光电倍增管原理特性与应用
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因为采用了二次发射倍增系统 Œ 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 Œ具有极高的灵敏度和极低的噪声 " 另外 Œ 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
“ Ž‘ 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
光电倍增管之所以具有优异的灵敏度 ˆ高电流 放大和高信噪比‰ Œ主要得益于基于多个排列的二次 电子发射系统的使用 " 它可使电子在低噪声条件下 得到倍增 "电子倍增系统 Œ包括 ˜ * ‘™ 极的叫做打拿 极或倍增极的电极 "
现在使用的光电倍增管的电子倍增系统有以下 ˜类š
Á Ž环形聚焦型 环型聚焦型结构主要应用于侧窗型光电倍增管 中 Œ其主要特点是结构紧凑和响应快速 " ÂŽ盒栅型 这种结构包括一系列的 ‘• ” 圆柱形的倍增极 Œ 并因其具有相对简单的倍增极结构和良好的一致性 而被广泛应用于端窗型光电倍增管中 Œ 但在某些应 用场合 Œ它的时间响应略显缓慢 " ÃŽ直线聚焦型 直线聚焦型光电倍增管以其极快的时间响应而 被广泛应用于对时间分辨率和线性脉冲要求较高的 研究领域以及端窗型光电倍增管中 "
p 综述
光电倍增管原理 !特性与应用
光电倍增管原理 !特性与应用
安徽阜阳药检所仪器室 武兴建 安徽阜阳制药厂仪器室 吴金宏
•百度文库‘“ •
Principle , Characteristics and Application of Photoelectric
Mag nification Tube
· Õ ¸ÉÎÇÊÉÁÎ · Õ ªÉÎÈÏÎÇ
擦试干净 " ˆ”‰ 当阳光或其他强光照射到光电倍增管时 Œ
会损伤管中的光阴极 " 所以光电倍增管存放时 Œ 不 应暴露在强光中 "
ˆ•‰ 玻璃管基ˆ芯柱‰光电倍增管比塑料管基更 缺乏缓冲保护 Œ所以对玻璃管基的管子应更加保护 Œ 例如 Œ在管座上焊接分压电阻时 Œ应将光电倍增管先 插入管座中 "
ˆ–‰ 在使用中需要冷却光电倍增管时 Œ 应经常 将光电倍增管的相关部件也进行冷却 "
• ‘” •
5国外电子元器件6’••‘ 年第 ˜ 期 ’••‘ 年 ˜ 月
窗型光电倍增管的剖面结构图 " 其主要工作过程如 下š
当光照射到光阴极时 Œ 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 Œ 并通过进一步的二次发射得到倍增放大 " 然后把放 大后的电子用阳极收集作为信号输出 "
滞后特性是由于二次电子偏离预定轨道和电极 支撑架 ! 玻壳等的静电荷引起的 " 当工作电压或入 射光改变时 Œ就会出现明显的滞后 " 对此 Œ北京滨松 公司侧窗型光电倍增管采用了 / 抗滞后设计0 方案 Œ 实际上已经很好地消除了这种滞后现象 "
• 光电倍增管的应用
表 ‘ 给出了在光吸收和光发射应用领域所适用
阴极光照灵敏度 Œ 是指使用钨灯产生的 ’˜•– « 色温光测试的每单位通量入射光产生的阴极光电子 电流 " 阳极光照灵敏度是每单位阴极上的入射光能 量产生的阳极输出电流 ˆ即经过二次发射极倍增的 输出电流‰ " ” Ž“ 电流放大ˆ增益‰
