光电倍增管特性实验
光电倍增管
附录二光电倍增管K——光阴极；F——聚焦极；D1～D10——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。
光电倍增管特性综合测试实验
专家评审意见
认证专家签名（至少3人）：
学院意见
院长签名学院盖章
论证情况：
综合性实验涉及的知识面较广，重点要求学生掌握实验原理。学生书写实验报告时，原理要阐述清楚，原理部分和实验的精度是实验报告的重点部分。电倍增管是高灵敏度的光电转换器件,管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个倍增电极,可用来检测微弱光信号,光电倍增管可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能，光电倍增管高灵敏度和低噪声的特点使它在光测量方面获得广泛应用，光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。实验要求学生掌握光电倍增管结构以及工作原理,掌握光电倍增管基本特性,掌握光电倍增管基本参数的测量方法,了解光电倍增管的应用。实验涉及光学度量、光电转换和光电探测等知识，知识面较广，通过实验数据测量和实验曲线的绘制，锻炼了学生实验动手操作能力和数据处理能力，进一步促进学生将课本理论知识与实验结合起来，培养学生科学严谨的科学研究态度，属于综合性实验。
安徽科技学院综合性、设计性实验项目认证表
实验项目名称
光电倍增管特性综合测试实验
实验计划学时
3
所属课程名称
光电器件与技术
项目申报负责人
王玉莲
所属学院
理学院Hale Waihona Puke 开设时间2010.7
项目内容及可行性论证
项目内容：
1、光电倍增管阴极光电特性测试实验2、光电倍增管阳极光电特性测试实验3、光电倍增管阴极伏安特性测试实验4、光电倍增管阳极伏安特性测试实验、5、光电倍增管光谱特性测试实验
电子束光电器件：光电倍增管信号处理电路的设计与实现
电子束光电器件：光电倍增管信号处理电路的设计与实现光电倍增管是一种常见且重要的光电器件，广泛应用于科研、医疗、工业等领域。
它具有高增益、快速响应、低噪声等优点，能够将入射的光电信号放大到较大的幅度，从而提高信号的强度，并增强了信号的可靠性和稳定性。
然而，光电倍增管的输出信号幅度较小，因此需要设计和实现一个高质量的信号处理电路，以进一步提高信号处理的性能和精度。
本文将针对光电倍增管信号处理电路的设计与实现进行讨论，内容包括电路设计的基本原理、关键技术和实验结果等。
一、光电倍增管信号处理电路设计原理1. 信号放大阶段光电倍增管的输出信号通常是微弱的脉冲信号，需要进行放大才能用于后续的信号处理。
常用的放大电路包括运放放大器电路和离散放大器电路。
运放放大器电路具有高增益、低噪声和稳定性好等优点，适用于对信号进行较高增益的放大。
离散放大器电路采用晶体管、场效应管等离散器件进行放大，具有较高的输出功率和频率范围，适用于对信号进行较大幅度的放大。
2. 滤波阶段光电倍增管输出信号中可能包含一些杂散噪声和干扰，需要进行滤波处理。
滤波电路可以采用低通滤波器、带通滤波器等形式，以滤除高频噪声和保留感兴趣的频率成分。
3. 去闪光脉冲处理光电倍增管在工作过程中可能会受到闪光干扰，导致输出信号出现闪光脉冲。
为了去除这些干扰信号，需要采用合适的闪光脉冲处理电路，例如使用时间延迟电路和差分电路等方法来抑制闪光脉冲的干扰。
4. 增益控制和放大调节为了适应不同信号强度的输入和输出要求，光电倍增管信号处理电路通常需要具备增益控制和放大调节功能。
这可以通过调节放大器电路的增益系数和电压源来实现。
二、光电倍增管信号处理电路关键技术1. 优化放大器电路设计在设计放大器电路时，需要考虑增益、带宽、噪声等指标。
可以根据实际需求选择合适的运放器件和电路拓扑结构，以达到最佳的性能。
2. 合理选择滤波器类型和参数滤波器的选择和参数设置直接影响信号处理的效果。
真空紫外光电倍增管测试技术研究
３ ３
的辐射强 度高 ， 向性 好 ， 高 度 偏 振 的特 性 ， 方 有 其光 谱 特性 可 精 确 的 计 算 得 到 。合 肥 国 家 同 步 辐 射 室 ８ ０ Ｖ 电子储存 环是理 想 的真 空紫外 一软 ｘ射 线 ０ Ｍｅ
示 。前 置 超 环 面 镜 距 光 源 点 ７ ３ 水 平 接 收 角 ．ｍ， ５ ａ， 直 接 收 角 １５ ａ 。 同步 辐 射 入 射 角 为 ｍｒｄ 垂 ．ｍｒｄ ８ 。根 据工 作波 段表 面镀 金 。 ６，
