可以将一个光子转化为数千个电子。
它的宽动态范围可以处理从强光到弱光的广泛光强范围。
快速响应让光电倍增管适用于高速计数和时间分辨测量。
低噪音使得它对弱信号有很高的灵敏度。
光电倍增管在许多领域中得到广泛应用。
在光谱分析中，它可以用于光谱仪和分光仪的检测器。
在荧光检测中，光电倍增管可以提高荧光检测的灵敏度和信噪比。
在核物理实验中，它可以用于测量射线和粒子的强度和能量。
总结起来，光电倍增管的工作原理是通过光电效应和二次电子倍增效应将光信号转化为电信号。
它的特点包括高增益、宽动态范围、快速响应和低噪音。
光电倍增管
1、光电倍增管的结构和特性 2、光电倍管的工作过程 3、线性工作 4、伏安特性
光电倍增管的结构和特性
光电倍增管由光阴极接收射入光子的能量并将其 转换为光子，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。一般情况下，光谱响应特性的 长波段取决于光阴极材料，短波段则取决于入射窗材 料。光电倍增管的阴极一般都采用具有低逸出功能的 碱金属材料所形成的光电发射面。光电倍增管的窗材 料通常由硼硅玻璃、透紫玻璃（UV玻璃）、合成石英 玻璃和氟化镁（或镁氟化物）玻璃制成。硼硅玻璃窗 材料可以透过近红外至300nm垢可见入射光，而其它3 种玻璃材料则可用于对紫外区不可见光的探测。
光电倍管的工作过程
光电倍增管主要由光阴极K、倍增极D和阳极A组成
光电倍管的工作过程
当有光子入射到光阴极K上，只要光子的 能量大于光阴极材料的脱出功，就会有电子从 阴极的表面逸出而成为光电子．在K和D1之间 的电场作用下，光电子被加速后轰击第一倍增 极D1，从而使D1产生二次电子发射．每一个 电子的轰击约可产生3～5个二次电子，这样就 实现了电子数目的放大．D1产生的二次电子被 D2和D1之间的电场加速后轰击D2，……．这 样的过程一直持续到最后一级倍增极Dn.
线性工作
造成非线性的原因 （1）内因，即空间电荷，光电阴极的电阻 率，聚焦或收集效率等的变化； （2）外因，光电倍增管的输出信号电流在 负载电阻上的压降，对末级倍增极电压 产生的负反馈和电压的再分配，都可能 破坏输出信号的线性。
伏安特性
（a）阴极伏安特性 在入射到光电倍增管阴极面上的光 通量一定时，阴极电流与阴极和第一倍 增极之间的电压（称阴极电压）的关系 曲线叫阴极伏安特性，经研究，在阴极 电压较小时，阴极电流随着阴极电压的 增大而增加，直到阴极电压大于一定值 后，阴极电流才趋向饱和，且与入射光 通量成线性关系。
光电倍增管原理、特性与应用
表 1 给出了在光吸收和光发射应用领域所适用的光电倍增管的适用型号以及这些型号所具有特性。其 它应用领域所适用的光电倍增管的适用型号和特点如表 2 所列。
表 1 光吸收和光发射应用所适用的光电倍增管的型号选择及特性
应用领域
光电倍增管特性
适用管型
1.紫外/可见/近红外光光度计
R212，R374，R376，
为确定样品物质的量，可采用连续光谱对物质进 宽光谱响应；高稳定性；
R928，R955，R1463，
行扫描，并利用光电倍增管检测光通过被测物前后 低暗电流；高子效率；低
R1477，R3896，R6356，
的强度，即可得到被测物质的光吸收程度，从而计 滞后效应；较好偏光特性
利 算出物质的量
R6357，CR114，CR131
肇光度的测定，可以分析物质的浓度、含量及纯度 滞后效应；较好偏光特性 （GBD221）
等
IP28，R106，R166，
1.发光分光光度计
R212，R759，R6350，
样品接收外部照射后会发光，用单色器将这种光 高灵敏度；高稳定性；低
R6351，R6352，R6354，
特征光谱线显示出来，并用光电倍增管探测是否存 音电流
X 光时间计
高灵敏度、高稳定性、低暗电流
R105/913A/6350
射线测量仪
稳定性、本底噪声、好坪特性
R647/1635/1924、CR119/120/129/133
资源调查，石油测井应用 稳定性、抗震、较好的坪特性
R1281/1288/3991/4177
工业计测，厚度计
