光電倍增管ppt課件(2)-wenkub.com
2025-05-03 04:08 本頁面
【正文】 十五、等離子體 等離子體探測 托克馬克核聚變實驗中的等離子電子密度、電子溫度測量系統(tǒng)中，使用光電倍增管用來計測等離子中的雜質(zhì)。但是，地球大氣層阻止了紫外線到達地球表面，所以，在地面上不能加以測量。這種空氣浴產(chǎn)生的 γ線、契倫柯夫光，由在地面上排列成格子狀的許多光電倍增管來探測。在其周圍配置很多大直徑光電倍增管，當中微子等的宇宙射線同介質(zhì)發(fā)生相互作用，就會產(chǎn)生契倫柯夫光。 契倫柯夫計數(shù)器 這是用于粒子撞擊反應(yīng)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。 八、資源調(diào)查 石油測井應(yīng)用 石油測井中用以確定石油沉積位置以及儲量等。光電倍增管對被同位素、酶、熒光、化學發(fā)光、生物發(fā)光物質(zhì)等標識的抗原體的量進行化學測定。光電倍增管通過光導和大面積 NaI（ Tl）組合成探測器 正電子 CT 放射線同位素（ C1 O1 N1 F18等）標識的試劑投入病人體內(nèi)，發(fā)射出的正電子同體內(nèi)結(jié)合時，放出淬滅 γ線，用光電倍增管進行計數(shù)，用計算機作成體內(nèi)正電子同位素分布的斷層畫面，這種裝置稱為正電子 CT。 五、生物技術(shù) 細胞分類 細胞分類儀是利用熒光物質(zhì)對細胞標定后，用激光照射，細胞的熒光、散亂光用光電倍增管進行觀察，對特定的細胞進行選別的裝置 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(zhì)進行解析的裝置，它稱為熒光計。 四、環(huán)境監(jiān)測 塵埃粒子計數(shù)器 塵埃粒子計數(shù)器檢測大氣或室內(nèi)環(huán)境中懸浮的粉塵或粒子的密度。由于拉曼發(fā)光極其微弱，因此檢測工作需要復雜的光路系統(tǒng)，并且采用單光子計數(shù)法。物質(zhì)受到光照射，發(fā)射長波的發(fā)光，這種光稱為熒光。甚至使光電倍增管的靈敏度完全喪失。 使用注意事項 二、利用發(fā)光原理 １ .發(fā)光分光光度計 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。光照過強時，光電線性會變差而且容易使光電陰極疲勞（輕度疲勞經(jīng)一段時間可恢復，重度疲勞不能恢復），縮短壽命。也要求光子計數(shù)系統(tǒng)的探測器有足夠高的量子效率和很低的噪聲。為確定樣品物質(zhì)的量，采用連續(xù)的光譜對物質(zhì)進行掃描，并利用光電倍增管檢測光通過被測物質(zhì)前后的強度，即可得到被測物質(zhì)吸收程度，計算出物質(zhì)的量。噪聲：陰極電流散粒噪 聲和各級倍增極的散粒噪聲。 光電倍增管應(yīng)用舉例 濱松生產(chǎn)的高通量（ highthroughput） PET系統(tǒng) 光電倍增管應(yīng)用舉例 PET掃描圖像顯示了許多疾病的早期征兆 本章小結(jié)： 1．光電子發(fā)射探測器是利用外光電效應(yīng)制成的器 件。 4)用來測量交變光時，負載電阻不宜很大，因為負載電阻和管子的等效電容一起構(gòu)成電路的時間常數(shù)，若負載電阻較大，時間常數(shù)就變大，頻帶將變窄。 2)使用時不宜用強光照。 MMkntIC nA???11 數(shù)為倍增極的二次發(fā)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(nèi) 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。 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(jié) 構(gòu) 上升時間 渡越時間 渡越時間散差 直線聚焦型 ～ 3 ～ 5 ～ 環(huán)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(shù)較大，倍增管的上限截止頻率： 倍增管的響應(yīng)時間 輸出電路的時間常數(shù) 7 暗電流 光電倍增管的暗電流是指在施加規(guī)定的電壓后，在無光照情況下測定的陽極電流。入射電子經(jīng) N級倍增極倍增后，光電子就放大 N次； 4).經(jīng)過倍增后的二次電子由陽極收集，形成陽極光電流。陽極廣泛采用柵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 非聚焦型 百葉窗式 工作面積大，與大面積光電陰極配合可制成探測弱光的倍增管，但極間電壓高時，有的電子可能越級穿過，收集率較低，渡越時間零散較大。 （ 3）倍增極結(jié)構(gòu) 光電倍增管中的倍增極一般由幾級到十五級 組成， 光電倍增管按倍增極結(jié)構(gòu)可分為聚焦型與非聚焦型兩種。 窗口材料 合成石英 紫外光波長 延伸至 160nm 氟化鎂（鎂氟化物） 極好的紫外線透過性， 接近 115nm， 藍寶石 紫外光波長 延伸至 150nm 2）光電陰極 作用
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