【正文】 真空光電管的工作原理 當(dāng)入射的光線從光窗照射到光電陰極上時(shí)，后者就發(fā)射光電子，光電子在電場(chǎng)的作用下被加速，并被陽(yáng)極收集，形成的光電流的大小主要由陰極靈敏度和光照強(qiáng)度等決定。 熱化電子很容易擴(kuò)散到空間電荷區(qū)并漂移到能帶彎曲的表面，然后發(fā)射出去。這一點(diǎn)對(duì)提高光電成象器件的分辨力有很大意義。NEA光電陰極的閾值波長(zhǎng) 為 與光譜響應(yīng)范圍相同的 PEA的光電發(fā)射材料相比， NEA材料的 禁帶寬度一般比較寬 ，所以熱電子不容易發(fā)射，一般只有 1016A/cm2。EcEv真空能級(jí) ? Ec1Ev1Ec2Ev2Ef1Ef2EdEA2負(fù)電子親和勢(shì)E耗盡區(qū)的電位下降E0 在 PSi的基質(zhì)材料上，涂一層極薄的金屬 Cs，特殊處理后成為NCs2O。 它們的量子效率比 AgOCs材料要高 10~102倍，而且在很寬的光譜范圍內(nèi)光譜響應(yīng)曲線較平坦。 結(jié)論： 負(fù)電子親和勢(shì)陰極因其無表面勢(shì)壘，所以受激電子躍遷到導(dǎo)帶并遷移到表面后，可以較容易地逸出表面。 受激電子在向表面遷移過程中，因與晶格碰撞，使其能量降到導(dǎo)帶底而變成熱化電子后，在內(nèi)電場(chǎng)作用下進(jìn)入 Cs2O層，進(jìn)入該層時(shí)因受內(nèi)電場(chǎng)作用得到加速具有一定的能量，故 可繼續(xù)向表面運(yùn)動(dòng)并逸出表面。，已獲得良好的穩(wěn)定性 。 20℃，可減少因陰極區(qū)域靈敏度不同而產(chǎn)生的誤差。 ，在黑暗中放置幾小時(shí)。 位 。、末級(jí)倍增極和陽(yáng)極之間的級(jí)間電壓應(yīng)設(shè)計(jì)得與總電壓無關(guān)。 10倍以上。A， 以減緩疲勞和老化效應(yīng)。 常用的閃爍體是 NaI，用端窗式光電倍增管與之配合。np光電子可探測(cè)能力：10~20個(gè)光子Ip倍增級(jí)的作用？例如，銻銫倍增級(jí)，級(jí)間電壓為 500V時(shí)， σ=812，正常使用時(shí)， σ=5，假設(shè)倍增級(jí)級(jí)數(shù)為 9，則 PMT的電流增益為 106如果選擇適當(dāng)?shù)谋对黾?jí)材料、級(jí)數(shù)和級(jí)間電壓， PMT的電流增益系數(shù)可達(dá) 109數(shù)量級(jí)，此時(shí) PMT可用于單光子檢測(cè)(三 ).射線的探測(cè) 閃爍計(jì)數(shù)是將閃爍晶體與光電倍增管結(jié)合在一起探測(cè)高能粒子的有效方法。 六 光電倍增管的應(yīng)用(一 ) 光譜測(cè)量 光電倍增管具有靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)，在探測(cè)微弱光信號(hào)及快速脈沖弱光信號(hào)方面是一個(gè)重要的探測(cè)器件。 PMT放大倍數(shù)很高，常用來進(jìn)行光子計(jì)數(shù)。 PMT可用來測(cè)量光源在某個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射功率。單陽(yáng)極 MCPPMT多陽(yáng)極 MCPPMT 多陽(yáng)極的 MCP一 PMT可以獲得信號(hào)的二維分布，當(dāng)眾多陽(yáng)極陣列的數(shù)量增加時(shí)，可以獲得圖像的細(xì)節(jié)，而普通打拿極結(jié)構(gòu)的光電倍增管是無法實(shí)現(xiàn)的。帶有兩個(gè)串聯(lián)的 MCP光電倍增管的基本電路微通道板光電倍增管特點(diǎn)● 尺寸??