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。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结 构图。其主要工作过程如下：
PMT基础知识之一光电倍增管的工作原理特点及应用)
PMT基础知识之一光电倍增管的工作原理特点及应用)光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种能够将光信号转换为电信号的器件，具有高灵敏度、高增益、快速响应等特点，广泛应用于光学测量、粒子探测等领域。
PMT的工作原理是基于光电效应和二次电子倍增效应。
当光通过PM中的光阴极时，光子撞击光阴极上的金属或半导体材料，从而产生光电子。
光电子将被电场加速并进入第一倍增极，通过材料的二次发射效应，产生更多的二次电子。
这些二次电子接着被电场加速并进入下一个倍增极，继续产生更多二次电子。
这个过程循环进行，多级倍增极逐级放大电子信号，最终输出一个明显增强的电流脉冲。
PMT的特点主要包括：1.高灵敏度：PMT能够检测到非常微弱的光信号，其灵敏度可以达到单光子级别，可用于低光条件下的测量。
2.高增益：PMT具有非常高的增益，一次光电子可以放大为数百份甚至数千份电子信号。
这使得PMT在低光强条件下也能够产生易于检测的电信号。
3.宽动态范围：PMT的输出信号强度可以根据光信号的强弱自动调节，具有宽动态范围。
4.快速响应：PMT的输出信号响应时间较快，常常可以在纳秒到亚纳秒的时间内完成信号放大和输出。
PMT具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1.光学测量：PMT可用于光谱分析、荧光光谱测量、光强测量和生物荧光检测等领域。
2.粒子探测：PMT可作为核物理和高能物理中的粒子探测器，用于测量粒子的能量、充能、时间等参数。
3.星光观测：由于PMT对低光强的高灵敏度和高增益，可用于天文学中观测微弱的星光信号。
4.医学影像：PMT可用于核医学成像技术，如正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT）。
总之，光电倍增管是一种基于光电效应和二次电子倍增效应的器件，具有高灵敏度、高增益、快速响应等特点。
广泛应用于光学测量、粒子探测、医学影像等领域。
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工作原理是在真空环境下，光子进入光电阴极后，通过光电效应产生光电子，光电子经过倍增级的电子倍增带，通过电场在倍增级中抽取附近的电子，并将其加速，进一步碰撞新的电子，产生更多的电子，以此类推。
最后，由万向电子聚焦的效应使电子在进入阳极之前被聚焦，从而产生电流信号。
1.光谱仪和色度计：光电倍增管可以将光信号转换为电信号放大后进行测量和分析。
在光谱仪中，光电倍增管可以感知和测量不同波长的光信号，并生成相对应的电压信号。
在色度计中，光电倍增管可以检测和测量颜色的亮度和饱和度。
2.核物理实验：光电倍增管在核物理实验中起着关键的作用。
它可以将高能粒子射入的能量转换成电信号，从而测量和分析粒子的能量、种类和强度。
光电倍增管在粒子探测器和闪烁体探测器中广泛应用。
3.气相和液相色谱仪：光电倍增管被广泛用于色谱仪中。
对于气相和液相色谱仪，光电倍增管可以将分离出的化合物转化为电信号，并通过放大电信号进行测量和分析。
4.光子计数：光电倍增管可以用于测量低光强度的光信号，例如用于量子计算和量子通信中的单光子计数。
光电倍增管能够将微弱的光信号转换为可观测的电信号，从而实现对单个光子的检测和计数。
5.星光探测器：由于光电倍增管对低光强信号的高灵敏度和放大能力，它被广泛应用于天文观测和星光探测器中。
光电倍增管能够检测和测量由星体射入地球的微弱光信号，并提供详细的光谱分析和测量。
综上所述，光电倍增管是一种基于真空电子技术的装置，可以将光信号转换为可观测的电信号并进行放大。
它在光谱仪、核物理实验、色谱仪、光子计数和星光探测器等领域中都有广泛的应用，为科学研究和工程技术提供了重要的技术支持。
光电倍增管的原理和性能分析
