光电倍增管综述完整版

附录二光电倍增管K——光阴极；F——聚焦极；D1～D10——打拿极；A——阳极。

光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成，并且通过高压电源及一组串联的电阻分压器在阴极──打拿极(又称“倍增极”)──阳极之间建立一个电位分布。

光辐射照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，把微弱的光输入转换成光电子；这些光电子受到各电极间电场的加速和聚焦，光电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数得到倍增。

以后，电子再经倍增系统逐级倍增，阳极收集倍增后的电子流并输出光电流信号，在负载电阻上以电压信号的形式输出。

根据打拿极的几何形状和排列方式，光电倍增管分为聚焦型(环状、直线)和非聚焦型(百叶窗式、盒栅式)。

本装置采用百叶窗式光电倍增管，过去采用GDB44F 型，现采用GDB43型。

其优点为脉冲幅度分辨率较好，适用闪烁能谱测量。

它的主要指标应该包括以下几方面：光电转换特性、电子倍增特性、噪声或暗电流、时间特性等；在此主要介绍光电转换特性和电子倍增特性。

1. 光电转换特性——光阴极的光谱响应和灵敏度光阴极是接收光子并放出光电子的电极，一般是在真空中把阴极材料蒸发在光学窗的内表面上，形成半透明的端窗阴极；光阴极材料的品种有数十种，但最常用的只是五、六种，如锑铯化合物等。

一般光电倍增管光阴极前的光学窗有两种：硼玻璃窗或石英窗，前者适用于可见光，后者可透过紫外光。

光阴极受到光照射后发射光电子的几率是波长的函数，称为光谱响应。

在长波端的响应极限主要由光阴极材料的性质决定，而短波端的响应主要受入射窗材料对光的吸收所限制。

了解光电倍增管的光谱响应特性有利于正确选择不同管子使之与闪烁体的发射光谱相匹配。

在实际应用中，光电转换特性通常使用另一个宏观定义，即一定通量F 的白光照射阴极所能获得的光电子流（i k ）称为光阴极光照灵敏度：k k i S F= （1） 其中i k 单位为微安；F 为光通量，单位为“流明”(lm)。

光电倍增管简介及使用特性我们做化学发光的仪器检测部分都是用光电倍增管来检测我们化学反应所发出的微弱的光信号，我在这里给大家介绍一下光电倍增管的一些参数，仅供大家参考。

介绍今天我们使用的光电器件中，光电倍增管(PMT)是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。

典型的光电倍增管如图1所示，在真空管中，包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极)的器件。

当光照射光阴极，光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，通过进一步的二次发射得到倍增放大。

放大后的电子被阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统，光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。

光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。

下面将讲解光电倍增管结构的主要特点和基本使用特性。

结构一般，端窗型(Head-on)和侧窗型(Side-on)结构的光电倍增管都有一个光阴极。

侧窗型的光电倍增管，从玻璃壳的侧面接收入射光，而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。

通常情况下，侧窗型光电倍增管价格较便宜，并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。

大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极(反射式光阴极)和环形聚焦型电子倍增极结构，这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。

端窗型(也称作顶窗型)光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极(透过式光阴极)，使其具有优于侧窗型的均匀性。

端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极。

端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的，可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。

电子倍增系统光电倍增管的优异的灵敏度(高电流放大和高信噪比)得益于基于多个排列的二次电子发射系统的使用，它使电子低噪声的条件下得到倍增。

电子倍增系统包括从8至19极的被叫做打拿极或倍增极的电极。

光电倍增管的工作原理
光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）是一种能将光信号转化为电流信号，并放大多倍的光电转化器件。