光阴极发射出来的光电子被电场加速后撞击到 第一倍增极上将产生二次电子发射 Œ 以便产生多于 光电子数目的电子流 Œ 这些二次发射的电子流又被 加速撞击到下一个倍增极 Œ 以产生又一次的二次电 子发射 Œ连续地重复这一过程 Œ直到最末倍增极的二 次电子发射被阳极收集 Œ 这样就达到了电流放大的 目的 " 这时光电倍增管阴极产生的很小的光电子电 流即被放大成较大的阳极输出电流 "
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"
一般情况下 Œ 光谱响应特性的长波段取决于光 阴极材料 Œ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 "
图 ” 端窗型双碱阴极光电倍增管典型光谱响应曲线
立刻关断外接的功率管 ± Œ 其阈值 ¶ ¤ÔÈ可通过分压 电阻 ² ˜ !² ™ 来调整 š
¶ • ¤ÔÈ ˜ Ž•»ˆ ² ˜ ‹ ² ™‰•² ™½ ‹ • @ ‘• • ”² ˜ˆ ¶ ‰
’ 光电倍增管的一般构造
光电倍增管是一种真空器件 " 它由光电发射阴 极 ˆ光阴极‰ 和聚焦电极 !电子倍增极及电子收集极 ˆ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 ‘ 所示为端
摘要 š 光电倍增管是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件 " 文中以北京滨松
光子技术有限公司生产的 ² • £ ² 系列产品为代表 Œ介绍光电倍增管的一般原理 ! 使用特性及其应
用 " 并特别给出了在各种应用领域所适用的光电倍增管的型号 "
关键词 š光子技术 ›光电倍增管 ›使用特性
一般而言 Œ从阴极到第一倍增极的距离越长 Œ光 电倍增管就越容易受到磁场的影响 " 因此 Œ 端窗型 尤其是大口径的端窗型光电倍增管在使用中要特别 注意这一点 " ” Ž– 温度特点
降低光电倍增管的使用环境温度可以减少热电 子发射 Œ从而降低暗电流 " 另外 Œ光电倍增管的灵敏 度也会受到温度的影响 " 在紫外和可见光区 Œ 光电 倍增管的温度系数为负值 Œ 到了长波截止波长附近
光电倍增管的窗材料通常由硼硅玻璃 ! 透紫玻 璃 ˆ µ ¶ 玻璃‰ ! 合成石英玻璃和氟化镁 ˆ或镁氟化 物‰ 玻璃制成 " 硼硅玻璃窗材料可以透过近红外至 “••Î Í 的可见入射光 Œ 而其它 “ 种玻璃窗材料则可 用于对紫外区不可见光的探测 " ” Ž’ 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 的测试系统和很长的时间 Œ因此 Œ要为用户提供每一 支光电倍增管的光谱响应特性曲线是不现实的 Œ 所 以 Œ一般是为用户提供阴极和阳极的光照灵敏度 "
• ‘– •
5国外电子元器件6’••‘ 年第 ˜ 期 ’••‘ 年 ˜ 月
流输出 " 这个微小的电流叫做阳极暗电流 " 它是决 定光电倍增管对微弱光信号的检出能力的重要因素 之一 " ” Ž• 磁场影响
大多数光电倍增管会受到磁场的影响 Œ 磁场会 使光电倍增管中的发射电子脱离预定轨道而造成增 益损失 " 这种损失与光电倍增管的型号及其在磁场 中的方向有关 "
则呈正值 " 由于在长波截止波长附近的温度系数很 大 Œ 所以在一些应用中应当严格控制光电倍增管的 环境温度 " ” Ž— 滞后特性
当工作电压或入射光发生变化之后 Œ 光电倍增 管会有一个几秒钟到几十秒钟的不稳定输出过程 Œ 在达到稳定状态之前 Œ 输出信号会出现一些微过脉 冲或欠脉冲现象 " 这种滞后特性在分光光度测试中 应予以重视 "
分类号 š´ ®‘•’
文献标识码 š¢