光电倍增管的原理和性能分析光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）是一种利用光电效应和电子倍增放大机制的光电检测器件。
它能将微弱的光信号转化为强电信号，广泛应用于核物理、光谱学、荧光分析等领域。
本文将详细介绍光电倍增管的原理和性能分析。
一、光电倍增管的结构与原理光电倍增管由光阴极、电子逸出极、电子倍增层和阳极四个部分组成。
其结构示意图如下图所示：（图1：光电倍增管结构示意图）光电倍增管的工作过程如下：1. 光阴极吸收光子，产生电子。
2. 电子经“光电子倍增”作用，在电子倍增层内被加速和放大。
3. 放大后的电子被收集到阳极上，形成一个强电信号输出。
下面我们分别介绍各个部分的作用。
1. 光阴极光阴极是光电倍增管的第一个组成部分。
其作用是将光子转化为电子。
常用的材料有 S-1、Cs3Sb、Na2KSb 等碱金属反射式光阴极。
当光线照射到光阴极表面时，光子与光阴极内的金属分子相互作用，把一些电子激发到光阴极的表面。
在电子释放的同时，光电子被电场加速，沿着管子方向移动。
2. 电子逸出极电子逸出极是光电倍增管的第二个组成部分。
其作用是使逸出的电子进入电子倍增层。
通常采用的是“阴极镜”式的逸出极。
当光电子进入逸出极表面时，由于逸出极表面的电场比光阴极的电场大，光阴极上的光电子会被吸引到逸出极表面，并且更多的电子被激发到逸出极表面。
3. 电子倍增层电子倍增层是光电倍增管的核心部分，也是光电子放大的关键步骤。
在电子倍增层中，光电子被如下图所示的电子倍增层结构放大。
（图2：电子倍增层结构示意图）其中，“聚焦极”作用是偏转电子向“微通道”方向运动，而“微通道板”上的金属管则是对电子进行倍增的关键部分。
当电子进入微通道管里，会被撞击到管壁，使管壁内部的金属原子受到电子撞击而产生“次级电子”。
简述光电倍增管的原理及应用
简述光电倍增管的原理及应用1. 光电倍增管的原理光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种用于检测和放大光信号的装置。
它主要由光阴极、一系列倍增极以及阳极组成。
PMT的原理可以简单描述为以下几个步骤： 1. 入射光子激发光阴极中的电子，并使其从物表逸出。
2. 入射光子激发光电子沿着电场导向进入第一倍增极，在该倍增极上由于存在高强度电场，光电子可以获得能量的倍增。
3. 倍增过程中，光电子以极高的速率击打紧邻的倍增极，导致光电子数目指数级增加。
4. 当光电子到达最后一个倍增极时，它的数量变得足够大，以至于能够引起阳极上的电流。
5. 阳极中的电流信号进一步被放大和处理，最终得到一个与入射光子能量成正比的电压脉冲。
PMT的工作原理依赖于特殊材料的选择和电场的控制。
它的主要特点包括灵敏度高、信噪比好、动态范围广等。
2. 光电倍增管的应用光电倍增管广泛应用于各种科学研究和工程领域，包括但不限于以下几个方面：2.1 光学成像光电倍增管可用于获取低光强条件下的图像。
例如，在天文学中，天文学家利用光电倍增管观测天体，以获取来自宇宙深处的微弱光信号。
此外，在生物医学领域，光电倍增管可用于荧光显微镜中的图像获取，实现对细胞和组织的高分辨率成像。
2.2 激光测距光电倍增管在激光测距系统中起到关键作用。
利用光电倍增管检测激光脉冲发射和返回时间之间的差异，可以实现高精度的测距。
激光测距广泛应用于地质勘探、航空测量、汽车安全等领域。
2.3 核物理实验光电倍增管在核物理实验中常被用来检测和测量放射性粒子的能量和轨迹。
通过将光电倍增管与各种探测器相结合，科学家可以研究原子核结构、粒子物理学等领域。
2.4 荧光光谱分析光电倍增管可用于荧光光谱分析。
在荧光分析中，被测物质通过受激发射光子产生荧光信号。
光电倍增管可以检测和放大荧光信号，进一步分析被测物质的成分和浓度。
2.5 核医学在核医学中，光电倍增管用于单光子发射计算机断层显像（Single Photon Emission Computed Tomography，简称SPECT）。
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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.。