辐射 国家标 准 由红外一 可见一 紫 外波 段延 伸到软 ｘ 射线 一真 空 紫 外 波 段 ， 补 国 家 计 量 的 一 个 空 白。 填 同时 ， 可以参 加该 波段光 谱辐 射标 准 的国际 比对 ， 将 为 我 国光 谱辐 射标 准的 国际接 轨奠 定基 础。
连接到 检流 计上 ， 这样 就 完成 了将 真 空紫 外 光信 号 转化 为 电信号的 全部工 作。 目前 美 国先 锋公 司有 一 种仪器上 所 用的光 电倍 增 管 可检测 远 达 ３ｎ 的真 Ｏｔ ｏ 空紫外光 ， 也就 是通过 上述工 作原 理实现 的。
还没 有能够 透过该 波 长 的光 窗材 料 ， 当前透 紫外 线
在 我 国， 中科 院长春 光机 所， 国家计 量研 究院 和
国家 同步 辐射 实验 室在 辐射计 量方 面 已率 先做 了一 些工 作 ， 合肥 中科大 国家 同步 辐射 实验室 ， 同步 辐射
性能最好 的材 料为 氟 化镁 材 料 ， 能够 透过 ｌ５ ｍ 只 ｌｎ 紫外光 ， 将 一些 化学 试剂 如 水 杨酸 钠 或 四苯 基 丁 但 二稀涂抹 在玻 璃平板 上， 将 ３ ～２０ ｍ 的真 空 紫 可 ０ ０ｎ
光电倍增管使用特性
最好仔细阅读后下载，感谢您的使用！ 1 / 36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。
2 / 36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。
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。
光电检测试验报告PMT
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。
物理实验技术中的光学特性测试方法
物理实验技术中的光学特性测试方法光学作为物理学的重要分支，涉及到很多领域的研究，从天文学到生物学，光学技术都起到了关键作用。
而在物理实验中，对光学特性的测试方法也是不可或缺的。
本文将介绍几种常见的光学特性测试方法，展示它们的原理和应用。
一、衍射和干涉衍射和干涉是光学实验中常用的测量方法之一。
衍射现象是光波在通过一个狭缝或物体边缘时的弯曲扩散。
而干涉则是两个或多个光波相互叠加而形成的干涉条纹。
这两种现象都能提供光波的波长和波速等信息。
通过衍射和干涉现象，可以测量光的波长。
例如，夫琅禾费衍射仪是一种常见的光学仪器，它利用狭缝产生衍射光，通过观察衍射光的干涉条纹，可以计算出光的波长。
这种方法在物理实验中广泛应用于测量激光的波长、光纤的色散等。
干涉仪也是常用的光学实验仪器，它利用干涉现象测量物体的形状和薄膜的厚度等。
例如，薄膜干涉仪可以通过观察薄膜上的干涉条纹来测量薄膜的厚度。
这种方法广泛应用于薄膜涂层的研究和制备中。
二、光电技术光电技术是利用光的电磁性质进行测量和控制的一种技术。
它主要依靠光电效应、光散射和光吸收等原理来实现对光学特性的检测。
光电二极管是光电技术应用最为广泛的器件之一。
通过测量光电二极管的输出电流或电压变化，可以得到光的强度、功率等信息。
在物理实验中，光电二极管广泛应用于光源的测量、光谱的测量以及光电转换器件的研究等。
光电倍增管是一种能够放大微弱光信号的器件。
它利用光电效应将光转化为电子，然后利用倍增过程将电子不断放大，从而提高信号的强度。
在物理实验中，光电倍增管常用于弱信号的测量，如荧光、放射性测量等。
三、散射和吸收光的散射和吸收是光学实验中用于测量物体光学特性的重要方法。
散射是光在物体表面上发生反射或散射的现象，而吸收则是光经过物体后被物体内部吸收的过程。
斯托克斯散射是一种常用的散射实验方法。
它利用光散射的方向和强度变化来分析和研究物质的光学性质。
斯托克斯散射广泛应用于材料的结构表征、颗粒的测量以及生物分子的研究等。
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。
大恒实验产品-3光电器件与检测系列实验
大恒实验产品-3光电器件与检测系列实验3-1 GCS-GDTC 光电探测器特性测量实验光电探测器是光电系统的核心组成部分，其性能直接影响着光电系统的性能。
因此，无论是设计还是使用光电系统，深入了解光电探测器的性能参数都是很重要的。
