1、5.1 5.1 光電陰極光電陰極工作基礎(chǔ)：工作基礎(chǔ)：基于外光電效應(yīng)的光電探測(cè)器件基于外光電效應(yīng)的光電探測(cè)器件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有一個(gè)真空管，其它元件都放在真空管中有一個(gè)真空管，其它元件都放在真空管中分類：分類：光電管和光電倍增管光電管和光電倍增管 入射光輻射的光子能量足夠大時(shí)，它和金入射光輻射的光子能量足夠大時(shí)，它和金屬或半導(dǎo)體材料中的電子相互作用的結(jié)果使電子從物質(zhì)表面逸屬或半導(dǎo)體材料中的電子相互作用的結(jié)果使電子從物質(zhì)表面逸出，出，-光電發(fā)射效應(yīng)。光電發(fā)射效應(yīng)。在空間電場(chǎng)的作用下就會(huì)形成在空間電場(chǎng)的作用下就會(huì)形成電流電流光電發(fā)射體光電發(fā)射體-能夠產(chǎn)生光電發(fā)射效應(yīng)的物體能夠產(chǎn)生光電發(fā)射效應(yīng)的物

2、體光電陰極光電陰極-應(yīng)用中光電發(fā)射體常和電源的陰極相連，所以稱為應(yīng)用中光電發(fā)射體常和電源的陰極相連，所以稱為光電發(fā)射效應(yīng)光電發(fā)射效應(yīng)-（1）光照靈敏度）光照靈敏度在一定的白光照射下，光電陰極光電流與入射的白光光通量在一定的白光照射下，光電陰極光電流與入射的白光光通量之比，也稱為白光靈敏度或積分靈敏度之比，也稱為白光靈敏度或積分靈敏度（2）色光靈敏度）色光靈敏度當(dāng)入射光波長(zhǎng)為某一段波長(zhǎng)范圍的光時(shí)，當(dāng)入射光波長(zhǎng)為某一段波長(zhǎng)范圍的光時(shí)，光電陰極光電流與入射的光通量之比。光電陰極光電流與入射的光通量之比。通過(guò)加濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如藍(lán)光靈敏度、通過(guò)加濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如藍(lán)光靈敏度、紅光靈敏度、紅外靈敏度等紅

3、光靈敏度、紅外靈敏度等（3）光譜靈敏度）光譜靈敏度確定波長(zhǎng)的單色光照射時(shí)，光電陰極光電流與入射的光通量之確定波長(zhǎng)的單色光照射時(shí)，光電陰極光電流與入射的光通量之比。比。 )(N)(NQPe入射的光子數(shù)與產(chǎn)生的電子數(shù)之比入射的光子數(shù)與產(chǎn)生的電子數(shù)之比 )(N)(NQPe量子效率與光譜靈敏度之間的關(guān)系量子效率與光譜靈敏度之間的關(guān)系光電陰極的光譜靈敏度或量子效率與入射光波長(zhǎng)的關(guān)系曲線光電陰極的光譜靈敏度或量子效率與入射光波長(zhǎng)的關(guān)系曲線由于電子熱能較大，而可能逸出陰極表面，而產(chǎn)生熱電子發(fā)射由于電子熱能較大，而可能逸出陰極表面，而產(chǎn)生熱電子發(fā)射室溫下典型陰極每秒每平方米發(fā)射的熱電子可室溫下典型陰極每秒每平

4、方米發(fā)射的熱電子可形成形成10-1610-17A/m2的電流的電流對(duì)于光電測(cè)量而言是噪聲對(duì)于光電測(cè)量而言是噪聲hv)(q)( Ieqhc)(S1240)(S透射型：透射型：光通過(guò)透明介質(zhì)射向光電陰極，而電子從光光通過(guò)透明介質(zhì)射向光電陰極，而電子從光電陰極的另一面發(fā)射出去電陰極的另一面發(fā)射出去光光電子電子反射型：反射型： 光照射到陰極上，電子從同一測(cè)射出光照射到陰極上，電子從同一測(cè)射出對(duì)陰極的厚度有要對(duì)陰極的厚度有要求求,不能太厚不能太厚光光電子電子陰極一陰極一般較厚般較厚具有良好的可見和近紅外響應(yīng)具有良好的可見和近紅外響應(yīng)透射型：透射型：3001200nm，反射型：，反射型：3001100nm