文章编号 š‘••– • –™——ˆ’••‘‰•˜ • ••‘“ • ••
‘ 概述
光电子应用技术是一门新兴的高新技术 Œ 当前 还处于发展阶段 "相信它在 ’‘ 世纪必将有重大创新 并迅速崛起 " 光电子技术产业也必将发展成为一种 新兴的知识经济 Œ 从而在新兴技术领域形成巨大的 生产力 "
光电倍增管 ˆ° - ´ ‰ 是光子技术器件中的一个 重要产品 Œ 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 "
端窗型ˆ ¨ÅÁÄ• ÏΉ和侧窗型ˆÓÉÄÅ• ÏΉ两大类 " 侧窗型光电倍增管ˆ² 系列‰是从玻璃壳的侧面
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•‘•˜•”
一般的光电倍增管有 ™ * ‘’ 个倍增极 " ” Ž” 阳极暗电流
光电倍增管在完全黑暗的环境下仍有微小的电
” 使用特性
” Ž‘ 光谱响应 光电倍增管由阴极吸收入射光子的能量并将其
转换为光子 Œ其转换效率 ˆ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 "
光电倍增管原理 !特性与应用
• ‘• •
ÄŽ百叶窗型 百叶窗型结构的倍增极可以较大 Œ 能够应用于 大阴极的光电倍增管中 " 这种结构的一致性比较 好 Œ 有大的脉冲输出电流 " 多应用于对时间响应要 求不高的场合 " Å Ž 细网型 该结构有封闭的精密组合网状倍增级 Œ 因而具 有极强的抗磁性 ! 一致性和脉冲线性输出特性 " 另 外 Œ在使用交叠阳极或多阳极结构输出的情况下 Œ还 具有位置灵敏的特性 " Æ Ž微通道板ˆ - £ °‰型 - £ ° 微通道板型光电倍增管是将上百万的微 小玻璃管ˆ通道‰彼此平行地集成为薄形盘片状而形 成的 " 这种结构的每个通道都是一个独立的电子倍 增器 "- £ ° 比任何分离电极的倍增极结构都具有超 快的时间响应 Œ并且当采用多阳极输出结构时 Œ这种 结构的光电倍增管在磁场中仍具有良好的一致性和 极强的二维探测能力 " Ç Ž金属通道型 金属通道型是滨松公司采用独有的机械加工技 术所创造的紧凑型阳极结构 Œ 其各个倍增极之间的 狭窄通道空间特性使其比任何常规结构的光电倍增 管都具有更快的时间响应速度 " 金属通道型光电倍 增管适用于位置灵敏度要求比较高的探测方面 " È Ž混合型 混合型是将上述结构中的两种结构相互混合而 形成的复合型结构 " 混合结构的倍增极一般都可以 发挥各自的优势 "
“ Ž“ 过电压限制 为防止功率管 ± 的集电极过电压击穿 Œ ¬”˜”
专门设计了过电压门限电路 Œ 可通过外接分压电阻 ² • !² – 来确定过电压的门限值 ¶ š ¯ ¶ °
¶ ¯ ¶ ° • »ˆ“••² •‰ ‹ • @ ‘• • “½ ² – ‹ “•ˆ ¶ ‰
“ Ž” 停转断电保护 当负载断电时 Œ¬”˜” 内部的停转断电保护电路
光电倍增管原理 !特性与应用
• ‘— •
的光电倍增管的适用型号以及这些型号所具有的特 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 ’ 所列 "
– 使用注意事项
在使用光电倍增管时 Œ应特别注意以下几点 š ˆ‘‰ 光电倍增管的工作电压可能造成电击 Œ 在 仪器设计中应适当地设置保护装置 " ˆ’‰ 由于光电倍增管的封装尾管易受外力或振 动而损伤 Œ故应尽量保证其安全 " 特别是对于带有过 渡封装的合成石英外壳的光电倍增管 Œ应特别注意外 力的冲击和机械振动等影响 " ˆ“‰ 不要用手接触光电倍增管 Œ 面板上的尘土 和手印会影响光信号的穿透率 Œ 受到污染的管基会 产生低压漏光 " 光电倍增管受到污染后 Œ 可用酒精
