电子倍增CCD性能参数测试方法研究

电子倍增CCD（EMCCD）性能参数测试是电子倍增CCD芯片及其成像系统研制的重要辅助手段和设计依据。在对 EMCCD的工作原理进行了阐述之后,介绍了 EMCCD 的各项特性参数,分析了相关参数的测试方法。针对测试过程中出现的单位转换问题,引入了转换增益的概念,提出了基于改进的光子转移技术的EMCCD性能参数的测试方法,建立了EMCCD性能参数测试系统,该系统包括高稳定度可控标准钨灯、光学系统、暗箱、数据采集与处理系统等。对Andor Luca相机的转换增益、满阱容量、倍增增益、读出噪声、时钟诱导噪声和暗电流进行了测试。实验结果表明:测试值与相机的指标值基本一致,测试结果准确,证明了所提出的测试方法有效可靠。     

电子倍增级联系统中的噪声因子和增益起伏因子

电子倍增过程中的每一次的次级电子的激发过程都是一个增益放大过程,次级电子的激发服从一定的随机分布,其增益也是一个随机起伏的变量。通常用噪声因子来描述电子倍增系统的输入输出特性,但是噪声因子是与输入信号相联系的,它不能描述器件本身的增益特性.本文提出了一个增益起伏因子,用来描述电子倍增器件增益特性的变化,并根据对电子倍增级联放大过程的分析,提出了更一般的倍增过程的统计假设,从而得到了电子倍增级联系统的噪声因子和增益起伏因子的表达式,以及它们之间的关系.     

紫外微通道板型光电倍增管研制及性能研究

紫外光电倍增管是紫外告警系统和紫外光通信的关键探测器件,紫外微通道板型光电倍增管具有高灵敏度、高增益、高分辨率、低噪声等特点,且体积小、耐冲击与振动,但国内紫外光电倍增管起步较晚,产品技术性能薄弱,故紫外微通道板型光电倍增管的研制及性能研究迫在眉睫。本文中的紫外微通道板型光电倍增管采用端窗式结构、MgF₂材料作为光窗、Cs₂Te阴极作为光电转换阴极,可实现200 nm～300 nm"日盲"紫外波段的探测,倍增极使用高增益双通道板叠加结构,在电压较低的情况下可以实现约5×10⁶倍增能力,从而提高了紫外光电倍增管的单光子探测能力。文中简要介绍了紫外光电倍增管的应用以及同种管型国内外的发展现状,研究紫外光电倍增管的测试方法,对自主研发的光电倍增管进行了性能评估和数据分析。结果表明,紫外微通道板型光电倍增管阴极辐射灵敏度较高,同时对单光子具有较好的响应,相对国外同类型的产品,具有高增益、高峰谷比、高分辨率等优点。     

光电倍增管高压电源设计

介绍了一种基于脉宽调制（PWM）技术的高电压、低电流稳压电源,主要用于光电倍增管等光电探测器的高压偏置源。采用集成电路控制方案,由PWM集成控制器SG3524产生脉宽可调制的矩形波控制信号,选用自制的高频变压器实现脉冲升压,通过倍压整流方式实现直流高压输出。经过实验测试,当输出高压为1200V时,输出电压稳定度高,纹波系数小于1％。该电源的性能稳定可靠,可用作多种便携式探测设备中的高压偏置源。     

耐振动抗冲击光电倍增管

介绍了两类耐振动抗冲击光电倍增管,最优越的耐振动抗冲击光电倍增管是由金属-陶瓷或金属-玻璃器件组成,另一个是使用两块陶瓷板固定所有金属电极来实现耐振动抗冲击的目的.     

光电倍增管的新进展

本文主要从光电倍增管的结构、性能及应用出发,简述当前光电倍增管的技术水平、技术动向及其新进展。     

大电流、高增益门控光电倍增管的研究

介绍了一个目前国内外公开文献报导中输出电流最大、电流增益最高且具有门控选通功能的微通道板光电倍增管，该管采用了大直径输入窗、多碱光电阴极、三块微通道作倍增极的近贴聚焦结构。     

机载激光测深光电倍增管变增益探测方法

对机载激光探测海水深度的大动态范围信号,提出了使用光电倍增管变增益探测方法来压缩其动态范围。给出了GDB333,GDB49,R1333光电倍增管增益控制特性,压缩信号动态范围达2.5×104倍,满足了机载激光测深系统的要求。使用光电倍增管变增益探测方法探测到的海底回波,也在文中进行了报道。     

基于微通道板光电倍增管性能研究

近年来,微通道板光电倍增管(MCP-PMT)是指以微通道板为电子倍增系统的光电倍增管,与传统的静电聚焦打拿极相比,在结构上使得电子从光电阴极到阳极的距离大大减小,加上微通道板的电子倍增特性等优点,使该种光电倍增管在较多领域得到了广泛应用,研究其性能,对于设计、制造高性能的微通道板光电倍增管具有指导意义.基于这种情况,本文简要介绍了光电倍增管的国内外研究现状,并对两者进行了对比分析,对基于微通道板光电倍增管的结构及工作原理进行了叙述,然后对光电倍增管的响应性能、抗电磁场性能、增益性能和暗电流性能进行了研究,从而为关注这一话题的研究人员提供理论依据.     

电子倍增型GaAs光阴极实验研究

电子倍增型GaAs光阴极是利用雪崩倍增效应的一种新型光阴极组件,通过在常规GaAs光阴极中引入雪崩电子倍增层制备了GaAs光阴极/电子倍增器一体化组件,研究了该组件的热清洗温度、电子增益等性能.对组件热清洗工艺前后的I-V特性进行了对比测试,结果表明,该组件可以承受580℃的热清洗温度,并获得了12.6倍的电子增益;880nm处的探测灵敏度≥3.87mA/w;暗电流密度≤6.79×10^-5mA/cm².     

小型高温快速大电流光电倍增管的研制

本文介绍了GDB-328型光电倍增管的原理和结构设计,研究了该管的电子光学输入系统、倍增系统、阳极输出系统、铜铍合金倍增极的敏化、高温双碱锑钾钠(NaKSb)光电阴极制作工艺等关键技术。     

光电倍增管对高斯脉冲的响应

本文用脉冲响应函数法分析光电倍增管(PM)对高斯光脉冲的响应,用计算结果解释实验观测的波形及利用公式τp=√τt2-τ02从输出脉宽τt扣除PM引起的增宽τ0,求得输入脉宽τp 的条件及限制。     

紫外通信用光电倍增管的应用和技术研究

紫外光通信作为一种新的通信手段，近年来受到许多国家的青睐；因为对该通信中的关键元器件——紫外光电倍增管的性能要求高，故需要结合一些新的技术和工艺来加以实现。本文阐述了如何研制这种光电倍增管的技术途径。     

5英寸半球形微通道板光电倍增管的设计与研制

简述了5英寸半球形微通道板光电倍增管(简称:5”半球形MCP-PMT)的电子光学系统设计和优化试验;整管结构设计、工艺路径设计和光电参数设计.介绍了研制过程中,为确保MCP的增益特性和增益的稳定性,针对暗发射、真空性能等所采取的技术措施和相关工艺;分析产生暗电流(Id)和Id稳定性差(跳动)的各种因素,进行多次试验验证,解决了降低Id并使之趋于稳定的关键技术,优化了相关结构,在正常工作条件下,可达到Id≤30nA.为使器件更适用于进行单光子探测,本文还提出了研制量子效率更高、时间特性更好的全球形MCP-PMT的发展方向.