本实验研究光电二极管、热释电探测器、光敏电阻三种常用探测器的频率响应与时间响应特性。
主要实验内容如下:(1) 深入理解光电探测器的响应度、光谱响应等概念(2) 光电二极管光谱响应测量实验(3) 了解热释电探测器和硅光电二极管的原理和使用方法。
(4) 了解光电探测器的响应度与信号光的调制频率的关系。
(5) 脉冲响应法测量光电二极管的响应时间。
(6) 幅频响应法测量光敏电阻的响应时间。
(7) 偏置电压与负载电阻对光电二极管响应时间的影响。
3-2 GCS-LD/LED-I/II LD/LED 参数测量综合实验实验通过从LD/LED的光学特性（发射光谱、发射角、发散角）、电学特性（P-I特性和V-I 特性）、热学特性（温度对阈值电流和输出照度的影响）和色度学特性（发光体的单色性及颜色分布）5大特性进行描述，并通过对其工作原理的讲解，让学生对LD/LED有一个清晰认识。
主要实验内容如下：1.发光二极管光谱特性的研2.发光二极管响应时间的测试3.发光二极管发光亮度与电流关系4.LED发光法向光强及其角分布5.LED/LD光谱分析和色坐标测试实验（GCS-LED/LD-II可完成）3-3 GCS- BZG 光电倍增管特性及微弱光信号探测实验光电倍增管是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，可以测量微弱的光信号。
主要实验内容如下：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.学习光电倍增管输出信号的检测和变换处理方法3.验证光电倍增管的光照灵敏度4.测量光电倍增管在无光照射情况下的暗电流5.作出光电倍增管工作的光电特性曲线6.作出光电倍增管工作的伏安特性曲线7.作出光电倍增管在不同直接负载和I/V变换下的关系曲线8.了解光电倍增管在脉冲光时，经过运算放大器输出的电压波形变化3-4 GCS- RTC 热探测器参数测量实验热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的器件。
光电倍增管特性理科物理实验报告-实验步骤数据分析讨论全套
光电倍增管特性实验报告一、实验目的与实验仪器目的（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。
仪器光电倍增管及微弱光实验仪、光通路组件、光电倍增管及封装组件、BNC 线、示波器二、实验原理（要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式）1、灵敏度1.1阴极灵敏度。
光电阴极的光电流除以入射光通量FE为入射到阴极的光照度，S为光电阴极的面积1.2阳极光照灵敏度。
阳极输出电流与照射阴极上光通量的比值2、放大倍数G一定的入射光通量和阳极电压下，阳极与阴极电流间的比值或阳极和阴极灵敏度的比值3、阳极伏安特性光通量一定时，阳极电流和总电压之间的关系。
光电倍增管的增益G与二次倍增极电压E 之间的关系n为倍增极数，b为与倍增管材料有关的常数。
4、暗电流。
当光电倍增管完全与光照隔绝时，加上工作电压后阳极电路里仍会有输出电流，称为暗电流。
引起因素：热电子发射，场致发射，放射性同位素的核辐射，光反馈，离子反馈，极间漏电等5、光电特性一定工作电压下，阳极输出电流与光通量之间的曲线关系6、时间特性光电子从光电阴极发射经过倍增极达到阳极的时间7、光谱特性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三、实验步骤（要求与提示：限400字以内）按照要求连接电路，接通电源，每个实验前都需要重新按照要求设置一下初始状态（电压和光照等）1、阴极灵敏度。
缓慢调节光照度，使照度计显示0.5LX，保持光照度不变，电压调节至负80V,记下电流2、阳极灵敏度。
同1，光照度显示0.1LX，电压调至负400V，记下电流3、阴极光电特性。
电压调至负80V，保持不变，调节光照度0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0LX依次记录此时电流；将阴极电压调至负50V重复上述操作。
4、阳极光电特性。
20-21光电倍增管
I i0
n
光电倍增管各电极的联接线路 •倍增极由700～2000伏的高压直流电源供电 •阴极接电源负极，阳极通过负载电阻RL接电 源的正极，管子阳极是电路的输出端。 •各光电倍增极(D1～D4)电压通过分压获得 •光电倍增管各电极电位按照阴极K，第一光 电倍增极D1，第二光电倍增极D2，第三光电 倍增极D3，第四倍增极D4，阳极A次序递增， 并建立了依次递增的使电子加速的电场。
