【正文】 （ 1）上升時(shí)間 （ 2）渡越時(shí)間 定義：整個(gè)光電陰極在 δ函數(shù)的光脈沖照射下，陽極電流從脈沖峰值的 10％上升到 90％所需的時(shí)間。這里介紹最常用的 電阻鏈分壓式供電電路 。 RbbIUR ??? NRRi考慮到陰極到第一級(jí)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。在末 3極并聯(lián) 3個(gè)電容 CC2與 C3，通過電容的充放電過程使末 3級(jí)電壓穩(wěn)定。 ?截止頻率 fc的限制 ?輸出線性 78 實(shí) 例 1 79 實(shí) 例 2 The multianode position sensitive photomultiplier tube(PSPMT) 參考文獻(xiàn)：趙翠蘭等， 多陽極位置靈敏光電倍增管位置讀出電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)， 原子核物理評(píng)論 , 2022年 01期 80 四 . 光電倍增管的應(yīng)用 光電倍增管不但具有極高的光電靈敏度、極快的響應(yīng)速度、極低的暗電流低和噪聲，還能夠在很大范圍內(nèi)調(diào)整內(nèi)增益。 83 （ 4）熒光分光光度計(jì) 熒光分光光度計(jì)依據(jù)生物化學(xué)，特別是分子生物學(xué)原理。電子、離子、 X射線一般采用電子倍增器或 MCP來測(cè)定。 87 （ 1） γ相機(jī) 將放射性同位素標(biāo)定試劑注入病人體內(nèi)，通過 γ相機(jī)可以得到斷層圖象，來判別病灶。 89 （ 1）區(qū)域檢測(cè)儀 可以連續(xù)地檢測(cè)環(huán)境輻射水平。芯片的缺陷檢查裝置中用光電倍增管檢測(cè)芯片被激光照射后，塵埃、污染、缺陷等產(chǎn)生的散亂光。光電倍增管探測(cè)到契倫柯夫光，可以解析粒子的飛來方向、能量等。因此，用發(fā)射火箭的方法，在火箭上搭載裝置，探測(cè) 300nm以下的紫外線。 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(yīng)、增益、伏安特性和響應(yīng)時(shí)間等。 （ 4）當(dāng)陽光或其他強(qiáng)光照射到光電倍增管時(shí)，會(huì)損傷管中的光陰極。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。 （ 3）不要用手觸光電倍增管，面板上的光土和手印會(huì)影響光信號(hào)的穿透率，受到污染的管基會(huì)產(chǎn)生低壓漏光。 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(xué)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。 （ 2）恒星及星際塵埃散亂光的測(cè)定 來自宇宙的紫外線有許多與天體表面溫度、星際物質(zhì)有關(guān)的信息。 94 、正電子衰變實(shí)驗(yàn)，宇宙線檢測(cè) （ 1）中微子實(shí)驗(yàn) 用于研究太陽中微子、宇宙線粒子物理學(xué)。對(duì)于低密度物質(zhì)，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(zhì)則使用 γ 射線。 （ 4）臨床檢查 通過對(duì)血液、尿液中微量的胰島素、激素、殘留藥物及病毒等對(duì)于抗原、抗體的作用特性，進(jìn)行臨床身體檢查、診斷治療效果等。 （ 2）熒光計(jì) 細(xì)胞分類的最終目的是分離細(xì)胞，為此，有一種用于對(duì)細(xì)胞、化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行解析的裝置，它稱為熒光計(jì)。 84 固體表面分析 固體表面的成分和結(jié)構(gòu)，可以用極細(xì)的電子、離子、光或 X射線的束流，入射到物質(zhì)表面，對(duì)表面發(fā)出的電子、離子、 X射線等進(jìn)行測(cè)定來分析。 82 （ 3）發(fā)光分光光度計(jì) —— 利用發(fā)光原理 樣品接受外部照射光的能量會(huì)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(cè)出特征光譜線是否存在及其強(qiáng)度。 77 若負(fù)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(yīng)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(yīng)時(shí)間，輸出線路響應(yīng)也將受到截止頻率 fc的限制。但陽極處于正高壓會(huì)導(dǎo)致寄生電容增大，匹配電纜連接復(fù)雜，陽極信號(hào)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(hào)。 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(dǎo)致性能的降低，以至于溫升太高而無法工作。一般在管外套一個(gè)磁屏蔽筒。 