光電陰極與光電倍增管-閱讀頁
2025-05-31 01:33本頁面
【正文】 小 b. 光譜響應(yīng)率均勻 ,且光譜響應(yīng)延伸到紅外 d. 光電子的能量集中 (5)負(fù)電子親合能材料 (NEA) 負(fù)電子親和勢(shì)材料結(jié)構(gòu)、原理 重?fù)诫s的 P型 硅表面涂 極薄 的金屬 Cs，經(jīng)過處理形成 N型的 Cs2O。熱化電子很容易擴(kuò)散到能帶彎曲的表面，然后發(fā)射出去，所發(fā)射光電子的能量基本上都等于導(dǎo)帶底的能量。 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。熱化電子很容易擴(kuò)散到能帶彎曲的表面，然后發(fā)射出去，所發(fā)射光電子的能量基本上都等于導(dǎo)帶底的能量。 (一 ). 光電管 (PT) 簡(jiǎn)述真空型和充氣型兩種光電管的工作原理 ? 工作原理 真空光電管與光電倍增管的工作原理 光 陽極 A 陰極 K 光 透射型 反射型 1 25 20 15 10 5 0 5 6 4 3 2 1 i P/lm i/uA 20 15 10 5 0 50 100 150 200 250 0 (lm) i ( u A) u/V (一 ). 光電管分類：反射型和透射型 充氣型 真空型 光電倍增管 是在光電管的基礎(chǔ)上研制出來的一種真空光電器件，在結(jié)構(gòu)上增加了電子光學(xué)系統(tǒng)和電子倍系統(tǒng)，因此極大的提高了檢測(cè)靈敏度。 (二 ). 光電倍增管 (PMT) 1．光電倍增管的結(jié)構(gòu) 為了使光電子能有效地被各倍增極電極收集并倍增，陰極與第一倍增極、各倍增極之間以及末級(jí)倍增極與陽極之間都必須施加一定的電壓 。 ① 光子透過入射窗口入射在 光電陰極K上 ② 光電陰極 K受光照激發(fā)，表面發(fā)射光電子 ③ 光電子 被電子光學(xué)系統(tǒng)加速和聚焦后入射到 第一倍增極 D1上 ， 將發(fā)射出比入射電子數(shù)更多的二次電子。 使用 不透明光陰極（反射式光陰極），數(shù)百元一只。 入射窗的內(nèi)表面上沉積了半透明的光陰極（透過式光陰極），數(shù)千元一只。 PMT常用的窗口材料 硼硅玻璃 透紫外玻璃 熔融石英 藍(lán)寶石 無毒、抗酸、抗堿，用于軍事和航空 1) 使光電陰極發(fā)射的光電子盡可能全部匯聚到第一倍增極上。 電子光學(xué)系統(tǒng)的主要作用有兩點(diǎn) 2) 使陰極面上各處發(fā)射的光電子在電子光學(xué)系統(tǒng)中渡越的時(shí)間盡可能相等，這樣可以保證光電倍增管的快速響應(yīng)。 當(dāng)具有足夠動(dòng)能的電子轟擊倍增極材料時(shí)，倍增極表面將發(fā)射新的電子。 二次電子發(fā)射過程三個(gè)階段 2) 內(nèi)二次電子中初速指向表面的那一部分向表面運(yùn)動(dòng) 1) 材料吸收一次電子的能量，激發(fā)體內(nèi)電子到高能 態(tài)，這些受激電子稱為內(nèi)二次電子； 光電倍增管中的倍增極一般由幾級(jí)到十五級(jí)組成。 (3)倍增極結(jié)構(gòu) 聚焦 不是指使電子束會(huì)聚于一點(diǎn)，而是指電子從前一級(jí)倍增極飛向后一級(jí)倍增極時(shí)，在兩電極間的電子運(yùn)動(dòng)軌跡，可能有交叉。根據(jù)電子的軌跡又可分為聚焦型和非聚焦型兩大類。 非聚焦 則是指在兩電極間的電子運(yùn)動(dòng)軌跡是平行的 倍增極結(jié)構(gòu)形式 : 鼠籠式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：瓦片，沿 軸排列 性能特點(diǎn)：聚焦性能 好，增益高 直列式 光電倍增管中的倍增極一般由幾級(jí)到十五級(jí)組成。 (3)倍增極結(jié)構(gòu) 聚焦 不是指使電子束會(huì)聚于一點(diǎn)，而是指電子從前一級(jí)倍增極飛向后一級(jí)倍增極時(shí)，在兩電極間的電子運(yùn)動(dòng)軌跡，可能有交叉。根據(jù)電子的軌跡又可分為聚焦型和非聚焦型兩大類。 非聚焦 則是指在兩電極間的電子運(yùn)動(dòng)軌跡是平行的 倍增極結(jié)構(gòu)形式 : 鼠籠式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 45度平行排列，面積大 性能特點(diǎn)：探測(cè)微弱信號(hào)， 收集率大于 88%，應(yīng)用廣泛 直列式 盒柵式 百葉窗式 思考題 ?并說明其工作原理 ? ?并說明二次電子發(fā)射的三個(gè)過程 ? ?它與正電子親和勢(shì)光電陰極相比具有哪些優(yōu)點(diǎn) ? ?倍增級(jí)結(jié)構(gòu)形式有幾種 ,各有哪些特點(diǎn) ? 本章結(jié)束 在充氣光電管中，光電陰極產(chǎn)生的光電子在加速向陽極運(yùn)動(dòng)中與氣體原子碰撞而使后者發(fā)生電離，電離產(chǎn)生的新電子數(shù)倍于原光電子，因此在電路內(nèi)形成數(shù)倍于真空光電管的光電流。
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