【正文】 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(shí)，應(yīng)經(jīng)常將光電倍增管的相關(guān)部件也進(jìn)行冷卻。同時(shí)測(cè)量時(shí)應(yīng)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。 （ 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。 （ 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。 （ 2）由于光電倍增管的封裝尾管易受外力或振動(dòng)而損傷，故應(yīng)盡量保證其安全。當(dāng)使用陽極接地的負(fù)高壓供電方式時(shí)，可以測(cè)量恒定和變化的光信號(hào)，但噪聲較大；當(dāng)采用陰極接地的正高壓供電方式時(shí)，只能測(cè)量變化的光信號(hào)。 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。 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。 98 光電倍增管是利用光電子發(fā)射效應(yīng)和二次電子發(fā)射效應(yīng)制成的真空光電探測(cè)器，主要作用是進(jìn)行微弱光信號(hào)探測(cè)。 （ 2）熒光壽命測(cè)定 把激光作為激勵(lì)光源，測(cè)定樣品熒光強(qiáng)度的時(shí)間變化，用來研究樣品的分子結(jié)構(gòu)。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。 （ 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。 95 （ 1）天體 X線探測(cè) 來自宇宙的 X線中，含有很多揭開宇宙之謎的信息。這樣地增加下去，稱作空氣浴。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。 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)。 （ 2）契倫柯夫計(jì)數(shù)器 用于粒子撞擊反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的二次粒子識(shí)別的裝置。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。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。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。內(nèi)藏放射源、光電倍增管和閃爍體的探頭進(jìn)入井中，分析放射源被散射的以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的自然射線，判斷油井周圍的地層類型及密度。 （ 2）射線測(cè)量?jī)x 射線測(cè)量?jī)x采用光電倍增管與閃爍體組合的方式完成對(duì)低水平的 γ射線和 β射線的檢測(cè)。 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。 （ 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。 88 （ 3）液體閃爍計(jì)數(shù) 液體閃爍計(jì)數(shù)應(yīng)用于年代分析和生物化學(xué)等領(lǐng)域。光電倍增管通過光導(dǎo)和大面積 NaI（ Tl）組合成探測(cè)器。 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。 （ 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)。對(duì)人的眼睛來看是模糊的，而濁度計(jì)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。它利用了塵埃粒子對(duì)光的散亂或 β 射線的吸收原理。電子、離子、 X射線一般采用電子倍增器或 MCP來測(cè)定。 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。這種散亂光（拉曼光）進(jìn)行分光測(cè)定，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性定量的分析。用光電倍增管檢測(cè)熒光的強(qiáng)度及光譜特性，可以定性或定量地分析樣品成份。 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。 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。 光譜學(xué) （ 1）紫外 /可見 /近紅外分光光度計(jì) 光吸收原理 光通過物質(zhì)時(shí)使物質(zhì)的電子狀態(tài)發(fā)生變化，而失去部分能量，稱為吸收。 81 （ 2）原子吸收分光光度計(jì) 廣泛地應(yīng)用于微量金屬元素的分析。 ?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。 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。因此，一般認(rèn)為負(fù)載電阻可以任意大地選取。 ?12CC ? 213 ?CC ?DDam1 L100UnIC ??或 銻化銫 銀鎂合金 76 5. 信號(hào)輸出 光電倍增管輸出為電流信號(hào)，而與其相連的后續(xù)電路，一般是基于電壓信號(hào)而設(shè)計(jì)的，因此，常用一個(gè) 負(fù)載電阻 Ra來完成 電流 電壓 的轉(zhuǎn)換。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。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)。但由于陰極處于負(fù)高壓，因屏蔽罩都是與機(jī)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(shí)陽極輸出暗電流和噪聲較大。 0 . 7 nDDn( 0 . 2 ) UG m ?nDDn( 0 . 0 2 5 ) UG m ?由 可以計(jì)算出 UDD。 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。 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。因此，電阻鏈分壓器中流過每級(jí)電阻的電流并不相等，但是，當(dāng)流過分壓電阻的電流 IR遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 IA時(shí)，即 IR IA時(shí)，流過各分壓電阻 Ri的電流近似相等。 電路由 11個(gè)電阻構(gòu)成電阻鏈分壓器 ， 分別向 10級(jí)倍增極提供電壓 Ubb。這里介紹最常用的 電阻鏈分壓式供電電路 。一般在管外套一個(gè)磁屏蔽筒。 67 10. 磁場(chǎng)特性 大部分光電倍增管都會(huì)受到周圍磁場(chǎng)環(huán)境的影響。 一個(gè) δ函數(shù)的光脈沖（寬度一般小于 1ns）到達(dá)光電陰極和陽極輸出脈沖電流達(dá)到最大值的時(shí)間間隔。 %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(nèi)的最大值 重新光照后1分鐘內(nèi)的最小值 陽極正常輸出電流 66 9. 響應(yīng)時(shí)間 （ 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。 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)。如將使用一段時(shí)間后，靈敏度有所下降的倍增管在黑暗中放置幾小時(shí)，靈敏度又可恢復(fù)到原來狀態(tài)。 2）疲勞：可逆。 64 靈敏度的兩種變化： 1）老化：不可逆。 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