65 （ 2） 滯后效應(yīng)（ Hysteresis） 在光電倍增管加上高壓或開始光照的短時(shí)間內(nèi)（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(yīng)。 管興胤，光電倍增管線性特性、時(shí)間特性參數(shù)調(diào)試，核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù) 2022/06 63 8. 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指陽極電流隨工作時(shí)間的變化，它在閃爍記數(shù)和光度測(cè)量中顯得很重要。 （ 2）陽極伏安特性 當(dāng)入射光通量一定時(shí)，陽極電流 Ia與陽極和末級(jí)倍增極之間電壓 (陽極電壓 Ua)的關(guān)系。顯然降低工作電壓場(chǎng)致發(fā)射暗電流也將下降。 影響暗電流的主要因素： 54 （ 1） 歐姆漏電 歐姆漏電主要指光電倍增管的電極之間玻璃漏電、管座漏電和灰塵漏電等。照在陰極上的光通量大致選在 105~102 lm量級(jí)。 ： 將上述結(jié)構(gòu)中的兩種結(jié)構(gòu)相互混合而形成的復(fù)合型結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)為 緊湊的結(jié)構(gòu)和快速時(shí)間響應(yīng)特性。 41 （ b） 倍增極結(jié)構(gòu) 非聚焦型 ：倍增極間的電子束是平行的。 氟化鎂 MgF2（鎂氟化物） 該材料具有極好的紫外線透過性，但同時(shí)也有易潮解的不利因素?，F(xiàn)在還出現(xiàn) 了針對(duì)高能物理實(shí)驗(yàn)用的可以廣角度捕 獲入射光的大尺寸半球形光窗的光電倍增管。 （ 3）光電子通過電場(chǎng)加速和 電子光學(xué)系統(tǒng) 聚焦入射到第一 倍增級(jí) 上，倍增級(jí)將發(fā)射出比入射電子數(shù)目更多的 二次電子 。第三代管為了防止離子反饋損壞精致的光電陰極，都鍍有一層離子障膜。 ?完全黑暗伸手不見五指中使用比肉眼還清晰。 或充氣 真空型光電管 當(dāng)入射光透過光窗照射到光電陰極面上時(shí)，光電子從陰極發(fā)射出去，在陰極和陽極之間的電場(chǎng)作用下作加速運(yùn)動(dòng)，被高電位的陽極收集，其光電流的大小主要由陰極靈敏度和入射輻射的強(qiáng)度決定。 21 特點(diǎn)： ，低反射性質(zhì)； ， 50%~60%, 長(zhǎng)波到達(dá) 9%。價(jià)帶中的電子吸收光子能量，躍遷到導(dǎo)帶底以上，成為 熱電子 （受激電子能量超過導(dǎo)帶底的電子）。 目前，比較實(shí)用的“日盲”型光電陰極有碲化銫(CsTe, ?c＝ 320nm)和碘化銫 (CsI, ?c ＝ 200nm)，日盲型光電倍增管是一種裝置于空間衛(wèi)星上進(jìn)行紫外輻射探測(cè)，以及應(yīng)用在原子分光光度計(jì)和核酸蛋白檢測(cè)儀上進(jìn)行紫外光譜檢測(cè)的光電轉(zhuǎn)換器件。量子效率不高，峰值處約 %～ 1%左右。 多堿 ：兩種或三種堿金屬與銻化合形成多堿銻化物光陰極。它們之間的關(guān)系為 ???? λe,λe,λe,Kλ1 2 4 0qhc/q/ SShΦI ???12 3. 光譜響應(yīng)曲線 光電發(fā)射陰極的光譜靈敏度或量子效率與入射輻射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線稱為光譜響應(yīng) 。1 光電探測(cè)與信號(hào)處理 第三章 光電探測(cè)器 華中科技大學(xué) 2 第三章 光電探測(cè)器 教學(xué)內(nèi)容 課內(nèi)學(xué)時(shí) 課外學(xué)時(shí) 光電子發(fā)射探測(cè)器 (PE) 光電導(dǎo)探測(cè)器 4h 4h 光伏探測(cè)器 光伏效應(yīng)及其特性曲線 幾種典型光伏器件 光伏探測(cè)器的主要特性 4h 4h 熱電探測(cè)器 基本原理 熱電偶和熱電堆 測(cè)輻射熱計(jì) (Bolometers) 4h 4h 像管 攝像管 CCD固體攝像器件 (Charge Coupled Device) CMOS圖像傳感器 4h 8h 3 光電發(fā)射器件是基于外光電效應(yīng)的器件 光電子發(fā)射探測(cè)器 (PEPhoto Emission) 4 dynode Microchannel plates 光電管 光電倍增管 像增強(qiáng)管 5 優(yōu)點(diǎn) ：靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快和噪聲小 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作電壓高，體積大 光電發(fā)射器件的特點(diǎn) 許多應(yīng)用領(lǐng)域被性價(jià)比更高、體積小巧便于集成的半導(dǎo)體光電器件所替代，但在 微弱光信號(hào)探測(cè)、快速光脈沖探測(cè) 等方面仍占優(yōu)勢(shì)。即 λp,λe,NN??? 量子效率和光譜靈敏度是一個(gè)物理量的兩種表示方法 。銻化銫陰極的峰值量子效率較高， 一般高達(dá) 20%～30