5、在可見光區(qū)域靈敏度較低，所以主要用于近紅外探測(cè)在可見光區(qū)域靈敏度較低，所以主要用于近紅外探測(cè)紫外和可見光區(qū)的靈敏度最高紫外和可見光區(qū)的靈敏度最高適合于測(cè)量較強(qiáng)的入射光適合于測(cè)量較強(qiáng)的入射光CsSb：銻和某一種堿金銻和某一種堿金屬的化合物屬的化合物銻和多種堿金屬銻和多種堿金屬的化合物的化合物具有高靈敏度的寬光譜響應(yīng)，紅具有高靈敏度的寬光譜響應(yīng)，紅外端可延伸到外端可延伸到930nm半導(dǎo)體光電陰極的光電子的逸出過(guò)程，以半導(dǎo)體光電陰極的光電子的逸出過(guò)程，以P型半導(dǎo)體為例型半導(dǎo)體為例V0EE 價(jià)帶價(jià)帶導(dǎo)帶導(dǎo)帶E0ECEVEgE0thE)EE(Ecog（電子親合勢(shì)）（電子親合勢(shì)）AEPN負(fù)電子親合勢(shì)負(fù)電子

6、親合勢(shì)-E EO OE EC1C1E EV1V1E EC2C2E EV2V2E EO OE EA1A1E EC1C1E EV1V1E EC2C2E EV2V2表面耗盡區(qū)表面耗盡區(qū)P PN N0負(fù)電子親合勢(shì)負(fù)電子親合勢(shì)1coAEEE加速加速特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）量子效率高）量子效率高-因其因其逸出深度逸出深度高的多高的多2）光譜響應(yīng)率均勻，且光譜響應(yīng)延伸到紅外）光譜響應(yīng)率均勻，且光譜響應(yīng)延伸到紅外正電子親合勢(shì)光電陰正電子親合勢(shì)光電陰極的閾值波長(zhǎng)為極的閾值波長(zhǎng)為)nm(EE1240Ag0負(fù)電子親合勢(shì)光電負(fù)電子親合勢(shì)光電陰極的閾值波長(zhǎng)為陰極的閾值波長(zhǎng)為)nm(E1240g03）熱電子發(fā)射小）熱電子發(fā)射小因

7、負(fù)電子親合勢(shì)的光電材料的禁帶寬度般比較寬因負(fù)電子親合勢(shì)的光電材料的禁帶寬度般比較寬4）光電子的能量集中）光電子的能量集中-“日日”盲型光電陰極盲型光電陰極CsTe(長(zhǎng)波限長(zhǎng)波限0.32m m）CsI（長(zhǎng)波限（長(zhǎng)波限0.2m)目前比較常用的有目前比較常用的有5.2 5.2 光電管與光電倍增管光電管與光電倍增管陰極陰極K K陽(yáng)極陽(yáng)極A AI IR RL LU UoutoutU Ub b真空型真空型充氣型：充氣型：有有倍增作用倍增作用光電倍增管比光電管增加的電子光學(xué)系統(tǒng)和電子倍增極，因光電倍增管比光電管增加的電子光學(xué)系統(tǒng)和電子倍增極，因此極大地提高了靈敏度此極大地提高了靈敏度光電倍增管光電倍增管-是

