光电倍增管的新进展

本文对光电倍增管在阴极、阳极、倍增极以及特殊环境的应用方面所取得的一些新进展进行了介绍。如InGaAs半导体光电阴极,其光谱响应范围为185nm～1010nm;空心光电阴极可测量4π立体角发射;平面网状阳极有较高的收集效率;微通道板倍增极的响应时间可达200ps。列举了已经研制成功的几种新型光电倍增管。     

一种大尺寸微通道板型光电倍增管

针对高能物理、核物理等国家大科学装置对核心探测器件的需求,研究不同于金属打拿极型倍增系统的大尺寸微通道板型光电倍增管。该光电倍增管最主要的特点是具有20 in（1 in=2.54 cm）的低本底玻壳和微通道板型倍增极结构,使用Sb-K-Cs阴极作为光电转换阴极,该阴极对350~450 nm波段光子的量子效率高,倍增极采用两片微通道板,在电压比较低的情况下可实现107的倍增能力,从而提高了光电倍增管的探测效率和单光子探测能力。与传统的金属打拿极型光电倍增管相比,20 in微通道板型光电倍增管是一种全新的产品结构,具有单光子峰谷比高、本底低、响应时间快、后脉冲比例小等特点。     

光电倍增管的光阴极与二次极碱金属的原子吸收光谱测定

光电倍增管中光阴极和二次极的钾、铯含量是决定光电倍增管性能的关键因素。本文介绍了光电倍增管的原子吸收光谱分析方法,其中包括加热蒸发法与分割法。借助于这些方法,可以定量地测定光阴极与二次极的碱金属含量。实验管是不同工艺条件下制成的双碱光电倍增管-GDB 44,实验的结果与工艺人员的实践经验及有关的理论符合得很好。很清楚,这种方法不仅准确、可靠、而且经济方便。     

光电倍增管引导弱光探测

光子探测通常是需要最高灵敏度光测量的精选方法。从医疗诊断到高能物理领域 ,光学方法最常用于探测极少量抗体或罕见的现象 ,因为在接近皮秒的时间分辨率下易于探测单个光子。如果光子达到高频或者信号持续时间有限 ,就需要具备高带宽、高放大倍数和高灵敏度的光学探测器。只有一种探测器能满足这些需求 ,那就是光电倍增管。它能实现很大面积的检测并仍有潜力。管中的新型阴性亲合力阴极板能具有可见光光谱近 40 %的量子效率 ,使起始光电转换非常灵敏 (图 1)。图 1　新型封装技术使光电倍增管更易使用。管里的新型半导体阴极板具有很好量子…     

混合式光电探测器

混合式探测器(Hybrid Photodetector,HPD)作为一种新型的光电探测器件,是真空与半导体类结合型探测器件。HPD包括沉积在输入光窗表面的光电探测阴极、固态半导体阳极芯片和保持系统真空度的固态阳极。工作时,光信号通过沉积在输入光窗表面的光电阴极转化为光电子,经过高能电场加速后获得高能量轰击阳极半导体芯片表面,产生大量的电子空穴对,电子空穴对在半导体内部进行迁移,并通过自身的雪崩效应实现倍增,最终以电流信号输出。该探测器摒弃了传统的光电倍增管的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)等倍增器件,克服了倍增单元信号易饱和的缺陷,增大了探测器的动态范围。HPD探测器综合了光电倍增管的高灵敏度和半导体芯片优异的空间和能量分辨率,具有探测面积大、探测灵敏度高、倍增效应强、动态范围宽等优点。在高能物理、医学成像和天体物理中有着重要的应用。此外,该探测器具有多种结构,分为近贴聚焦结构、交叉聚焦结构和漏斗聚焦结构,能够满足不同使用范围的探测需求;随着半导体阳极技术的发展,HPD阳极从单一芯片逐渐过渡到阵列式阳极结构,满足了大面积探测的需求。同时数字式读出和倍增信号技术的封装技术的发展,提高了HPD探测器的信号倍增和读出速度,改善了器件的集成化程度,有利于探测信号读出速率和信噪比的提升。近年来,其单光子计数和高动态响应等能力逐步被重视,将会在未来的光电探测领域发挥更为重要的作用。     

