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光電倍增�
閱讀�30961時間�2010-12-13 11:28:37

  光電倍增管是建立在光電子�(fā)射效應、二次電子發(fā)射效應和電子光學理論的基礎上,能夠將微弱光信號轉換成光電子并獲得倍增效應的真空光電發(fā)射器�。利用外光電效應和二次電子發(fā)射相結合,把微弱的光輸入轉化為光電子,并使光電子獲得倍增�

原理

光電倍增管的原理

  陰極在光照下�(fā)射出光電�,光電子受到電極間電場作用獲得較大能量打在倍增電極�,產生二次電子發(fā)�,經過多極倍增的光電子到達陽極被收集而形成陽極電流,隨光信號的變�。在倍增極不變的條件下,陽極電流隨光信號變化�

結構

  光電倍增管的陰極一般都采用具有低逸出功能� 堿金屬材料所形成的光電發(fā)射面。光電倍增管的窗材 料通常由硼硅玻璃、透紫玻璃(UV玻璃�、合成石� 玻璃和氟化鎂(或鎂氟化物)玻璃制成。硼硅玻璃窗 材料可以透過近紅外至300nm垢可見入射光,而其�3 種玻璃材料則可用于對紫外區(qū)不可見光的探�� 光電倍管的工作過程光電倍增管主要由光陰極K、倍增極D和陽極A組成 光電倍管的工作過程當有光子入射到光陰極K�,只要光子的 能量大于光陰極材料的脫出�,就會有電子� 陰極的表面逸出而成為光電子.在K和D1之間 的電場作用下,光電子被加速后轟擊倍增 極D1,從而使D1產生二次電子�(fā)射.每一� 電子的轟擊約可產�3�5個二次電�,這樣� 實現(xiàn)了電子數(shù)目的放大.D1產生的二次電子被 D2和D1之間的電場加速后轟擊D2,…….� 樣的過程一直持�(xù)到一級倍增極Dn

工作過程

  每經過一級倍增�,電子數(shù)目便被放大一次, 倍增極的�(shù)目有8�13�,一級倍增極Dn �(fā)射的二次電子被陽極A收集,其電子�(shù)目可 達光陰極K�(fā)射光電子�(shù)�146倍以上.若將� 敏檢流計串接在陽極回路中,則可直接測量陽 極輸出電流.若在陽極串接電阻RL作為負載� 則可測量RL兩端的電�,此電壓正比于陽極電 流.

  造成非線性的原因

  �1)內�,即空間電荷,光電陰極的電阻 �,聚焦或收集效率等的變化�

 ?�?)外�,光電倍增管的輸出信號電流� 負載電阻上的壓降,對末級倍增極電� 產生的負反饋和電壓的再分�,都可能 破壞輸出信號的線��

特點

  放大倍數(shù)很高,用于探測微弱信��

  光電特性的線性關系好 �

  工作頻率� �

  性能�(wěn)�,使用方� �

  供電電壓��

  玻璃外殼,抗震性差�

  價格昂貴,體積大�

伏安特�

 ?。╝)陰極伏安特� 在入射到光電倍增管陰極面上的� 通量一定時,陰極電流與陰極和� 增極之間的電壓(稱陰極電壓)的關� 曲線叫陰極伏安特性,經研�,在陰極 電壓較小時,陰極電流隨著陰極電壓� 增大而增�,直到陰極電壓大于一定� 后,陰極電流才趨向飽�,且與入射光 通量成線性關系� 伏安特�

 ?。╞)陽極伏安特� 在入射到光電倍增管陽極面上的� 通量一定時,陽極電流與陽極和末級� 增極之間的電壓(稱陽極電壓)的關� 曲線叫陽極伏安特性。性質同陰極伏� 特��

注意事項

  不宜用強光,容易引起疲勞

  額定電壓和電流內工作

  入射光斑尺寸和管子的有效陰極面尺寸向對應

  電場屏蔽和磁屏蔽

  測交變光時,負載電阻不宜過大

維庫電子�,電子知識,一查百��

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