8、建立在光電子發(fā)射效應(yīng)，二次電子發(fā)射是建立在光電子發(fā)射效應(yīng)，二次電子發(fā)射效率應(yīng)基礎(chǔ)上，能將微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成光電子并將光電子效率應(yīng)基礎(chǔ)上，能將微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成光電子并將光電子數(shù)目放大的真空光電發(fā)射器件。數(shù)目放大的真空光電發(fā)射器件。電子光學(xué)系統(tǒng)電子光學(xué)系統(tǒng)陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極AU U1 1U U2 2U U5 5U U6 6U U3 3D D2 2U U4 4D D3 3D D1 1D D4 4D D5 5每一倍增極之間的電壓為每一倍增極之間的電壓為50-150V50-150V。每每7-107-10個(gè)光子從光電陰極發(fā)射出個(gè)光子從光電陰極發(fā)射出1-31-3個(gè)電子。個(gè)電子。電子被加速打在倍增極上

9、，每電子被加速打在倍增極上，每1 1個(gè)電子可以打出個(gè)電子可以打出3-63-6個(gè)電子。個(gè)電子。一直持續(xù)下去直到最后一個(gè)倍增極一直持續(xù)下去直到最后一個(gè)倍增極, ,電子數(shù)量達(dá)到電子數(shù)量達(dá)到10105 5-10-108 8，最后這些電子被吸引到陽(yáng)極形成電流輸出。電流的大小正比于光陰極接受最后這些電子被吸引到陽(yáng)極形成電流輸出。電流的大小正比于光陰極接受的光子數(shù)目，即正比于探測(cè)器吸收的輻射通量或照度。的光子數(shù)目，即正比于探測(cè)器吸收的輻射通量或照度。工作原理工作原理反射式光反射式光電陰極電陰極透射式光透射式光電陰極電陰極硼硅玻璃：硼硅玻璃：透射范圍從透射范圍從300nm紅外紅外透紫外玻璃：透紫外玻璃：可透過(guò)

10、的最短波長(zhǎng)為可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為185nm，但化學(xué)穩(wěn)定性，但化學(xué)穩(wěn)定性較差較差-決定了入射光的透過(guò)情況決定了入射光的透過(guò)情況側(cè)窗式側(cè)窗式端窗式端窗式熔融石英：熔融石英：可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為160nm藍(lán)寶石：藍(lán)寶石：可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為150nmMgF2: 可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為可透過(guò)的最短波長(zhǎng)為115nm是指：陰極到第一是指：陰極到第一倍增極之間的電極倍增極之間的電極空間，包括光電陰空間，包括光電陰極、聚焦極、加速極、聚焦極、加速極及第一倍增極。極及第一倍增極。作用：作用：使光電子盡可能的匯集到第一倍增集使光電子盡可能的匯集到第一倍增集上，而將熱發(fā)射的雜亂電子散射掉上

11、，而將熱發(fā)射的雜亂電子散射掉盡量使電子的渡越時(shí)間相同盡量使電子的渡越時(shí)間相同電子光學(xué)系統(tǒng)電子光學(xué)系統(tǒng)二次電子二次電子發(fā)射系數(shù)發(fā)射系數(shù)12NN材料吸收一次電子的能量，躍遷到高能態(tài)，脫離材料吸收一次電子的能量，躍遷到高能態(tài)，脫離原子的速縛，稱為內(nèi)二次電子原子的速縛，稱為內(nèi)二次電子內(nèi)二次電子中速度指向表面的電子向表面運(yùn)動(dòng)內(nèi)二次電子中速度指向表面的電子向表面運(yùn)動(dòng)穿過(guò)表面勢(shì)壘區(qū)發(fā)射到真空中穿過(guò)表面勢(shì)壘區(qū)發(fā)射到真空中主要銀氧和銻銫兩種化合物，它們即可做光電發(fā)射材料，也可做二次電子主要銀氧和銻銫兩種化合物，它們即可做光電發(fā)射材料，也可做二次電子發(fā)射材料發(fā)射材料氧化物型，氧化鎂、氧化鋇氧化物型，氧化鎂、氧化鋇