“ 光电倍增管的类型
“ Ž‘ 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
光电倍增管之所以具有优异的灵敏度 ˆ高电流 放大和高信噪比‰ Œ主要得益于基于多个排列的二次 电子发射系统的使用 " 它可使电子在低噪声条件下 得到倍增 "电子倍增系统 Œ包括 ˜ * ‘™ 极的叫做打拿 极或倍增极的电极 "
现在使用的光电倍增管的电子倍增系统有以下 ˜类š
Á Ž环形聚焦型 环型聚焦型结构主要应用于侧窗型光电倍增管 中 Œ其主要特点是结构紧凑和响应快速 " ÂŽ盒栅型 这种结构包括一系列的 ‘• ” 圆柱形的倍增极 Œ 并因其具有相对简单的倍增极结构和良好的一致性 而被广泛应用于端窗型光电倍增管中 Œ 但在某些应 用场合 Œ它的时间响应略显缓慢 " ÃŽ直线聚焦型 直线聚焦型光电倍增管以其极快的时间响应而 被广泛应用于对时间分辨率和线性脉冲要求较高的 研究领域以及端窗型光电倍增管中 "
p 综述
光电倍增管原理 !特性与应用
光电倍增管原理 !特性与应用
安徽阜阳药检所仪器室 武兴建 安徽阜阳制药厂仪器室 吴金宏
•百度文库‘“ •
Principle , Characteristics and Application of Photoelectric
Mag nification Tube
· Õ ¸ÉÎÇÊÉÁÎ · Õ ªÉÎÈÏÎÇ
擦试干净 " ˆ”‰ 当阳光或其他强光照射到光电倍增管时 Œ
会损伤管中的光阴极 " 所以光电倍增管存放时 Œ 不 应暴露在强光中 "
ˆ•‰ 玻璃管基ˆ芯柱‰光电倍增管比塑料管基更 缺乏缓冲保护 Œ所以对玻璃管基的管子应更加保护 Œ 例如 Œ在管座上焊接分压电阻时 Œ应将光电倍增管先 插入管座中 "
ˆ–‰ 在使用中需要冷却光电倍增管时 Œ 应经常 将光电倍增管的相关部件也进行冷却 "
• ‘” •
5国外电子元器件6’••‘ 年第 ˜ 期 ’••‘ 年 ˜ 月
窗型光电倍增管的剖面结构图 " 其主要工作过程如 下š
当光照射到光阴极时 Œ 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 Œ 并通过进一步的二次发射得到倍增放大 " 然后把放 大后的电子用阳极收集作为信号输出 "
滞后特性是由于二次电子偏离预定轨道和电极 支撑架 ! 玻壳等的静电荷引起的 " 当工作电压或入 射光改变时 Œ就会出现明显的滞后 " 对此 Œ北京滨松 公司侧窗型光电倍增管采用了 / 抗滞后设计0 方案 Œ 实际上已经很好地消除了这种滞后现象 "
• 光电倍增管的应用
表 ‘ 给出了在光吸收和光发射应用领域所适用
阴极光照灵敏度 Œ 是指使用钨灯产生的 ’˜•– « 色温光测试的每单位通量入射光产生的阴极光电子 电流 " 阳极光照灵敏度是每单位阴极上的入射光能 量产生的阳极输出电流 ˆ即经过二次发射极倍增的 输出电流‰ " ” Ž“ 电流放大ˆ增益‰
光阴极发射出来的光电子被电场加速后撞击到 第一倍增极上将产生二次电子发射 Œ 以便产生多于 光电子数目的电子流 Œ 这些二次发射的电子流又被 加速撞击到下一个倍增极 Œ 以产生又一次的二次电 子发射 Œ连续地重复这一过程 Œ直到最末倍增极的二 次电子发射被阳极收集 Œ 这样就达到了电流放大的 目的 " 这时光电倍增管阴极产生的很小的光电子电 流即被放大成较大的阳极输出电流 "