提高PMT光子计数系统探测灵敏度的方法

光电倍增管（PMT）光子计数是光子计数技术的一种,通过选择合适的低噪声光电倍增管,并对光电倍增管的光阴极和前几级倍增极进行致冷。以及合理地设计光电倍增管的高压偏置电路和设定后续甄别器的鉴别闽值,可以使PMT光子计数系统对弱光的探测灵敏度达到甚至优于10^-17W。文中阐述了PMT光子计数的原理及系统组成．并对提高系统探测灵敏度的技术环节进行了分析。     

光子计数用光电倍增管的外围工作电路

光电倍增管是光子计数系统经常采用的一种典型探测器,是整＋~-t-计数系统的基础。光子计数系统中光电倍增管的外围工作电路设计得是否舍理,对光子计数系统的性能有很大影响。文中介绍了光电倍增管常采用的一些工作电路,分析了这些工作电路的特点,并给出了适合光子计数用光电倍增管的外围工作电路。     

近红外用有砷化铟镓光电阴极的光电倍增管

前言近红外用的新型光电倍增管,是用负电子亲和效应(NEA)光电发射体的工艺产生的。NEA 光电阴极在紫外到近红外中得到广泛的应用。本文重点是叙述近红外谱用的光电倍增管,评述了光电发射过程,并叙述了组合有 NEA 材料的光电倍增管的发展情况;对 NEA 材料和激发技术作了探讨和说明。概述了有 NEA 光电阴极的新型有用器件,包括应用及讨论:探讨光学通讯、激光测距和光学计数等课题,并以发展的观点展望未来的新型器件。     

高速光探测器及其应用

硏究与发展高速光探测器是为了探测由激光器、发光二极管射出的几毫微秒以下的短光脉冲，现在它被广泛用于使用激光器和发光二极管的光通信装置上。高速光探测器有光电倍增管和使用半导体的光电二极管、雪崩光电二极管。光电倍增管是利用外光电效应和二次电子倍增效应的具有内放大作用的光探测器。     

电子束曝光机的对准实验研究

在电子束曝光机的对准过程中,我们使用两个闪烁晶体光电倍增管作为背散射电子的探测器,采取增大探测器对散射点的立体角,并选用阴极积分灵敏度高的光电倍增管,以及将x,y方向所取得的信号线性相加等途径,在不要求铬层厚度增加的条件下,将信噪比从3∶1提高到14∶1。     

长波长光电探测器的发展动向

一、前言目前,波长为1.06μm 的 Nd:YAG 激光器已相当成熟.并且,在1.0～1.1μm 的波长范围是光纤的二个较为重要的低损耗窗口之一(另一个低损耗窗口是0.8～0.9的波长范围).然而,在该波长范围的探测器性能差,一般的光电倍增管在1.06μm 波长的量子效率仅为万分之几,具有 S-1光电阴极的光电倍增管的量子     

光电倍增管

美国Burle工业公司的85104型微道板光电倍增管具有很高的灵敏度、极高的红光响应率、大的阴极面积和突出的光子计数能力。这些特性使其非常适用于红光和近红外光谱的探测。这种光电倍增管采用一种半透明的砷化镓光电阴极,在370nm至850nm谱区内可提供大于20％的量子效率,在600nm波长处的峰值量子效率为30％。这样的响应率是在直径为18mm的光电     

光电倍增管双电位聚焦系统设计研究

光电倍增管聚焦系统收集效率是影响光电倍增管性能的关键因素。本文提出了一种双电位聚焦技术,通过二次聚焦,将光电阴极产生的电子束进一步聚焦,通过COMSOL Multiphysics仿真软件对电位差、聚焦极直径、高度等参数进行了仿真优化,使得收集效率可达92.1%以上。通过装管验证,光电倍增管增益提高了14.76%。     