（c）直瓦片式
（d）圆片式
光电阴极配合可制成探测弱光的倍增管，极间电压高时，有的电 子可能越级穿过，收集率较低，渡越时间差异较大。 盒栅式的主要特点是收集率较高(可达95％)，结构紧凑，但极间电 子渡越时间差异较大。 直瓦片式的主要特点是极间电子渡越时间差异小，但绝缘支架可能 积累电荷而影响电子光学系统的稳定性。 圆瓦片式的主要特点是结构紧凑，体积小，灵敏度和均匀性差些。
光电倍增管的特性曲线光电倍增管的特性曲线252550507575100100125125101066极间电压极间电压v倍增系数倍增系数mm101055101044101033由于环境温度热辐射和其它因素的影响即使没有光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信号输入加上电压后阳极仍有电流这种电流称为暗电流
1
2 0
Байду номын сангаас
金属的光电发射
• 金属中存在着大量的自由电子，但在通常 条件下并不能从金属表面挣脱出来，这是 由于金属表面有一层偶电层的缘故，偶电 层阻止电子向外逸出。 • 当光照金属时，若光子的能量足够大，将 产生光电发射效应
2.光电阴极的特性
• 光电阴极是光电发射探测器的光电转换部 件。任何光电发射探测器的光谱响应和响 应度都与它所采用的光电阴极的性能紧密 相关。 • 目前可以用作光电阴极的材料有几十种， 可以履盖从紫外到近红外的很大的光谱范 围。早期的光电阴极是由金属制做的，后 来已为半导体光电阴极代替，现在正在发 展新的亲和材料
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 。
光电倍增管实验
PMT输入----光电倍增管电流输入端，进入 电流检测单元，经处理送入电流表。
电流表------测量光电倍增管输出电流，单位 为µA或nA自动换档。
时间特性测试区----开关拨向时间特性测试， 则测试光电倍增管的时间特性，从“光脉 冲”测试脉冲光源电源的脉冲电压，从 “PMT输出”测试光电倍增管输出的脉冲 电流；开关拨向静态特性测试，则测试光 电倍增管的静态特性。
流过分压电路的电流Ib与光电倍增管输出信号的线 性密切相关，分压电阻的取值应考虑到这一点。
随着光通量的增加，阳极电流Ia也相应增加。当光 通量进一步增大并超过某一定值后，阳极电流与光通 量之间会偏离线性关系，甚至使光电倍增管进入饱和 状态，如下图所示
光电倍增管的光电特性
5）时间特性
由于电子在倍增过程中的统计性质以及电 子的初速效应和轨道效应，从阴极同时发 出的电子到达阳极的时间是不同的，因此， 输出信号相对于输入信号会出现展宽和延 迟现象，这就是光电倍增管的时间特性。
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；
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。
光电倍增管在物理实验中的应用研究
1 引言光电倍增管PMT(photomultiplier tube)是一种建立在光电子发射效应、二次电子发射和电子光学理论基础上,把微弱光转换成光电子并获倍增的重要的真空光电发射器件[1]。
光电倍增管于1934年第一次研制成功,它作为弱光探测器已有70多年的发展历史。
自80年代开始,光电倍增管进入飞速发展的阶段,各种结构和功能的光电倍增管层出不穷,性能参数也不断提高。
光电倍增管也正是凭着优越的性能被广泛应用到光谱分析、遥感卫星测量、高能物理、医学影像诊断、环境监测、军事侦察等广阔领域。
2 光电倍增管的工作原理和基本特性2.1光电倍增管的一般结构及工作原理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。
光电倍增管的工作原理可用图1说明,其中光阴极可根据设计需要采用不同的光电发射材料制成。
聚焦电极与光阴极共同形成电子光学聚焦系统,将光电阴极发射的电子汇聚成束并通过导电膜孔打到电子的阳极。
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,打到第二倍增极处,又引起更多的二次电子发射,此过程一直持续到第十。
