弱光信號檢測ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 22:53本頁面
【正文】 167。 光電倍增管的使用 分壓器一般由一個電源和若干個分壓電阻（有的分壓器還有齊納二極管）構(gòu)成。 供給光電倍增管各個電極一個合適的電位分布 ， 使收集效率高 ， 對快速管來說還要求度越時間分散小 。 信號通過管子期間供給各電極足夠的信號電流 ， 特別是在輸出大電流時要保證光電倍增管仍處于線性工作狀態(tài) 。 分壓器的設(shè)計 不適當?shù)姆謮浩骺赡苁咕€性 ， 分辨率和穩(wěn)定性等參數(shù)變壞 。 167。 光電倍增管的使用 分壓器決定了 PMT的供電狀態(tài) ， 而管子的供電狀態(tài)又取決于管子的用途 。 必須根據(jù)不同的工作要求設(shè)計不同的分壓器 。 沒有萬能的 ， 通用的 。 如果要求分壓器在一定的工作電壓下放大倍數(shù)最高 ，那么線性就要受到影響 。 分壓器通?？杉毞譃槿糠郑呵皹O ， 中間極和后極 。 167。 光電倍增管的使用 適當提高第一倍增極和陰極之間的電壓 ， 可提高第一倍增極對光電子的 收集效率 ， 對弱光測量尤為重要 。 分壓器的前極對 PMT的參數(shù)影響較大。 陰極與第一倍增極之間較高的場強 ， 使第一倍增極具有較高的 二次發(fā)射系數(shù) 。 有利于提高單電子幅度分辨率 ， 信噪比和脈沖幅度分辨率等參數(shù) 。 另外可 減少渡越時間 ， 提高響應(yīng)速度 。 提高第一倍增極和陰極間電壓的 方法是增大分壓電阻 R1的值 。 在測量快速脈沖時 ， 建議用 齊納穩(wěn)壓管代替 R1,來保持第一倍增極電位穩(wěn)定 。 前極： 167。 光電倍增管的使用 無論是測量直流光信號還是脈沖光信號 ， 中間極一般都采用均勻 的電阻分布 。 倍增管的輸出電流主要是來自于最后幾級 ， 探測脈沖光時 ，為了不使陽極脈動電流引起極間電壓發(fā)生大的變化 ， 常在最后幾級的分壓電阻上并聯(lián)電容器 。 中間極： 對 直流 光信號的測量 ， 后極也采用 均勻 分布 。 對脈沖信號測量后極一般是非均勻分布的 。 適當增大后幾級的分壓電阻 ， 使最后幾個倍增極之間有效高的電場來 避免空間電荷效應(yīng) 。 后極： 測量直流光信號 ， 要保持線性 ， 分壓鏈電流 IR一般不小于陽極最大輸出電流的 20倍 。 167。 光電倍增管的使用 測量脈沖信號 ， 脈沖電流大 ， 但平均電流不大時 ， 可在分壓器的后幾個電阻上并聯(lián)儲能電容 ～ 分壓電阻的最大值取決于最大陽極電流 。 最小值取決于供電電源功率 ， 但電流不宜過大 ， 以免引起探頭升溫 。 ① 光譜匹配 光譜響應(yīng)匹配因數(shù)： 可定義為光電倍增管光譜響應(yīng)分布與光源輻射光譜分布相對重合的程度 。 167。 光電倍增管的使用 合理的選擇與光源相匹配的光電倍增管是很重要的 。 盡可能使入射光斑尺寸和有效陰極面積相匹配。不僅可提高信噪比，還可以延長管子壽命。 ②工作電壓 電壓的調(diào)升 ：當給光電倍增管施加電壓時 ， 須注意緩慢的調(diào)節(jié)電壓上升 。 如從 0 V— 250V.— 500V—750V－ 1KV逐步上升到所需的工作電壓 ， 就能使管子工作穩(wěn)定 ， 并且測得的暗電流很小 。 如果猛加或急升高壓 ， 則將會出現(xiàn)很大的暗電流 ， 大的暗電流還會造成管內(nèi)放電 ， 引起噪聲大大增加 ， 使管子不能工作 。 167。 光電倍增管的使用 要保證不超過額定電流 V超過額定值－ 電離反饋 管子失效 － 疲勞－ 永久（不可逆） ③電源 （ 1） 電源的穩(wěn)定性 一般精密測量 ， 要求電源電壓穩(wěn)定度為 ～ ％ ，另外工作于脈沖狀態(tài) ， 除應(yīng)有良好的穩(wěn)定度以外 ， 還應(yīng)避免電源的噪聲和紋波 ， 通常時紋波的要求是小于20~40mV。 （ 2） 接地方式：陽極接地 、 陰極接地 、 中間極接地 167。 光電倍增管的使用 ④線性 為了保證輸出電流與光通量之間的線性關(guān)系 ， 分壓器電流必須大于陽極輸出電流 20倍 ， 故要求電源有大的功率 。 167。 光電倍增管的使用 對分壓器的熱穩(wěn)定性有嚴格要求 ， 通常選用金屬膜電阻 。 脈沖光照 ， 一般不必采用大功率電源 ， 需并聯(lián)旁路電容 。 167。 光電倍增管的使用 ⑤負載電阻 負載不能選的太大：因為： （ 1） 當輸出較大電流時 ， 負載電阻上的降壓過大而使加在陽極上的電壓減低 ， 將會影響陽極的接受特性 ， 偏離線性 。 壓降必須限制在數(shù)伏之內(nèi) 。 （ 2） 高頻 f RL‘ ≤1/2πfc RL 應(yīng)取較小值 。 （ 根據(jù)公式確定 ）
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