12、合金型，銀鎂、鋁鎂、銅鎂、銅鈹合金型，銀鎂、鋁鎂、銅鎂、銅鈹負(fù)電子親合勢(shì)材料，如銫激活的磷化鎵負(fù)電子親合勢(shì)材料，如銫激活的磷化鎵一般為一般為3-63-6個(gè)個(gè)可達(dá)可達(dá)20-2520-25個(gè)個(gè)N N1 1入射光子數(shù)入射光子數(shù)N N2 2出射光電數(shù)出射光電數(shù)有聚焦型和非聚焦型兩大類。有聚焦型和非聚焦型兩大類。聚焦型聚焦型-鼠籠式、直線聚焦式鼠籠式、直線聚焦式非聚焦型非聚焦型-盒柵式、百葉窗式、近貼柵網(wǎng)式、盒柵式、百葉窗式、近貼柵網(wǎng)式、微通道板式微通道板式AKU Uoutout陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極D D2 2E=700-3000VE=700-3000VD D3 3D D1 1D D4 4D D

13、5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5R RL LI IP P5.3 光電倍增管的主要特性參數(shù)光電倍增管的主要特性參數(shù)陰極光譜靈敏度陰極光譜靈敏度窗口材料窗口材料光電陰極材料光電陰極材料陽(yáng)極光譜靈敏度陽(yáng)極光譜靈敏度光電倍增管放大系數(shù)光電倍增管放大系數(shù)l陰極靈敏度：陰極輸出電流與入射光通量之比陰極靈敏度：陰極輸出電流與入射光通量之比KKISI IK KI IK K陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極AD2D3D1D4D5白光靈敏度白光靈敏度單色靈敏度，或光譜靈敏度單色靈敏度，或光譜靈敏度以陰極為一極，其它倍增極和陽(yáng)極連在一起為一以陰極為一極，其它倍增極和陽(yáng)極連在一

14、起為一極，即無(wú)倍增時(shí)的光電流與入射輻射通量之比值。極，即無(wú)倍增時(shí)的光電流與入射輻射通量之比值。l陽(yáng)極靈敏度：陽(yáng)極靈敏度：陰極輸出電流與入射光通量之比陰極輸出電流與入射光通量之比PPIS I IP P白光靈敏度白光靈敏度藍(lán)光靈敏度、紅光靈敏度藍(lán)光靈敏度、紅光靈敏度各種單色靈敏度各種單色靈敏度光電倍增管正常工作下的總輸出電流與入射輻射通光電倍增管正常工作下的總輸出電流與入射輻射通量之比值。量之比值。陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極AU1U2U5U6U3D2U4D3D1D4D5k12CUNN二次電子發(fā)射系數(shù)二次電子發(fā)射系數(shù)與極間電壓的關(guān)系與極間電壓的關(guān)系C是常數(shù)是常數(shù)k一般為一般為0.70.8設(shè)第一，第

15、二、第三、設(shè)第一，第二、第三、第、第N極的倍增系數(shù)分別為：極的倍增系數(shù)分別為：N321,.,且電子光學(xué)系統(tǒng)的電子收集率為：且電子光學(xué)系統(tǒng)的電子收集率為：則陽(yáng)極光電電流和陰極電流的關(guān)系為則陽(yáng)極光電電流和陰極電流的關(guān)系為N321KP.II設(shè)各倍增系數(shù)都為設(shè)各倍增系數(shù)都為則：則：kNNUCKPIIM Nk)CU(NkNkNNE)1N(CkNN)1NE(CkNAE正常工作狀態(tài)下正常工作狀態(tài)下,但無(wú)信號(hào)光照的情況下但無(wú)信號(hào)光照的情況下,陽(yáng)極的電流輸出陽(yáng)極的電流輸出（1）陰極的熱電子發(fā)射是主要原因。）陰極的熱電子發(fā)射是主要原因。 只能通過(guò)降低陰極溫度來(lái)減弱。只能通過(guò)降低陰極溫度來(lái)減弱。（2）支撐電極的絕緣

