光电倍增管及其基本特性.docx

光电倍增管及其基本特性当入射光很微弱时，普通光电管产生的光电流很小，只有零点几UA,很不容易探测这时常用光电倍增管对电流进行放大，下图为其内部结构示意图1. 光电倍增管的结构和工作原理由光阴极、次阴极（倍增电极）以及阳极三部分组成光阴极是由半导体光电材料锑铯做成；次阴极是在镍 或铜-铍的衬底上涂上锑铯材料而形成的，次阴极多的可达30级；阳极是最后用来收集电子 的，收集到的电子数是阴极发射电子数的105~106倍即光电倍增管的放大倍数可达几万倍到几百万倍光电倍增管的灵敏度就比普通光电管高几万倍到几百万倍因此在很微弱的光照时，它就能产生很大的光电流光电阴极 阳板第一倍増极 第三倍増极入射光2. 光电倍增管的主要参数（1）倍增系数M 倍增系数M等于n个倍增电极的二次电子发射系数&的乘积如果n个倍增电极的&都相同，则M=^1因此，阳极电流I为I- /■選i —光电阴极的光电流光电倍增管的电流放大倍数P为M与所加电压有关，M在105~108之间，稳定性为1%左右，加速电压稳定性要在％以内如果有波 动，倍增系数也要波动，因此M具有一定的统计涨落一般阳极和阴极之间的电压为1000~2500V，两个相 邻的倍增电极的电位差为50~100V。

对所加电压越稳越好，这样可以减小统计涨落，从而减小测量误差光电倍增管的特性曲线（2）光电阴极灵敏度和光电倍增管总灵敏度一个光子在阴极上能够打出的平均电子数叫做光电倍增管的阴极灵敏度而一个光子 在阳极上产生的平均电子数叫做光电倍增管的总灵敏度光电倍增管的最大灵敏度可达10A/lm，极间电压越高，灵敏度越高；但极间电压也不能太高，太高反而会使阳极电流不稳另外，由于光电倍增管的灵敏度很高，所以不能受强光照射，否则将会损坏3）暗电流和本底脉冲一般在使用光电倍增管时，必须把管子放在暗室里避光使用，使其只对入射光起作用；但是由于环境温度、热辐射和其它因素的影响，即使没有光信号输入，加上电压后阳极仍有电流，这 种电流称为暗电流，这是热发射所致或场致发射造成的，这种暗电流通常可以用补偿电路消除如果光电倍增管与闪烁体放在一处，在完全蔽光情况下，出现的电流称为本底电流，其值大于暗 电流增加的部分是宇宙射线对闪烁体的照射而使其激发，被激发的闪烁体照射在光电倍增管上而造成的， 本底电流具有脉冲形式4）光电倍增管的光谱特性光谱特性反应了光电倍增管的阳极输出电流与照射在光电阴极上的光通量之间的函数关系对于较好的管子，在很宽的光通量范围之内，这个关系是线性的，即入射光通量小于10-4lm时，较好的线性关系。

光通量大，开始出现非线性，如图所示电增的照性 光倍管光特n- O阳概电流/A。