光电倍增管的发展概况

光电倍增管是一种将光信号转换成电信号的光电器件.光电倍增管主要由光电阴极、倍增系统及真空密封外壳等组成.按倍增系统来分,光电倍增管大致可分为四大类:百叶窗式光电倍增管、盒式光电倍增管、聚焦式光电倍增管和加速式光电倍增管. 由于光电倍增管具有极低的噪声、快速响应和高达10~6倍以上的放大能力,使其成为快速探测微弱光信号最灵敏器件之一.因此,它的应用范围越来越大,如射线仪器、光学仪器、激光仪器、电视设备、图象传真、天文应用、空间开发等方面,尤其在射线探测以及     

激光用光电倍增管和雪崩光电二极管的比较

把光电倍增管和雪崩光电二极管作为短光脉冲探测器进行了比较,就像在激光测距或激光脉冲编码调制通信系统中可能遇到的那样。已推导出放大器-滤波器组合的最佳光谱响应的表示式,它使两种探测器的信/噪比达到最大值。假定使用了这种最佳滤波器,然后计算了两种探测器的与探测器量子效率、激光脉冲长度和背景光亮度成函数关系的激光脉冲的最小可探测能量。例如,对在1.06微米时激光脉冲长度为100、10和1毫微秒的探测器已作了比较。     

闪烁和空间使用的小型光电倍增管

一种只有8毫米直径、小巧而坚固的光电倍增管已经试制成功。管子的电子倍增部分是一个单通道倍增器。光电子从5毫米直径的阴极飞出,经静电聚焦进入通道倍增器,而不需要喇叭口或者阴极——通道偏压。这种光电倍增管是一种两端器件,不必外接电阻。由于这种管子的高增益特性(3000伏时达～10~8)和具有单个电子脉冲幅度的分布(FWHM≤0.6),因此应用于脉冲计数特别理想。由于管子直径小,因此可用于密集阵列和作闪烁成象的基板。该管子甚至在高增益情况下(即平均每次闪烁产生大于10~9阳极电子),仍具有极高分辨率,因此可用作闪烁光谱分析仪。这种结构也可用在无窗结构中作粒子或者X射线探测器。在这种改进的仪器中,其孔径可达5×7毫米~2。另一种用途是在俄歇谱仪器中作探测器用。在这种仪器中,在高增益的输出脉冲情况下,可以应用精确的数字数据处理技术并具有长的无漂移积分时间。     

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。     

微通道板光电倍增管静态参数测试系统

微通道板光电倍增管静态参数测试系统是专门为高校和科研院所研制的实验设备,它由光源、衰减系统、微通道板光电倍增管、暗箱、高压电源及专用分压器、微电流计等部分组成。通过对微通道板光电倍增管光电阴极灵敏度、电流增益、暗电流等静态参数的测量,可直观地反映光电阴极的光电效应、单块微通道板的电流增益特性以及增益随外加电压变化的性能。本设备操作简便、实用性强、可靠性高。本设备同时还可用于微通道板光电倍增管的性能测试和质量分析,亦可用于同类产品的老炼等。微通道板光电倍增管静态参数测试系统     

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.     

一种提高光电倍增器光电阴极量子效率的方法

提出了一种可以提高光电倍增管光电阴极量子效率的方法。通过分析光电阴极的光电发射过程,从提高光子吸收率Pa和光电子迁移至真空一侧材料表面的几率Pe出发,确定可以在光电阴极膜层结构设计上增加合适的膜层,该膜层具有高带隙和减反射的作用。由于光电倍增管的外壳通常为细长的玻璃管,而常规的溅射设备为50mm的大靶,直接使用大靶对细管内部镀膜,效率低下且均匀性差。在常规大靶的基础上进行改造,成功实现了在细管内部快速均匀镀膜。使用分光设备测试光电阴极的光谱响应,结果表明,改进产品的光电阴极量子效率从常规的25%提高至35%。