16、體的漏電。保持清潔）支撐電極的絕緣體的漏電。保持清潔（3）高壓電場(chǎng)產(chǎn)生離子反饋）高壓電場(chǎng)產(chǎn)生離子反饋,進(jìn)而形成光反饋進(jìn)而形成光反饋器件本身的散粒噪聲：器件本身的散粒噪聲：對(duì)于一些不連續(xù)的量對(duì)于一些不連續(xù)的量,如電子發(fā)射如電子發(fā)射,光子發(fā)射光子發(fā)射,電子流等電子流等,其發(fā)射率在平均值附近上下起伏其發(fā)射率在平均值附近上下起伏,而產(chǎn)而產(chǎn)生噪聲生噪聲.-大部分由陰極的熱電子發(fā)射引起大部分由陰極的熱電子發(fā)射引起器件本身的熱噪聲器件本身的熱噪聲負(fù)載電阻的熱噪聲負(fù)載電阻的熱噪聲光電陰極和倍增極的閃爍噪聲光電陰極和倍增極的閃爍噪聲(1/f噪聲噪聲)fqI2i2n一般采用冷卻的方法來(lái)抑制，但有幾點(diǎn)要注意一般采用

17、冷卻的方法來(lái)抑制，但有幾點(diǎn)要注意.光電陰極的光譜響應(yīng)曲線會(huì)隨溫度而變化，光電儀器定光電陰極的光譜響應(yīng)曲線會(huì)隨溫度而變化，光電儀器定標(biāo)時(shí)的工作溫度必須和測(cè)量溫度相同標(biāo)時(shí)的工作溫度必須和測(cè)量溫度相同光電陰極（如光電陰極（如CsSbCsSb) )的電阻會(huì)隨溫度一降而很快增加，的電阻會(huì)隨溫度一降而很快增加，結(jié)果光電流改變了陰極的電位分布，從而影響第一倍增極結(jié)果光電流改變了陰極的電位分布，從而影響第一倍增極的光電子收集效率的光電子收集效率冷卻時(shí)要防止光入射窗上凝結(jié)水汽，引起入射光線的散冷卻時(shí)要防止光入射窗上凝結(jié)水汽，引起入射光線的散射，同樣在管座上也易引起高壓擊穿和漏電流射，同樣在管座上也易引起高壓擊穿

18、和漏電流致冷溫度不能過(guò)低，否則可能會(huì)引起陰極和倍增極材料致冷溫度不能過(guò)低，否則可能會(huì)引起陰極和倍增極材料的損壞，或者是玻殼封結(jié)處裂開的損壞，或者是玻殼封結(jié)處裂開2 2）陽(yáng)極伏安特性曲線）陽(yáng)極伏安特性曲線2351015I IA A(A)A)UP(V)5050100100相應(yīng)于不同輻射通量值的陽(yáng)極伏安相應(yīng)于不同輻射通量值的陽(yáng)極伏安特性示于圖中，它表示陽(yáng)極電流特性示于圖中，它表示陽(yáng)極電流 I IP P 對(duì)于最后一級(jí)倍增極和陽(yáng)極間的電對(duì)于最后一級(jí)倍增極和陽(yáng)極間的電壓壓U U的關(guān)系。作此曲線時(shí)，其余各電的關(guān)系。作此曲線時(shí)，其余各電極的電壓保持恒定。極的電壓保持恒定。1 1）陰極伏安特性曲線）陰極伏安特性

19、曲線2351015I IK K(nA(nA) )UK(V)5050100100它表示陰極電流它表示陰極電流 I IK K 與與陰極與第一倍陰極與第一倍增極之間電壓的關(guān)系。增極之間電壓的關(guān)系。-表征陽(yáng)極電流與陰極光通量之間關(guān)系。表征陽(yáng)極電流與陰極光通量之間關(guān)系。在一定的光照度范圍內(nèi)，光電倍增管的輸出與在一定的光照度范圍內(nèi)，光電倍增管的輸出與入射光功率保持正比例關(guān)系，但是隨著入射光入射光功率保持正比例關(guān)系，但是隨著入射光強(qiáng)的增強(qiáng)，在最后幾級(jí)倍增極上出現(xiàn)較大的電強(qiáng)的增強(qiáng)，在最后幾級(jí)倍增極上出現(xiàn)較大的電流，倍增極的次級(jí)電子發(fā)射因大量發(fā)射電子而流，倍增極的次級(jí)電子發(fā)射因大量發(fā)射電子而出現(xiàn)疲勞效應(yīng)，又由于