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"
一般情况下 Œ 光谱响应特性的长波段取决于光 阴极材料 Œ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 "
图 ” 端窗型双碱阴极光电倍增管典型光谱响应曲线
立刻关断外接的功率管 ± Œ 其阈值 ¶ ¤ÔÈ可通过分压 电阻 ² ˜ !² ™ 来调整 š
¶ • ¤ÔÈ ˜ Ž•»ˆ ² ˜ ‹ ² ™‰•² ™½ ‹ • @ ‘• • ”² ˜ˆ ¶ ‰
’ 光电倍增管的一般构造
光电倍增管是一种真空器件 " 它由光电发射阴 极 ˆ光阴极‰ 和聚焦电极 !电子倍增极及电子收集极 ˆ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 ‘ 所示为端
摘要 š 光电倍增管是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件 " 文中以北京滨松
光子技术有限公司生产的 ² • £ ² 系列产品为代表 Œ介绍光电倍增管的一般原理 ! 使用特性及其应
用 " 并特别给出了在各种应用领域所适用的光电倍增管的型号 "
关键词 š光子技术 ›光电倍增管 ›使用特性
一般而言 Œ从阴极到第一倍增极的距离越长 Œ光 电倍增管就越容易受到磁场的影响 " 因此 Œ 端窗型 尤其是大口径的端窗型光电倍增管在使用中要特别 注意这一点 " ” Ž– 温度特点
降低光电倍增管的使用环境温度可以减少热电 子发射 Œ从而降低暗电流 " 另外 Œ光电倍增管的灵敏 度也会受到温度的影响 " 在紫外和可见光区 Œ 光电 倍增管的温度系数为负值 Œ 到了长波截止波长附近
光电倍增管的窗材料通常由硼硅玻璃 ! 透紫玻 璃 ˆ µ ¶ 玻璃‰ ! 合成石英玻璃和氟化镁 ˆ或镁氟化 物‰ 玻璃制成 " 硼硅玻璃窗材料可以透过近红外至 “••Î Í 的可见入射光 Œ 而其它 “ 种玻璃窗材料则可 用于对紫外区不可见光的探测 " ” Ž’ 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 的测试系统和很长的时间 Œ因此 Œ要为用户提供每一 支光电倍增管的光谱响应特性曲线是不现实的 Œ 所 以 Œ一般是为用户提供阴极和阳极的光照灵敏度 "
• ‘– •
5国外电子元器件6’••‘ 年第 ˜ 期 ’••‘ 年 ˜ 月
流输出 " 这个微小的电流叫做阳极暗电流 " 它是决 定光电倍增管对微弱光信号的检出能力的重要因素 之一 " ” Ž• 磁场影响
大多数光电倍增管会受到磁场的影响 Œ 磁场会 使光电倍增管中的发射电子脱离预定轨道而造成增 益损失 " 这种损失与光电倍增管的型号及其在磁场 中的方向有关 "
则呈正值 " 由于在长波截止波长附近的温度系数很 大 Œ 所以在一些应用中应当严格控制光电倍增管的 环境温度 " ” Ž— 滞后特性
当工作电压或入射光发生变化之后 Œ 光电倍增 管会有一个几秒钟到几十秒钟的不稳定输出过程 Œ 在达到稳定状态之前 Œ 输出信号会出现一些微过脉 冲或欠脉冲现象 " 这种滞后特性在分光光度测试中 应予以重视 "
分类号 š´ ®‘•’
文献标识码 š¢
文章编号 š‘••– • –™——ˆ’••‘‰•˜ • ••‘“ • ••
‘ 概述
光电子应用技术是一门新兴的高新技术 Œ 当前 还处于发展阶段 "相信它在 ’‘ 世纪必将有重大创新 并迅速崛起 " 光电子技术产业也必将发展成为一种 新兴的知识经济 Œ 从而在新兴技术领域形成巨大的 生产力 "
