【正文】 的關系。 光電倍增管的線性一般由它的 陽極伏安特性 表示 ，它是光電測量系統(tǒng)中的一個重要指標。 管興胤，光電倍增管線性特性、時間特性參數(shù)調試，核電子學與探測技術 2022/06 63 8. 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指陽極電流隨工作時間的變化，它在閃爍記數(shù)和光度測量中顯得很重要。 2）疲勞：可逆。 65 （ 2） 滯后效應（ Hysteresis） 在光電倍增管加上高壓或開始光照的短時間內（幾秒或幾十秒），陽極輸出電流存在短暫的不穩(wěn)定，這種現(xiàn)象稱為滯后效應。 一個 δ函數(shù)的光脈沖（寬度一般小于 1ns）到達光電陰極和陽極輸出脈沖電流達到最大值的時間間隔。一般在管外套一個磁屏蔽筒。 電路由 11個電阻構成電阻鏈分壓器 ， 分別向 10級倍增極提供電壓 Ubb。 IR≥10IA 選擇的太大將使分壓電阻功率損耗加大，倍增管溫度升高導致性能的降低，以至于溫升太高而無法工作。 0 . 7 nDDn( 0 . 2 ) UG m ?nDDn( 0 . 0 2 5 ) UG m ?由 可以計算出 UDD。但陽極處于正高壓會導致寄生電容增大，匹配電纜連接復雜，陽極信號輸出必須通過耐高壓、噪聲小的隔直流電容器，因此只能輸出交流信號。 ?12CC ? 213 ?CC ?DDam1 L100UnIC ??或 銻化銫 銀鎂合金 76 5. 信號輸出 光電倍增管輸出為電流信號，而與其相連的后續(xù)電路，一般是基于電壓信號而設計的，因此，常用一個 負載電阻 Ra來完成 電流 電壓 的轉換。 77 若負載電阻為 Ra，光電倍增管陽極和其它電極之間的靜電電容量以及由于布線等引起的雜散電容量的總和為 Cs，則輸出線路響應截止頻率 fc： 上式可以看到，盡管光電倍增管和放大器有極快的響應時間，輸出線路響應也將受到截止頻率 fc的限制。 81 （ 2）原子吸收分光光度計 廣泛地應用于微量金屬元素的分析。 82 （ 3）發(fā)光分光光度計 —— 利用發(fā)光原理 樣品接受外部照射光的能量會產(chǎn)生發(fā)光，利用單色器將這種光的特征光譜線顯示出來，用光電倍增管探測出特征光譜線是否存在及其強度。用光電倍增管檢測熒光的強度及光譜特性，可以定性或定量地分析樣品成份。 84 固體表面分析 固體表面的成分和結構，可以用極細的電子、離子、光或 X射線的束流，入射到物質表面，對表面發(fā)出的電子、離子、 X射線等進行測定來分析。它利用了塵埃粒子對光的散亂或 β 射線的吸收原理。 （ 2）熒光計 細胞分類的最終目的是分離細胞，為此，有一種用于對細胞、化學物質進行解析的裝置，它稱為熒光計。光電倍增管通過光導和大面積 NaI（ Tl）組合成探測器。 （ 4）臨床檢查 通過對血液、尿液中微量的胰島素、激素、殘留藥物及病毒等對于抗原、抗體的作用特性，進行臨床身體檢查、診斷治療效果等。 （ 2）射線測量儀 射線測量儀采用光電倍增管與閃爍體組合的方式完成對低水平的 γ射線和 β射線的檢測。對于低密度物質，比如橡膠、塑料、紙張等，采用β 射線源；諸如鋼板等的高密度物質則使用 γ 射線。分色是用光電倍增管和濾光片，把彩色分解成三原色（紅、綠、蘭）和黑色，作為圖象數(shù)據(jù)讀出。 94 、正電子衰變實驗，宇宙線檢測 （ 1）中微子實驗 用于研究太陽中微子、宇宙線粒子物理學。這樣地增加下去，稱作空氣浴。 （ 2）恒星及星際塵埃散亂光的測定 來自宇宙的紫外線有許多與天體表面溫度、星際物質有關的信息。 （ 2）熒光壽命測定 把激光作為激勵光源，測定樣品熒光強度的時間變化，用來研究樣品的分子結構。 光電倍增管的工作原理：入射光子由窗口入射到光電陰極上，光電陰極將光子變成電子，電子光學系統(tǒng)將電子收集到電子倍增系統(tǒng)的第一極，經(jīng)電子倍增系統(tǒng)放大后經(jīng)陽極輸出。當使用陽極接地的負高壓供電方式時，可以測量恒定和變化的光信號，但噪聲較大；當采用陰極接地的正高壓供電方式時，只能測量變化的光信號。 （ 3）不要用手觸光電倍增管，面板上的光土和手印會影響光信號的穿透率，受到污染的管基會產(chǎn)生低壓漏光。同時測量時應注意選擇入射光通量范圍，使其工作在線性范圍，避免光電陰極疲勞，縮短壽命。因此，在使用和存放中避免將光電倍增管暴露在有氦氣存在的環(huán)境中。 （ 6）在使用中需要冷卻光電倍增管時，應經(jīng)常將光電倍增管的相關部件也進行冷卻。 （ 4）當陽光或其他強光照射到光電倍增管時，會損傷管中的光陰極。 （ 2）由于光電倍增管的封裝尾管易受外力或振動而損傷，故應盡量保證其安全。 光電倍增管的性能參數(shù)主要有：陰極靈敏度、陽極靈敏度、光譜響應、增益、伏安特性和響應時間等。 98 光電倍增管是利用光電子發(fā)射效應和二次電子發(fā)射效應制成的真空光電探測器，主要作用是進行微弱光信號探測。因此，用發(fā)射火箭的方法，在火箭上搭載裝置，探測 300nm以下的紫外線。 95 （ 1）天體 X線探測 來自宇宙的 X線中，含有很多揭開宇宙之謎的信息。光電倍增管探測到契倫柯夫光，可以解析粒子的飛來方向、能量等。 （ 2）契倫柯夫計數(shù)器 用于粒子撞擊反應時產(chǎn)生的二次粒子識別的裝置。芯片的缺陷檢查裝置中用光電倍增管檢測芯片被激光照射后，塵埃、污染、缺陷等產(chǎn)生的散亂光。內藏放射源、光電倍增管和閃爍體的探頭進入井中，分析放射源被散射的以及地質結構中的自然射線，判斷油井周圍的地層類型及密度。 89 （ 1）區(qū)域檢測儀 可以連續(xù)地檢測環(huán)境輻射水平。 88 （ 3）液體閃爍計數(shù) 液體閃爍計數(shù)應用于年代分析和生物化學等領域。 87 （ 1） γ相機 將放射性同位素標定試劑注入病人體內，通過 γ相機可以得到斷層圖象，來判別病灶。對人的眼睛來看是模糊的，而濁度計正是利用了光的透過折射和散射原理，并用數(shù)據(jù)來表示的裝置。電子、離子、 X射線一般采用電子倍增器或 MCP來測定。這種散亂光（拉曼光）進行分光測定，對物質進行定性定量的分析。 83 （ 4）熒光分光光度計 熒光分光光度計依據(jù)生物化學，特別是分子生物學原理。 光譜學 （ 1）紫外 /可見 /近紅外分光光度計 光吸收原理 光通過物質時使物質的電子狀態(tài)發(fā)生變化，而失去部分能量，稱為吸收。 ?截止頻率 fc的限制 ?輸出線性 78 實 例 1 79 實 例 2 The multianode position sensitive photomultiplier tube(PSPMT) 參考文獻：趙翠蘭等， 多陽極位置靈敏光電倍增管位置讀出電路的設計實現(xiàn)， 原子核物理評論 , 2022年 01期 80 四 . 光電倍增管的應用 光電倍增管不但具有極高的光電靈敏度、極快的響應速度、極低的暗電流低和噪聲，還能夠在很大范圍內調整內增益。因此，一般認為負載電阻可以任意大地選取。在末 3極并聯(lián) 3個電容 CC2與 C3，通過電容的充放電過程使末 3級電壓穩(wěn)定。但由于陰極處于負高壓，因屏蔽罩都是與機殼相連接地的，所以光、磁、電的屏蔽罩不能跟陰極靠的很近，至少間隔 1～2cm，使倍增管尺寸變大，同時陽極輸出暗電流和噪聲較大。 RbbIUR ??? NRRi考慮到陰極到第一級倍增極之間的距離 71 極間供電電壓 UDD直接影響著二次電子發(fā)射系數(shù) δ ，或管子的增益 G。因此，電阻鏈分壓器中流過每級電阻的電流并不相等，但是，當流過分壓電阻的電流 IR遠遠大于 IA時，即 IR IA時，流過各分壓電阻 Ri的電流近似相等。這里介紹最常用的 電阻鏈分壓式供電電路 。 67 10. 磁場特性 大部分光電倍增管都會受到周圍磁場環(huán)境的影響。 %100m i nm a x ???iIIIHIi Imin Imax 滯后系數(shù) 無光照持續(xù) 1分鐘 重新光照后1分鐘內的最大值 重新光照后1分鐘內的最小值 陽極正常輸出電流 66 9. 響應時間 （ 1）上升時間 （ 2）渡越時間 定義：整個光電陰極在 δ函數(shù)的光脈沖照射下，陽極電流從脈沖