；● 渡越時(shí)間短；● 頻率響應(yīng)好；● 對(duì)磁場(chǎng)不敏感；● 靈敏度高；● 位置分辨高可放大圖像信號(hào)或檢測(cè)位置信號(hào)；● 噪聲低；● 功耗低。~15186。 一般 K到前面端 ，電壓 150V；后端面到 A約 ，加電壓 300V； 微通道板上電壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，以改變?cè)鲆妗? 可將通道制成人字形或 z形的折線通道，以減小離子自由飛行的路程，和由離子轟擊發(fā)射的二次電子； 由于通道中存在殘余離子，其與電子的移動(dòng)方向相反，撞擊管壁時(shí)將釋放出更多的二次電子，可能產(chǎn)生雪崩擊穿或在負(fù)端離開通道，破壞光電陰極 。m、 長(zhǎng)度為～ ，簡(jiǎn)稱 MCP。內(nèi)壁鍍有高阻的二次發(fā)射材料，加高電壓后內(nèi)壁將出現(xiàn)電位梯度，光電陰極發(fā)出的一次電子轟擊微通道的一端，發(fā)射出的二次電子因電場(chǎng)加速而轟擊另一處，再發(fā)射二次電子，這樣連續(xù)多次發(fā)射二次電子，可獲得約 104的增益。那么什么是微通道板 ? 微通道板具有自飽和效應(yīng)，這種飽和效應(yīng)在各個(gè)通道內(nèi)各自獨(dú)立發(fā)生而互不影響。 由運(yùn)算放大器構(gòu)成的 I/V轉(zhuǎn)換電路Dn+PPMT RfIpUoDn+PPMT RfIpUoRPVD1VD2 兩個(gè)二極管應(yīng)有最小的漏電流和結(jié)電容，通常采用一個(gè)小信號(hào)放大晶體管的 BE結(jié)。(二 ) 用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn) I/V轉(zhuǎn)換 + 由于 IC的 Rin非常高， PMT的 Ip大多數(shù)流過反饋電阻 Rf。(一 ) 用負(fù)載電阻實(shí)現(xiàn) I/V轉(zhuǎn)換 負(fù)載電阻為RL,放大器的輸入阻抗為 Rin. PMT陽(yáng)極與導(dǎo)線電容雜散電容及其他各極間的總電容為 Cs,那么截止頻 率可以由下面的等式給出 選擇負(fù)載電阻時(shí)要注意三點(diǎn)(3) 負(fù)載電阻應(yīng)比放大器的輸入阻抗小得多 。(1) 在頻響要求比較高的場(chǎng)合，負(fù)載電阻應(yīng)盡可能小一些 。分壓電流約等于供電電壓除以各分壓電阻阻值的和。這種方法 ,必須使用耐高壓的耦合電容來輸出信號(hào)，只適合于交流或脈沖信號(hào)的測(cè)量。2．高壓分壓電路(1) 高壓分壓電路(2) 高壓分壓電路的接地方式 強(qiáng)調(diào) :為了保證陰極 ,聚焦極 ,倍增極和陽(yáng)極之間電壓的穩(wěn)定 ,可在陰極與第一倍增極之間和陽(yáng)極與最末一級(jí)倍增極之間采用齊納二極管代替電阻 . 實(shí)際應(yīng)用中各極間的電壓都是由連接于陽(yáng)極與陰極之間的分壓電阻所提供的，這一電路被稱為 高壓分壓電路 。 PMT工作時(shí)，需在 陰極和陽(yáng)極之間加上 500~1000伏的高壓 。 該部分為調(diào)節(jié)控制端的電阻或電壓值，輸出的電壓可在 200V至 1200V之間變化。 PMT常用一種體積小巧的高壓電源模塊 :輸入直流電壓為 +15伏，可獲得上千伏的負(fù)高壓輸出，電壓穩(wěn)定度為%～ %。四 光電倍增管的供電和信號(hào)輸出電路 PMT必須工作在高壓狀態(tài)下，一般電源電壓的穩(wěn)定性應(yīng)比 PMT所要求的穩(wěn)定性約高 10倍。制冷對(duì)降低其它光電器件的噪聲很有效。滯后效應(yīng)主要由于電子偏離設(shè)計(jì)