最后,经倍增的光电子被阳极收集作为信号输出。
(如图1)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。
2.2光电倍增管的基本特性(1)灵敏度和工作光谱区光电倍增管的灵敏度S是指在1lm的光通量照射下所输出的光电流强度,即FiSS单位为μA/lm。
显然,灵敏度随入射光的波长而变化,这种灵敏度称为光谱灵敏度,而描述光谱灵敏度随波长而变化的曲线称为光谱响应曲线,由此可确定光电倍增管的工作光谱区和最灵敏波长。
(2)暗电流光电倍增管在全暗条件下工作时,阳极所收集到的电流称为暗电流。
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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。
总之，当入射光经过下述过程后，光电倍增管才能输出电流。
（1）入射光透过玻璃光窗；（2）激励光电阴极的电子向真空中放出光电子（外光电效应）；（3）光电子经聚焦极汇集到第一倍增极上，进行二次电子倍增后，相继经各倍增极发射二次电子；（4）由末级倍增极发射的二次电子经阳极输出。
2．光电倍增管的主要参量与特性（1）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3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。
对应于该光谱响应曲线，本实验系统采用中心波长在425nm的蓝光LED发光二极管做光源。
根据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%。
对于每一支光电倍增管来讲，真实的数据可能会略有差异。
图2（2）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，且提供每一支光电倍增管的光谱响应特性不现实，所以一般用光照灵敏度来评价光电倍增管的灵敏度。
阳极光照灵敏度表示的是对光电面上入射一定光束时，阳极输出电流的大小。
即对应于1流明光的输出电流称之为光照灵敏度，用SA表示；单位为A/LM（安培/流明）。
光照灵敏度有表示阴极特性的阴极灵敏度和表示光电倍增管整体特性阳极灵敏度两种。
本测试仪系统如图3所示那样，光源用标定的蓝色发光LED管，并且加上减光片装置（有时在光源和光电倍增管之间使用视觉灵敏度补正滤光片，但是通常不用），电流计接在阳极回路，给各电极加上典型的电压分配，以使光通量保持在10-10—10-5流明。
如果测量SA越大，表明光电倍增管探测微弱光信号本领越强。
图3（3）光电特性光电倍增管的阳极输出电流与入射于光电阴极的光通量之间的函数关系，称为倍增管的光电特性。
一般光电倍增管的光电特性曲线线性（直线性）是很好的。
也就是说具有宽的动态范围。
但是在接收较强的光入射时，会产生偏离理想线性的情况。
其主要原因是阳极的线性特性影响。
具有透过型的光电阴极的光电倍增管，工作在低电压、大电流场合，也可能出现阴极线性特性的影响。
阴极、阳极两者的线性特性在工作电压一定时，与入射光波长无关，而取决于电流值大小。
因此对于模拟量测量，必须选取能保证阳极电流与光照在大范围内保持线性关系的那些型号的光电倍增管（工程上一般取特性偏离于直线3%作为线性区的界限）。
（4）伏安特性光电倍增管的伏安特性是指在改变阳极—阴极间的工作电压时，从而引起阳极输出电流的变化。
光电倍增管的输出电流对工作电压非常敏感，因此必须使用高稳定性的高压电源。
本测试仪采用的高压电源的漂移、纹波、温度变化、输出变化、负载变化等的综合稳定度优于该光电倍增管稳定度1个数量级，并连续可调。
（5）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。
作为微小电流、微弱光使用的光电倍增管，希望暗电流尽可能小。
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，其产生的主要原因有以下几种：①由光电表面及倍增极表面的热电子发射引起的电流；②管内阳极和其它电极之间，以及芯柱阳极管脚和其它管脚之间的漏电电流；③因玻璃及电极支持材料发光产生的光电流；④场致发射电流；⑤因残留气体电离产生的电流（离子反射）；⑥因宇宙射线、玻璃中的放射性同位素发出放射线、环境γ射线等导致玻璃发光引起的噪声电流。