20、較大的電流形成顯著的出現(xiàn)疲勞效應(yīng)，又由于較大的電流形成顯著的空間電荷而使電子的加速受阻，因此使增益降空間電荷而使電子的加速受阻，因此使增益降低。低。工作在飽合區(qū)時(shí)信號(hào)會(huì)失真。工作在飽合區(qū)時(shí)信號(hào)會(huì)失真。I IP P線性區(qū)線性區(qū)飽合區(qū)飽合區(qū)5.4 光電倍增管的供電和信號(hào)輸出電路光電倍增管的供電和信號(hào)輸出電路5.4.1 高壓電源高壓電源要求穩(wěn)定度在要求穩(wěn)定度在0.01%0.05%之間之間5.4.2 高壓分壓電路高壓分壓電路-將高壓分配在各極之間的電路將高壓分配在各極之間的電路陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極D D2 2E ED D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2

21、 2R R1 1R R4 4R R5 5I IP PbIA0bI-陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極D D2 2U UD D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5R RL LI IP PbICs陰極陰極K KA A陽(yáng)極陽(yáng)極D D2 2U UD D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5U UoutoutR RL LI IP P5.4.3 分壓電流與輸出線性的關(guān)系分壓電流與輸出線性的關(guān)系分壓電流：流經(jīng)分壓電路的電流分壓電流：流經(jīng)分壓電路的電流bIA段：段

22、：當(dāng)入射光比較弱時(shí)，流經(jīng)各分壓電阻的電流差別當(dāng)入射光比較弱時(shí)，流經(jīng)各分壓電阻的電流差別不大，所以此時(shí)成線性不大，所以此時(shí)成線性B段：段：當(dāng)入射光再增強(qiáng)，前面幾級(jí)所分得的電壓明顯增大，當(dāng)入射光再增強(qiáng)，前面幾級(jí)所分得的電壓明顯增大，使它們的二次電子發(fā)射系數(shù)增大，而這種改變又一步使它們的二次電子發(fā)射系數(shù)增大，而這種改變又一步步的被放大，所以使輸出電流的放大倍數(shù)增大步的被放大，所以使輸出電流的放大倍數(shù)增大C段：段：當(dāng)入射光再增強(qiáng)，用電器上的電壓降比較大，使最后一級(jí)與陽(yáng)級(jí)之間的電當(dāng)入射光再增強(qiáng)，用電器上的電壓降比較大，使最后一級(jí)與陽(yáng)級(jí)之間的電壓被顯著降低，使電子的收集率大大降低，從而進(jìn)入飽和區(qū)壓被顯著降

23、低，使電子的收集率大大降低，從而進(jìn)入飽和區(qū)bI一般光電流的最大直流輸出為分壓電流的一般光電流的最大直流輸出為分壓電流的1/201/50，從而使光，從而使光電流的改變不能對(duì)各分壓電阻上的電壓造成顯著的影響電流的改變不能對(duì)各分壓電阻上的電壓造成顯著的影響 要增大線性輸出范圍，通常采用兩種方法：要增大線性輸出范圍，通常采用兩種方法：減小分壓電阻的阻值來(lái)增加分減小分壓電阻的阻值來(lái)增加分壓電流壓電流在最后一倍增極和陽(yáng)極之間使在最后一倍增極和陽(yáng)極之間使用一只齊納二極管，如果必要倒用一只齊納二極管，如果必要倒數(shù)第二、第三極也可以使用數(shù)第二、第三極也可以使用5.4.4 信號(hào)輸出方式信號(hào)輸出方式在頻率響應(yīng)要求比

