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光電倍增管的原理及應(yīng)用

2021-01-18 17:08:10閱讀量:789


光電倍增管
光電倍增管是將微弱光信號轉(zhuǎn)換成電信號的真空電子器件。光電倍增管用在光學(xué)測量儀器和光譜分析儀器中。它能在低能級光度學(xué)和光譜學(xué)方面測量波長200~1200納米的極微弱輻射功率。閃爍計數(shù)器的出現(xiàn),擴大了光電倍增管的應(yīng)用范圍。激光檢測儀器的發(fā)展與采用光電倍增管作為有效接收器密切有關(guān)。電視電影的發(fā)射和圖象傳送也離不開光電倍增管。光電倍增管廣泛地應(yīng)用在冶金、電子、機械、化工、地質(zhì)、醫(yī)療、核工業(yè)、天文和宇宙空間研究等領(lǐng)域。
 
  
 
特性
1.穩(wěn)定性
光電倍增管的穩(wěn)定性是由器件本身特性、工作狀態(tài)和環(huán)境條件等多種因素決定的。管子在工作過程中輸出不穩(wěn)定的情況很多,主要有:

a.管內(nèi)電極焊接不良、結(jié)構(gòu)松動、陰極彈片接觸不良、極間尖端放電、跳火等引起的跳躍性不穩(wěn)現(xiàn)象,信號忽大忽小。

b.陽極輸出電流太大產(chǎn)生的連續(xù)性和疲勞性的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

c.環(huán)境條件對穩(wěn)定性的影響。環(huán)境溫度升高,管子靈敏度下降。

d.潮濕環(huán)境造成引腳之間漏電,引起暗電流增大和不穩(wěn)。

e.環(huán)境電磁場干擾引起工作不穩(wěn)。
 
2.極限工作電壓
極限工作電壓是指管子所允許施加的電壓上限。高于此電壓,管子產(chǎn)生放電甚至擊穿。
 
應(yīng)用

由于光電倍增管增益高和響應(yīng)時間短,又由于它的輸出電流和入射光子數(shù)成正比,所以它被廣泛使用在天體光度測量和天體分光光度測量中。其優(yōu)點是:測量精度高,可以測量比較暗弱的天體,還可以測量天體光度的快速變化。天文測光中,應(yīng)用較多的是銻銫光陰極的倍增管,如RCA1P21。這種光電倍增管的極大量子效率在4200埃附近,為20%左右。還有一種雙堿光陰極的光電倍增管,如GDB-53。它的信噪比的數(shù)值較RCA1P21大一個數(shù)量級,暗流很低。為了觀測近紅外區(qū),常用多堿光陰極和砷化鎵陰極的光電倍增管,后者量子效率最大可達50%。普通光電倍增管一次只能測量一個信息,即通道數(shù)為1。矩陣。


由于通道數(shù)受陽極末端細金屬絲的限制,只做到上百個通道。


光電倍增管的生產(chǎn)廠家非常非常少,全世界的光電倍增管主要是有一家公司生產(chǎn)的:日本的濱松光子,如果你是做光電檢測的,則對這個公司應(yīng)該非常熟悉,其次英國的photonis,不過,這家公司已經(jīng)在金融危機后停產(chǎn)了。


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