第3章光電子發(fā)射探測器

第3章光電子發(fā)射探測器金屬的光電子發(fā)射、半導的光電子發(fā)射光電陰極的主要參數(shù)、常用的光電發(fā)射材料、負電子親

3.3光電倍增光電倍增管的工作原理、結構、基本特性參數(shù)、材料、3.42013-03- Photomultiplier,簡稱2013-03- 光電倍增光電倍增管工作原（Potoltipletbe簡稱為PMT）2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——入射作作用1光入2短波反射式、透(a)側(cè)窗式；(b)端窗2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——入射2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——入射2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——陰1電轉(zhuǎn)換能決定2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——－－通過電場加速和控制電子作用:1收集率接近于2渡越時2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增 作用－－倍增10-15級倍增極2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增二次電1）二次電子二次電一次一次電材i22013-03- ii2δ隨Ep增大增二次二次發(fā)射與一次電不同材料半導體和介負電子親和勢材2013-03- 內(nèi)增益極（1）二次電子發(fā) 2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增實用的倍增極材靈靈敏的光電發(fā)射體，也是良好的二次電光電倍增管中的倍增極光電倍增管中的倍增極一般由幾級到十2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增 2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增環(huán)形聚焦型：主要用于側(cè)窗型

Box-and-grid2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增

Box-and-line2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增Venetianblind Mesh2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——倍增Microchannelplate(MCP)type

Metalchannel2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——陽作用：結作用：結構：－－具有較高電子收集率，能承受較大電流，在陽極附近空間不產(chǎn)生空間電荷效應。陽極廣泛柵網(wǎng)狀結構2013-03- 3.3.2光電倍增管結構——陽陽極因空間電荷效應而影響接收電光光AK沒射出來的的電子有排斥作用。2013-03- 3.3.3光電倍增管的基本特1．靈敏 2．電流增3．線 4．光譜特5．伏安特 6．時間特7．暗電 8．疲勞特92013-03- 靈敏度＝靈敏度＝

陰極靈μA/lm或陽極靈A/lm2013-03- 1）陰極靈敏度測試AK0照射到光電陰極上的光通量約為10-5～10-2013-03- 陰極靈陽極靈積分靈2013-03- 2013-03- 級數(shù)N有關。理想光電倍增管的增益G與倍增系數(shù)δGGIAIKSAΦIIAIK f(g11)(g22)(gnnGf(gGG－－光電增益2013-03- G常用光電倍增管的倍增極個數(shù)為9-14，所以G=105-倍增極的二次電子發(fā)射系數(shù)δ可用經(jīng)驗公式計算，對于銻銫（Cs3Sb）倍增極材料有經(jīng)驗公

）材料有經(jīng)驗公式

《光電技術與實驗

《光電技術與實驗 區(qū)（1）（1）弱光，例如光譜儀，開（2）（2）線性，用于模擬量測量陽電流陽電流與入射于光電陰極的光通量之間的函數(shù)關稱為倍增管的光3%1010~10m線性

遠紫 可見 近紅－－－－窗口材料限長波－－陰極材料限2013-03-

3.3.3光電倍增管的基本特性-伏安特 當入射光電倍增管陰極面上的光通量一定時，陰極電流Ik與陰極和第倍增極之間電壓(簡稱為陰極電壓Uk)的關系曲線稱為陰極伏安特性較小時陰極電流Ik隨Uk的增大而增，直到Uk大于一定值(幾十伏特)陰極電流Ik才趨向飽和，且通量φ成線性關系

《光電技術與實驗 當入射到光電倍增管陰極面上的光通量一定時，陽極電流Ia與陽極末級倍增極之間電壓(簡稱為陽極電壓Ua)的關系曲線稱為陽極伏安特性當陽極電壓增大到一定程度

《光電技術與實驗 陽極伏安特性 交流微變等效電恒流源恒流源－－計算和分析方法

2013-03-

外電路時間特性( RLC010k4pF=40nS2013-03-

倍增管的響應時輸出電路的當電路時間常數(shù)較大，倍增管的上限截止頻率ffH1/ /2C0RL2013-03-

1.

《光電技術與實驗

《光電技術與實驗 陽極散粒噪聲==陰極散粒噪聲+各級散粒噪3.3.3光陽極散粒噪聲==陰極散粒噪聲+各級散粒噪IIRaII2eIf2efksk)II )22eIfI2(1 13.3.3光電倍增管的基本特性-噪第2II(I 2eI2f 22 (12 第nIII2 (1nn 1II2eIG2 fk

《光電技術與實驗 3.3.3光電倍增管的基本特性-噪，，I2eIG2fk ，，I2eIG2fk II24KTf2eIG2fnRka2eIk

《光電技術與實驗 3.3.3光電倍增管的基本特性-噪設光電倍增管的增益G=104，陰極暗電流Idk=10-14A，在室RRa2eIK

《光電技術與實驗 3.3.4窗口材的硼的硼

《光電技術與實驗 3.3.4光電倍增管材 倍增極材銻化銫（CsSb）材料具有很好的二次電子發(fā)射功能，它可以在較的電壓下產(chǎn)生較高的發(fā)射系數(shù)，電