24、較高的場(chǎng)合，負(fù)載電阻應(yīng)盡量可能小一些在頻率響應(yīng)要求比較高的場(chǎng)合，負(fù)載電阻應(yīng)盡量可能小一些當(dāng)輸現(xiàn)信號(hào)的線性要求較高時(shí)，選擇的負(fù)載電阻應(yīng)使信號(hào)電流當(dāng)輸現(xiàn)信號(hào)的線性要求較高時(shí)，選擇的負(fù)載電阻應(yīng)使信號(hào)電流在它上面的電壓降在幾伏以下在它上面的電壓降在幾伏以下負(fù)載電阻應(yīng)比放大器的輸入阻抗小得多負(fù)載電阻應(yīng)比放大器的輸入阻抗小得多LscRC21fLinL0RR/RR0UfP0RIU 0+5.5 微通道板光電倍增管微通道板光電倍增管微通道的排列+高壓電子入口電子出口微通道板的結(jié)構(gòu)：微通道板的結(jié)構(gòu)：微通道板是由成千微通道板是由成千上萬(wàn)個(gè)直徑為上萬(wàn)個(gè)直徑為1540m、長(zhǎng)度為、長(zhǎng)度為0.61.6mm的微通道組成的，微

25、通道的微通道組成的，微通道的內(nèi)壁鍍有高阻值的二次電子發(fā)射材的內(nèi)壁鍍有高阻值的二次電子發(fā)射材料。料。微通道板的工作原理微通道板的工作原理用微通道板代替?zhèn)鹘y(tǒng)光電倍增管中用微通道板代替?zhèn)鹘y(tǒng)光電倍增管中的電子倍增器的光電倍增管的電子倍增器的光電倍增管為了減小微通道內(nèi)殘存離子的影響，為了減小微通道內(nèi)殘存離子的影響，防止雪崩擊穿中，通常使用防止雪崩擊穿中，通常使用Z形的形的折線通道折線通道優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：尺寸大為縮小尺寸大為縮小 響應(yīng)速度大大提高響應(yīng)速度大大提高5.6 光電倍增管的應(yīng)用光電倍增管的應(yīng)用5.6.1光譜測(cè)量光譜測(cè)量以其光譜響應(yīng)范圍寬而被廣泛應(yīng)用于：生產(chǎn)過(guò)程控制、無(wú)素的以其光譜響應(yīng)范圍寬而被廣泛應(yīng)用

26、于：生產(chǎn)過(guò)程控制、無(wú)素的測(cè)定、各種化學(xué)分析和冶金學(xué)分析儀器中測(cè)定、各種化學(xué)分析和冶金學(xué)分析儀器中5.6.2 極微弱光信號(hào)的測(cè)量極微弱光信號(hào)的測(cè)量-光子計(jì)數(shù)光子計(jì)數(shù)一般測(cè)量范圍為：一般測(cè)量范圍為：大于大于10-18W(每秒約每秒約10個(gè)個(gè)光子左右光子左右)，小于，小于10-14W(每秒約每秒約105個(gè)光子個(gè)光子)5.6.2 射線的探測(cè)射線的探測(cè)-將閃爍晶體與將閃爍晶體與光電倍增管結(jié)合光電倍增管結(jié)合在一起來(lái)測(cè)量高在一起來(lái)測(cè)量高能粒子能粒子xy1.1.若某一光電倍增管的陰極是用半導(dǎo)體若某一光電倍增管的陰極是用半導(dǎo)體GaAsGaAs做成，已知做成，已知GaAsGaAs的電子親的電子親合勢(shì)為合勢(shì)為4eV4eV，禁帶寬度為，禁帶寬度為1 1.4eVeV，則能使這種陰極產(chǎn)生電子發(fā)射的長(zhǎng)波限是多，則能使這種陰極產(chǎn)生電子發(fā)射的長(zhǎng)波限是多少？少？如果通過(guò)表面處理，使陰極