阳极暗电流也受阳极电压的影响，随着工作电压增加而增加，但增加率并非一样。
（6）电流放大（增益）由一个具有初速能量E的一次电子，从倍增极发射出δ个二次电子（称δP为二次发射系数），在低噪声的条件下得到倍增，从而达到了电流放大的作用。
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。
在具有n个倍增极的光电倍增管，其电流增益μ即可表示为：μ = Ia / Ik = Sa / Sk 或μ = δn3．光电倍增管的使用及连接回路（1）光电倍增管输出的电流、电压转换①负载电阻进行电流、电压转换光电倍增管输出是一个电流信号，而与其相连的后续电路，一般是基于电压信号而设计的，因此，常用一个负载电阻来完成电流-电压的转换。
由于光电倍增管小电流输出时可看成一个具有很高特性阻抗的理想恒流源，为此，理论上负载电阻可以选取任意大的阻值，实现从一个很小的电流信号得到一个很大的电压信号。
但实际上，较大的负载电阻会导致频率响应和输出线性的恶化。
图4 光电倍增管的输出回路如图4中，考虑到上述因素，本测试仪采用温度系数小的金属膜无电感负载电阻，并选取适当阻值的电阻来完成光电倍增管特性的测试。
②运算放大器电流-电压转换使用运算放大器进行电流-电压转换的电路，在和数字电压表组合起来用时，就不需要使用昂贵的微小电流计，也可精确测试光电倍增管的输出电流。
图5 用运算放大器的电流、电压变换回路用运算放大器进行电流-电压转换的基本电路如图6所示，因为运算放大器的输入阻抗非常高，光电倍增管的输出电流不能在图5中的A点流入运算放大器的反相端子（-）。
因此，绝大部分的电流流经反馈电阻Rf，然后流出前置放大器的输出端。
一般运算放大器有非常高的放大倍数为105，通常保持在反相输入端子（A点）的电位与同相输入端子（B点）的电位（接地电位）相同下工作（把这称作并接地或假接地）。
所以运算放大器输出电压和Rf 两端发生的电压V相同，理论上，可以得到开路放大倍数倒数大小的高精度，实现电流-电压变换。
这种情况下，输出电压V可用下面的公式来计算：V 0= -IP×Rf限制输出电压V0的因素主要有：光电倍增管的阳极电流IP、反馈电阻Rf的大小以及运算放大器的工作电压等。
③光电倍增管的快速输出回路在检测具有快速上升、下降时间的脉冲光时，通常使用具有50欧姆阻抗的同轴电缆连接光电倍增管和后接回路。
为了传送信号输出波形不失真，如图7那样，输出端子用和同轴电缆特性阻抗相同的纯电阻作为终端。
由此，从光电倍增管看的特性阻抗与电缆长度无关，观测波形的失真可减轻。
但是，特别在使用MCP内藏型光电倍增管等观测超高速现象的场合，电缆如果过长，由于同轴电缆自身的信号损失，需要注意信号波形的失真。
如在输出端阻抗特性不匹配时，从光电倍增管看的阻抗特性因频率数而异的，并且，该值还受同轴电缆长度的影响，因而可能产生输出失真。
这种不匹配，不仅因同轴电缆和终端电阻，而且由于使用的接线端子本身或因同轴电缆的末端处理而引起的可能性也存在。
所以必须特别注意选择接线端子和同轴电缆与光电倍增管的连接。
同轴电缆与接线端子的连接都不要有阻抗特性的不连续点。
【实验仪器】本光电倍增管特性及微弱光信号测试仪系统，它包括下列3部分：①主机控制箱：高压调节驱动模块（高压模块的使用可参考仪器使用说明书）、各种负载电阻、电流/电压变化模块、光源光强调节装置、信号频率调节装置等；②屏蔽暗室：侧窗式光电倍增管、功率可调光源部件、滤光片、减光装置等；③附件：检流计（选用）；选购件：电流表、数字万用表、示波器；实验报告与要求1、作出阳极电压一定条件下输出阳极电流与光强之间的关系曲线（光电特性）；2、作出光强一定条件下输出阳极电流与阳极电压之间的关系曲线（伏安特性）；3、作出负载电阻大小和输出电压的关系曲线，并分析负载电阻的大小对信号探测的影响；4、分析相同条件下直接负载输出和运用运算放大器输出的曲线关系；5、测量光电倍增管的阳极灵敏度；6、测量光电倍增管的暗电流（选做）。
【注意事项】1、光电倍增管对光的响应度很高，因此在没有完全隔离外界干扰光的情况下切勿对光电倍增管施加工作电压，否则会导致管内倍增极的损坏；2、即使光电倍增管处在非工作状态，也要尽可能减少光阴极和倍增极的不必要的曝光，以免对光电倍增管造成不良影响；3、光电阴极的端面是一块很光亮的玻璃片，要妥善保护；4、使用时必须预先在暗处避光一段时间，要保持清洁干燥，同时要满足规定的环境条件，切勿超过规定的电压最大值；5、在有磁场影响的环境，应该用高导磁金属进行磁屏蔽。