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光電倍增管ppt課件(2)(編輯修改稿)

2026-06-02 04:08 本頁面

　

【文章內容簡介】 1．靈敏度光電倍增管的靈敏度： SK( ? )= IK ?/ ???? ΦIS /)( K λK ?單位：陰極靈敏度－－ μA/lm或 μA/W 陽極靈敏度－－ A/lm 或 A/W 靈敏度是衡量光電倍增管探測光信號能力的一個重要參數。 1）陰極靈敏度測試圖照射到光電陰極上的光通量約為 105～ 102lm 電子KAD1 0D1－ 100V～－ 300V 0 V ?? kk IS2）陽極光照靈敏度測試 G V E A 1010~106 lm ApIS ??各倍增極和陽極都加上適當電壓；注明整管所加的電壓 2．電流增益陽極電流與陰極電流之比稱為電流增益 M（內增益） KAKAKASSΦSΦSIIM ??? )())(( nn22110KA ??????? ????? II? ?nIIM ??? 0KA ??nM ??例如： δ=4， n=10， M~106 －－光電增益 M1 例如， n＝ 9～ 12，測量精度 1%電源電壓穩定度 %。光電特性陽極光電流與入射于光電陰極的光通量之間的函數關系，稱為倍增管的光電特性。 4．光譜特性（圖 5－ 9和 5－ 10 ）近紅外遠紫外可見光短波限－－窗口材料限制長波限－－陰極材料限制 5．伏安特性陰極伏安特性陽極伏安特性：光電二極管伏安特性：恒流源－－計算和分析方法相同陽極伏安特性：光電二極管伏安特性：5．伏安特性陰極伏安特性陽極伏安特性：交流微變等效電路恒流源－－計算和分析方法相同 6．時間特性器件時間特性 (單位： ns) 結構上升時間渡越時間渡越時間散差直線聚焦型～ 3 ～ 5 ～環形聚焦型 31 盒柵型～ 7 57～ 70 ～ 10 百葉窗型～ 7 60 ～ 10 外電路時間特性 6．時間特性 ? ?H C e 01 / 1 / 2 π Lf C R???當電路時間常數較大，倍增管的上限截止頻率：倍增管的響應時間輸出電路的時間常數 7 暗電流光電倍增管的暗電流是指在施加規定的電壓后，在無光照情況下測定的陽極電流。光電倍增管的暗電流值在正常應用的情況下是很小的，一般為 ~nA，是所有光電探測器件中暗電流最低的器件。暗電流的來源： ①光電陰極和和靠近陰極的倍增極的熱電子發射，是 PMT暗電流的主要成分 — 降低 PMT的工作溫度 ②光電倍增管的極間漏電流歐姆漏電清潔干燥 ③ 場致發射降低工作電壓殘余氣體放電離子和光的反饋噪聲疲勞特性部分光電倍增管特性光電倍增管的工作電路－－是保證其正常工作的必要條件，在常用的光探測器件中，其工作電路是最為復雜的。工作電路：高壓供電電路信號輸出電路分壓電阻的確定并聯電容的確定高壓電源接地方式高壓供電電路－－分壓電阻的確定 ? ? m axAR 20~10 II ?總電壓 UAK 在 1000～ 1500 V之間，倍增極極間電壓 UD在 80～ 100V之間－－可以確定分壓電阻 IR IAmax 高壓供電電路－－分壓電阻的確定實例：說明： i. 第一級對陰極電流形成影響最大 ,高出 20~30V ii. 中間級均勻分配 iii. 最后一級 ,要高 ,克服空間電荷區的影響 . 高壓供電電路－－并聯電容的確定探測光脈沖，最后幾級脈沖電流很大，極間電壓不穩－－最后幾級并聯旁路電容 C C C3。 MMkntIC nA???11 數為倍增極的二次發射系??? 3221 CCC ??高壓供電電路－－高壓電源專用電源：電壓波動在％以內高壓供電電路－－接地方式缺點：陰極負高壓，屏蔽困難，暗電流和噪聲大。優點：屏蔽罩靠近陰極，效果好；暗電流小，噪聲低陽極接地（負高壓接法）陰極接地 (正高壓接法 ) 優點：便于與后面放大器相連，操作安全缺點：高壓不利于安全操作；接耐壓很高的隔直電容器。信號輸出電路－－交流微變等效電路電流源利用伏安特性：負載電阻設計輸出電流輸出電壓等計算信號輸出電路－－用負載電阻實現 I/V轉換：較大的負載電阻負載電阻太大，陽極電壓降低－－飽和引起非線性信號輸出電路－－用負載電阻實現 I/V轉換：用運算放大器實現 I/V轉換： 1. 良好的線性 2. 良好頻率響應特性 3. 轉換效率高較大的負載電阻 1)使用前應了解器件的特性。真

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