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正文內(nèi)容

光電倍增管ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料

2025-05-12 04:08本頁(yè)面
  

【正文】 并聯(lián)電容的確定 高壓電源 接地方式 高壓供電電路-- 分壓電阻的確定 ? ? m axAR 20~10 II ?總電壓 UAK 在 1000~ 1500 V之間,倍增極極間電壓 UD在 80~ 100V之間--可以確定 分壓電阻 IR IAmax 高壓供電電路-- 分壓電阻的確定 實(shí)例: 說(shuō)明: i. 第一級(jí)對(duì)陰極電流形成影響最大 ,高出 20~30V ii. 中間級(jí)均勻分配 iii. 最后一級(jí) ,要高 ,克服空間電荷區(qū)的影響 . 高壓供電電路 -- 并聯(lián)電容的確定 探測(cè)光脈沖,最后幾級(jí)脈沖電流很大,極間電壓不穩(wěn) --最后幾級(jí)并聯(lián)旁路電容 C C C3。 光電倍增管的暗電流值在正常應(yīng)用的情況下是很小的,一般為 ~nA,是所有光電探測(cè)器件中暗電流最低的器件。 光電特性 陽(yáng)極光電流與入射于光電陰極的光通量之間的函數(shù)關(guān)系,稱為倍增管的光電特性。 光電倍增管分類 ? : A側(cè)窗式 B端窗式; ? : A透射式 B反射式; ? : A單極 B多極; ? : A盒狀 B圓籠式 C百葉窗式 D直線瓦片式 ? : CsSb、 AgOCs、多堿 光電倍增管分類 光電倍增管的主要特性參數(shù) 1.靈敏度 2.電流增益 3.光電特性 4.光譜特性 5.伏安特性 6.時(shí)間特性 7.暗電流 8.疲勞特性 9.噪聲 1.靈敏度 光電倍增管的靈敏度: SK( ? )= IK ?/ ???? ΦIS /)( K λK ?單位: 陰極靈敏度 -- μA/lm或 μA/W 陽(yáng)極靈敏度 -- A/lm 或 A/W 靈敏度是衡量光電倍增管探測(cè)光信號(hào)能力的一個(gè)重要參數(shù)。 3).光電子通過(guò)電場(chǎng)加速和電子光學(xué)系統(tǒng)聚焦入射到第一倍增級(jí)上,倍增級(jí)將發(fā)射出比入射電子數(shù)目更多的二次電子。 1) .光子透過(guò)入射窗口入射在光電陰極上 。 結(jié)構(gòu): --具有較高電子收集率,能承受較大電流密度,在陽(yáng)極附近空間不產(chǎn)生 空間電荷效應(yīng) 。 盒柵式 收集率較高(可達(dá) 95%),結(jié)構(gòu)緊湊,但極間電子渡越時(shí)間零散較大。 圓瓦片式 結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,但靈敏度的均勻性差些。 非聚焦型光電倍增管有百葉窗型(圖 a)與盒柵式(圖 b)兩種結(jié)構(gòu); 聚焦型有瓦片靜電聚焦型(圖 c)和圓瓦片式(圖 d)兩種結(jié)構(gòu)。 d 負(fù)電子親合勢(shì)發(fā)射體。 4) . 電子倍增極 ( 2)實(shí)用的倍增極材料 靈敏的光電發(fā)射體,也是良好的二次電子發(fā)射體 a 復(fù)雜的半導(dǎo)體型:銻銫和銻銫鉀等堿金屬化合物化合物, b 氧化物型,主要是氧化鎂。分光應(yīng)用領(lǐng)域一般都要求用透紫玻璃,其 截止波長(zhǎng)可接近 185nm。 缺點(diǎn) :真空光電管一般體積都比較大、工作電壓高達(dá)百伏到數(shù)百伏、玻殼容易破碎等 Photomultiplier Tube 簡(jiǎn)稱 PMT 光電倍增管 電子光學(xué)系統(tǒng) 1) . 入射光窗 (a)側(cè)窗式 (b)端窗式 1)光入射通道 2)短波閾值 作用: 硼硅玻璃(無(wú)鉀玻璃) 常用的玻璃材料,可以透過(guò)從近 紅外至 300nm的入射光, 不適合于紫外區(qū) 的探測(cè)。對(duì)于 P型 Si的光電子需克服的有效親和勢(shì)為 EAe=EA2Ed ?由于能級(jí)彎曲,使EdEA2,這樣就形成了負(fù)電子親和勢(shì)。 以 SiCs2O光電陰極為例 P型 Si的電子親和勢(shì) : N型 Cs2O電子親和勢(shì) : EA1=E0EC10 EA2=E0EC20 體內(nèi): P型 表面: N型 ?從 Si的導(dǎo)帶底部漂移到表面 Cs2O的導(dǎo)帶底部。 “日盲”型光電陰極 實(shí)用的兩種: 碲化銫 (CsTe)--長(zhǎng)波限為 碘化銫 (Csl) --長(zhǎng)波限為 μm。 光譜響應(yīng)范圍較窄對(duì)紅光&紅外不靈敏 CsSb陰極最為常用,紫外和可見光區(qū)的靈敏度最高 ( 3)多堿銻化物: Sb- Na- K- Cs 最實(shí)用的光電陰極材料,高靈敏度、寬光譜,紅外端延伸 930nm,用于寬帶光譜測(cè)量?jī)x, 擴(kuò)展到近紅外 。 ?最常用的是 銻化銫( CsSb), 其陰極靈敏度最高,量子效率為 15- 25%, 藍(lán)光區(qū)量子效率高達(dá) 30%, 長(zhǎng)波限為:600nm。 C; ?暗電流大。 光吸收系數(shù)大得多,散射能量損失小,量子效率比金屬大得多--光譜響應(yīng):可見光和近紅外波段。p0eIMhv??? 光子探測(cè)器 M-光電增益 輸出光電流 光電導(dǎo)探測(cè)器: M可以大于 1 光電三極管: M~102 雪崩光電二極管: M~103 ???? M~106 第 5章 光電子發(fā)射探測(cè)器 第 5章 光電子發(fā)射探測(cè)器 Photoemissive detector,簡(jiǎn)稱 PE探測(cè)器 --也稱為真空光電器件 光電發(fā)射器件是基于外光電效應(yīng)的器件,它包括真空光電二極管、光電倍增
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