【正文】 源 b) 加反向外電源 c) 2DU環(huán)極接法 環(huán)極接法的作用： 克制由于 SiO2保護膜中的雜質正離子靜電感應。 太陽能光電池 耐輻射，轉換效率高，成本低，體積小，結構簡單、重量輕、可靠性高、壽命長 ，在空間能直接利用太陽能轉換成電能的特點。 當光照到 PN結表面時，如果光子能量足夠大，就將在 PN結附近激發(fā)電子－空穴對，在 PN結內電場作用下， N區(qū)的光生空穴拉向 P區(qū)， P區(qū)的光生電子拉向 N區(qū)，結果在 N區(qū)聚集了電子， P區(qū)聚集了空穴，這樣在 N區(qū)和P區(qū)之間產(chǎn)生了電勢差。 二、光電池 在 P（ N） 型硅作基底，然后在基底上擴散 N（ P）型半導體作為受光面。它是一種不需加偏壓就能把光能直接轉換成電能 PN結光電器件。 路燈自動點熄原理圖如圖所示，分析它的工作原理。 ?缺點 ：響應時間長，頻率特性差，強光線性差，受溫度影響大。若連接電源和負載電阻，即可輸出電信號。 6）使用注意事項 一、簡答題 光電倍增管的基本結構與工作原理是什么？ 二、文獻檢索 什么是負電子親和勢（ NEA） 光電陰極？原理？ 三、選擇題 關于 PMT， 錯誤的是（ ） A、 使用時不宜用強光照 B、 抗震性好 C、 工作電流不宜過大 D、 選大負載電阻來擴展頻帶 關于良好的光電發(fā)射材料，錯誤的是（） A、 光吸收系數(shù)要小 B、 溢出深度要小 C、 材料的溢出功要小 D、 有一定的電導率 三、計算題 現(xiàn)有 GDB423光電倍增管的陰極有效面積為 2cm2 ， 陰極靈敏度為 25μA/lm， 倍增系統(tǒng)的放大倍數(shù) 105，陽極額定電流為 20μA， 求允許的最大照度。工作電流大時會燒毀陰極面，或使倍增級二次電子發(fā)射系數(shù)下降，增益降低，光電線性變差，縮短壽命。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。真空光電器件的共同特點是靈敏度高、惰性小、供電電壓高、采用玻璃外殼、 抗震性差 。 ?缺點： 但這時陰極要處于負高壓，屏蔽罩不能跟陰極靠得很近，至少要間隔 1cm～ 2cm， 因此屏蔽效果差一些，暗電流和噪聲都比陰極接地時大，而且整個倍增管裝置的體積也要大些。 ?缺點： 但這時陽極要處于正高壓，會導致寄生電容大，匹配電纜連接復雜，特別是后面若接直流放大器，整個放大器都處于高電壓，不利于安全操作；如果后面接交流放大器，則必須接一個耐壓很高的隔直電容器，而一般耐壓很高的電容器體積大而且價格高。倍增管的接地方式有兩種，即 陰極接地或 陽極接地 。一般常用分壓器的阻值選擇范圍為 20KΩ ～ 500KΩ 2)電阻鏈分壓電阻的確定 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。但 IR也不能太大，因為 IR太大會增大電阻的功耗，加重電源負擔。 1)電源電壓穩(wěn)定性的要求 DDUUMM ?? ?? 電源電壓的變化和放大倍數(shù)變化的關系為： 因倍增管中的電流與電阻鏈中的電流是并聯(lián)關系，要保證各級電壓穩(wěn)定，要求流過電阻鏈的電流 IR至少要比陽極電流 Ia大20倍以上 。如果電源電壓不穩(wěn)，會引起許多參量的變化，特別是電流增益變化，從而直接影響輸出特性。一般情況下，各級間電壓均相等，約 80V～ 100V， 總電壓約 1KV～ 。 主要來源是光電陰極、光電發(fā)射的隨機性和各倍增極二次電子發(fā)射的隨機性，同時也與背景光或信號光中的直流分量有關。在電路設計時，一般使用陽極伏安特性曲線來進行負載電阻、輸出電流、輸出電壓的計算。應選取暗電流較小的管子。 2．放大倍數(shù) (電流增益 ) 在一定工作電壓下，光電倍增管的陽極電流與陰極電流之比稱為管子的放大倍數(shù) M或電流增益 G。 經(jīng)過倍增后的二次電子由陽極 a收集起來，形成陽極光電流，在負載 RL上產(chǎn)生信號電壓。 光電子通過電場加速和電子光學系統(tǒng)聚焦入射到第一倍增極 D1上，倍增極發(fā)射出比入射電子數(shù)目更多的二次電子。 光入射窗口 光電陰極 電子光學輸入系統(tǒng) 二次發(fā)射電子倍增器 陽極 5．陽極 光子透過入射窗入射到光電陰極 K上。因此倍增系統(tǒng)是決定整管靈敏度最關鍵的部分。 (1)使光電陰極發(fā)射的光電子盡可能全部會聚到第一倍增極上，而將其他部分的雜散電子散射掉，提高信噪比； (2)使陰極面上各處發(fā)射的光電子在電子光學系統(tǒng)中有盡可能相等的渡越時間，以保證光電倍增管的快速響應。 良好的光電發(fā)射材料應具備下述條件： ★ 金屬吸收效率很低 ； ★ 金屬中光電子 溢出深度 很淺 ， 只有幾納米； ★ 金屬溢出功大多為大于 3eV， 對 λ410nm的可見光來說 ， 很難產(chǎn)生光電發(fā)射 ， 量子效率低； 金屬材料是否滿足良好的光電發(fā)射材料的條件？ 半導體材料是否滿足良好的光電發(fā)射材料的條件？ ★ 光吸收系數(shù)比金屬大； ★ 體內自由電子少 ， 散射能量變小 —— 故量子效率比金屬大； ★ 光發(fā)射波長延伸至可見光 、 近紅外波段 。 ⑶達到表面的電子，如果仍有足夠的能量足以克服表面勢壘對電子的束縛（即溢出功）時，即可從表面溢出。 ⑴光射入物體后，物體中的電子吸收光子能 量，從基態(tài)躍遷到能量高于真空能級 （真空中