光电倍增管 ˆ° - ´ ‰ 是光子技术器件中的一个 重要产品 Œ 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 "
端窗型ˆ ¨ÅÁÄ• ÏΉ和侧窗型ˆÓÉÄÅ• ÏΉ两大类 " 侧窗型光电倍增管ˆ² 系列‰是从玻璃壳的侧面
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•‘•˜•”
一般的光电倍增管有 ™ * ‘’ 个倍增极 " ” Ž” 阳极暗电流
光电倍增管在完全黑暗的环境下仍有微小的电
” 使用特性
” Ž‘ 光谱响应 光电倍增管由阴极吸收入射光子的能量并将其
转换为光子 Œ其转换效率 ˆ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 "
光电倍增管原理 !特性与应用
• ‘• •
ÄŽ百叶窗型 百叶窗型结构的倍增极可以较大 Œ 能够应用于 大阴极的光电倍增管中 " 这种结构的一致性比较 好 Œ 有大的脉冲输出电流 " 多应用于对时间响应要 求不高的场合 " Å Ž 细网型 该结构有封闭的精密组合网状倍增级 Œ 因而具 有极强的抗磁性 ! 一致性和脉冲线性输出特性 " 另 外 Œ在使用交叠阳极或多阳极结构输出的情况下 Œ还 具有位置灵敏的特性 " Æ Ž微通道板ˆ - £ °‰型 - £ ° 微通道板型光电倍增管是将上百万的微 小玻璃管ˆ通道‰彼此平行地集成为薄形盘片状而形 成的 " 这种结构的每个通道都是一个独立的电子倍 增器 "- £ ° 比任何分离电极的倍增极结构都具有超 快的时间响应 Œ并且当采用多阳极输出结构时 Œ这种 结构的光电倍增管在磁场中仍具有良好的一致性和 极强的二维探测能力 " Ç Ž金属通道型 金属通道型是滨松公司采用独有的机械加工技 术所创造的紧凑型阳极结构 Œ 其各个倍增极之间的 狭窄通道空间特性使其比任何常规结构的光电倍增 管都具有更快的时间响应速度 " 金属通道型光电倍 增管适用于位置灵敏度要求比较高的探测方面 " È Ž混合型 混合型是将上述结构中的两种结构相互混合而 形成的复合型结构 " 混合结构的倍增极一般都可以 发挥各自的优势 "
“ Ž“ 过电压限制 为防止功率管 ± 的集电极过电压击穿 Œ ¬”˜”
专门设计了过电压门限电路 Œ 可通过外接分压电阻 ² • !² – 来确定过电压的门限值 ¶ š ¯ ¶ °
¶ ¯ ¶ ° • »ˆ“••² •‰ ‹ • @ ‘• • “½ ² – ‹ “•ˆ ¶ ‰
“ Ž” 停转断电保护 当负载断电时 Œ¬”˜” 内部的停转断电保护电路
光电倍增管原理 !特性与应用
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的光电倍增管的适用型号以及这些型号所具有的特 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 ’ 所列 "
– 使用注意事项
在使用光电倍增管时 Œ应特别注意以下几点 š ˆ‘‰ 光电倍增管的工作电压可能造成电击 Œ 在 仪器设计中应适当地设置保护装置 " ˆ’‰ 由于光电倍增管的封装尾管易受外力或振 动而损伤 Œ故应尽量保证其安全 " 特别是对于带有过 渡封装的合成石英外壳的光电倍增管 Œ应特别注意外 力的冲击和机械振动等影响 " ˆ“‰ 不要用手接触光电倍增管 Œ 面板上的尘土 和手印会影响光信号的穿透率 Œ 受到污染的管基会 产生低压漏光 " 光电倍增管受到污染后 Œ 可用酒精