它是由阴极、多个正极（倍增极）和阳极组成的真空管。

光电倍增管的工作原理如下：当光子照射到光电倍增管的阴极上时，光子会激发阴极上的物质产生光电子。

这些光电子会被阴极电场加速，然后轰击到第一个正极（第一倍增极）上。

这个过程被称为一次电子倍增。

当光电子轰击到第一倍增极上时，会产生大量的次级电子。

这些次级电子又被第一倍增极的电场加速，并轰击到第二倍增极上，进一步产生更多的次级电子。

这个过程会一直持续下去，直到最后一个倍增极。

最后，产生的次级电子会进一步轰击到阳极上，形成较大的电流信号。

整个过程中，由于倍增极之间设置了高电压，次级电子数目呈指数增长，从而实现了光信号的倍增。

光电倍增管的工作原理中，重要的一点是保持倍增极之间的电压差。

这样做可以确保电子在倍增过程中保持足够的能量，并防止电子与倍增极碰撞后失去能量。

此外，光电倍增管中的阴极还需要具有很高的光电子发射效率，以提高光电子的产生量。

总之，光电倍增管的工作原理是通过经过多次倍增过程，将光信号转化为较大的电流信号。

这样可以增强光信号的弱小程度，
提高光电转换效率，广泛应用于光电器件、光谱分析、光子学等领域。

cr332光电倍增管参数CR332光电倍增管是一种常用于光电探测器中的设备，具有很高的灵敏度和放大倍数。

本文将从光电倍增管的工作原理、结构特点、性能参数等方面进行介绍。

一、工作原理光电倍增管是一种利用光电效应和二次电子倍增效应来放大光信号的器件。

当光子进入光电倍增管时，首先与光阴极相互作用，使光阴极发射出光电子。

然后，这些光电子被电子倍增部分的倍增极板吸引，经过倍增极板的二次电子倍增效应，最终形成一个电子雨，进而产生一个可观测的电流信号。

二、结构特点CR332光电倍增管的主要结构包括光阴极、倍增极板、阳极和玻璃外壳。

光阴极一般采用碱金属化合物涂层，能够对光进行有效的吸收，并产生光电子。

倍增极板由多个金属环形电极组成，通过高压电场使光电子在电子倍增过程中逐级放大。

阳极用于收集放大后的电子，产生最终的电流信号。

玻璃外壳则起到保护光电倍增管内部结构的作用。

三、性能参数1. 增益：光电倍增管的增益是指输入光信号经过光电倍增管放大后的倍数。

CR332光电倍增管的增益一般在1×10^5至1×10^7之间，具有较高的放大效果。

2. 噪声等效光电流：噪声等效光电流是指光电倍增管在无光信号输入时产生的等效电流。

CR332光电倍增管的噪声等效光电流一般在10^-11A级别，较低的噪声水平有助于提高光电检测器的信噪比。

3. 品质因数：品质因数是指光电倍增管输出信号的稳定性和一致性。

CR332光电倍增管的品质因数通常在10至20之间，品质因数越高，说明光电倍增管输出信号的稳定性越好。

4. 线性范围：线性范围是指光电倍增管能够线性放大光信号的范围。

CR332光电倍增管的线性范围一般在几个微安到几十毫安之间，具有较宽的线性范围。

5. 时间响应：时间响应是指光电倍增管从光信号输入到输出响应的时间。

CR332光电倍增管的时间响应一般在纳秒级别，具有较快的响应速度。

6. 工作电压：工作电压是指光电倍增管正常工作所需的电压。

光电倍增管工作原理
光电倍增管是一种能够将光信号转化为电信号并进行放大的设备。

它由光电阴极、倍增部件和收集极三部分组成。

光电阴极是光电倍增管的输入端，它由光敏材料制成。

当光线照射在光电阴极上时，光子会激发光敏材料中的电子跃迁到导带中，产生电子空穴对。

这些电子会受到电场的驱动，从而被加速并穿过倍增部件进入收集极。

倍增部件是光电倍增管中最关键的部分，它能够将输入的电子信号进行倍增。

倍增部件通常由若干个倍增级组成，每个倍增级都包含一个阳极、一个倍增螺旋管和一些倍增电极。

当电子进入倍增部件后，它们会受到倍增螺旋管中的强电场的作用，从而被加速并与倍增螺旋管表面相碰撞。

这种碰撞会导致大量的次级电子的发射，从而使电子数量倍增。

次级电子再次被分配到下一个倍增级中，重复上述过程，直到输出的电子数目足够大。

收集极是光电倍增管的输出端，用于收集经过倍增部件倍增后的电子信号。

收集极通常是与光电阴极相连的，它们之间通过电源设立电场，使得电子能够被有效地收集到收集极。

总结一下，光电倍增管工作的原理是：首先，光光子照射在光电阴极上产生电子空穴对；然后，电子经过加速从光电阴极流向倍增部件；最后，在倍增部件中，电子经过倍增级的倍增作用，使得电子数量增大；最终，放大后的电子信号被收集极收
集。

这样，光电倍增管可以实现从光信号到电信号的转化和放大。

光电子学中的光电二极管与光电倍增管技术光电子学是研究光与电子相互作用的学科，广泛应用于光通信、光传感器、光储存器件等领域。

光电二极管与光电倍增管是光电子学中重要的光敏器件，其技术在光电子学的发展中起到了重要的推动作用。

本文将介绍光电二极管与光电倍增管的基本原理、结构以及应用领域。

一、光电二极管光电二极管是基于光电效应的器件，可以将光信号转换为电信号。

其基本原理是当光线照射到PN结上时，光子的能量被电子吸收，激发出电子-空穴对，并在电场的作用下产生电流。

光电二极管的结构主要由PN结、金属电极和半导体材料组成。

当没有光照射时，光电二极管呈开路状态，几乎没有电流通过；而当有光照射到PN结时，光电二极管变为导通状态，电流可流经。

光电二极管具有响应速度快、工作电压低、尺寸小、可靠性高等特点，广泛应用于光通信、光测量、光电传感等领域。

在光通信系统中，光电二极管作为光相机接收器，将光信号转换为电信号，实现光与电的互转。

在光测量中，光电二极管可以用于测量光强、光功率等参数。

此外，光电二极管还可以用于制作光电检测器、光电开关、光电调制器等光电子器件。

二、光电倍增管光电倍增管是一种用于增强光信号弱的器件，其基本原理是通过光电发射与二次电子倍增过程增加光信号的强度。

光电倍增管的结构由光阴极、倍增结构、收集极等部分组成。

当光子照射到光阴极上时，光电发射效应使光阴极释放出电子，电子经过倍增结构的二次电子倍增过程，电子数目呈指数倍增。

经过倍增过程后的电子被收集极吸引，形成电流信号输出。

光电倍增管具有增益高、噪声低、快速响应等特点，适用于检测弱光信号及低光强条件下的光信号放大。

在光学成像、暗物质探测、核物理实验等领域中，光电倍增管的应用非常广泛。

在光学成像领域，光电倍增管作为光探测器，可以将微弱的光信号放大，实现暗处的成像。

在核物理实验中，光电倍增管可以用于测量粒子的能量、时间等参数。

三、光电二极管与光电倍增管的比较光电二极管和光电倍增管在光电子学中各自发挥着重要的作用。