谈述光电检测论文

《谈述光电检测论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、谈述光电检测论文谈述光电检测论文导读：工作原理如下：首先入射光透过玻璃窗，激励光电阴极面产生光电发射，在电子光学输入系统电场的作用下，光电子落入倍增系统而产生次级发射，次级电子在倍增系统中多次产生次级发射，经逐级倍增后被阳极输出系统所收集，最后形成可观的电流输出。这样就完成了将光信号转化为电信号的全部工作。30年代世界上第一只光电倍增管在美国问世至今，光电倍增管作为非常有效的弱光探测器件，已有80多年历史，其间的发展极其迅速。它经历了光度测量、闪烁计数、时间测量等几个发展阶段以后，自70年代始至

2、现在，光电倍增管进入最富有现实意义的蓬勃发展的新阶段。目前光电倍增管广泛应用于各种光分析仪器，净化仪、膜层测厚仪、石油测井，太空探测，医疗仪器，高能物理，激光应用等领域，涉及到国民经济多个行业，光电倍增管从上世纪50年代正式开始运用至今已走过了半个多世纪，到了上世纪80年代，随着各种晶体管相继取代电子管时代的到来，硅光电二极管也取代光电管运用于传真机、复印机上，特别是90年代硅光电倍增管的出现，有人预言光电倍增管可能也会像其他电子管一样，最终会被固体器件取代，寿终正寝地完成历史使命。但光电倍增管

3、又平稳的走过了30余年，尤其是近几年来随着高能物理、反恐军事科技、医疗卫生、生物技术、生命科学的发展，光电倍增管反而得到了更广泛的应用，市场需求越来越大。从技术角度上比对，在各种感光器件中，光电倍增管的性能确实是最好的一种，无论在灵敏度、噪声系数还是动态范围上都遥遥领先于其他感光器件，更难能可贵的是它的输出信号在相当大的范围内保持高度的线性输出，使输出信号几乎不用做任何修正就可以直接获得很准确的色彩还原。这就是光电倍增管历经半个多世纪不为其他器件所替代的根本原因。随着光电倍增管市场竞争的日趋激烈

4、，再加上生产技术起点较高，导致目前能够生产光电倍增管的厂家不多。国外主要有如下厂家：日本Hamamatus公司、法国PHOTONIS公司、英国ETL公司、美国Burle公司、俄罗斯莫斯科电子管厂。光电倍增管：PhotoMultiplierTube，简称PMT，是灵敏度极高，响应速度极快的光探测器。可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。光电

5、倍增管的一般结构光电倍增管由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。典型的光电倍增管按入射光接收方式可分为端窗式和侧窗式两种类型。其主要工作过程如下：当光照射到光阴极时，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，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速

6、、成本低、阴极面积大等优点。光电倍增管的类型1按接收入射光方式分类光电倍增管按其接收入射光的方式一般可分成端窗型（Head-on）和侧窗型（side-on）两大类。侧窗型光电倍增管（R系列）是从玻璃壳的侧面接收入射光，两端窗型光电倍增管（CR系列）则从玻璃壳的顶部接收射光。图2和图3分别是侧窗式光电倍增管和端窗式光电倍过管的外形图。在通常情况下，侧窗型光电倍增管（R系列）的单价比较便宜（一般数百元/只），在分光光度计、旋光仪和常规光度测定方面具有广泛的应用。大部分的侧窗型光电倍增管使用不透明光阴

7、极（反射式光阴极）和环形聚焦型电子倍增极结构，这种结构能够使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度.端窗型光电倍增管（CR系列）也称顶窗型光电倍增管。其价格一般在千元以上，它是在其入射窗的内表面上沉积了半透明的光阴极（透过式光阴极），这使其具有优于侧窗型的均匀性。端窗型光电倍增管的特点是拥有从几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极，另外，现在还出现了针对高能物理实验用的可以广角度捕获入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。2按电子倍增系统分类光电倍增管之所以具有优异的灵敏度（高电流放大和高信噪比），主要

8、得益于基于多个排列的二次电子发射系统的使用。它可使电子在低噪声条件下得到倍增。电子倍增系统，包括8～19极的叫做打拿极或倍增极的电极。现在使用的光电倍增管的电子倍增系统有以下8类：a.环形聚焦型环型聚焦型结构主要应用于侧窗型光电倍增管中，其主要特点是结构紧凑和响应快速。b.盒栅型这种结构包括一系列的1/4圆柱形的倍增极，并因其具有相对简单的倍增极结构和良好的一致性而被广泛应用于端窗型光电倍增管中，但在某些应用场合，它的时间响应略显缓慢。c.直线聚焦型直线聚焦型光电倍增管以其极快的时间响应而被广泛