《光电倍增管》PPT课件

《《光电倍增管》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光子探测器M－光电增益输出光电流光电导探测器：M可以大于1光电三极管：M~102雪崩光电二极管：M~103？？？？M~106第5章光电子发射探测器第5章光电子发射探测器Photoemissivedetector,简称PE探测器－－也称为真空光电器件光电发射器件是基于外光电效应的器件，它包括真空光电二极管、光电倍增管、变像管、像增强管和真空电子束摄像管。光电管：光电倍增管：被半导体光电器件取代极高灵敏度～106快速响应～pS应用：微弱光信号、快速脉冲弱光信号－－也称为真空光电器件第5章光电子发射探测器Photoemissivedetector,简称PE探测器缺点：结构复杂工作电压高体积

2、庞大优点：灵敏度高稳定性好响应速度快噪声小具有外光电效应的材料－－光电子发射体光电子发射探测器中的光电子发射体－－又称为光电阴极光电阴极是完成光电转换的重要部件，其性能好坏直接影响整个光电发射器件的性能！！！第5章光电子发射探测器5.1光电阴极5.2光电管和光电倍增管结构原理5.3光电倍增管的主要特性参数5.4光电倍增管的工作电路第5章光电子发射探测器5.1光电阴极良好的光电发射材料具备的条件：a光的吸收系数大b光电子在体内传输过程中受到的能量损失小c表面势垒低，表面逸出几率大常用的光电阴极材料反射系数大、吸收系数小、碰撞损失能量大、逸出功大－－适应对紫外灵敏的光电探测器。光吸收系数

3、大得多，散射能量损失小，量子效率比金属大得多－－光谱响应：可见光和近红外波段。金属：半导体：常规光电阴极负电子亲和势阴极半导体材料广泛用作光电阴极（1）、银氧铯(Ag-O-Cs)光电阴极1、常规光电阴极峰值波长：350nm,800nm光谱响应范围约300-1000nm；量子效率约0.5％；使用温度100°C；暗电流大。最早的光电阴极，主要应用于近红外探测（2）单碱锑化物：金属锑与碱金属锂、钠、钾、铷、铯中的一种化合，能形成具有稳定光电发射的发射体。最常用的是锑化铯（CsSb），其阴极灵敏度最高，量子效率为15－25％，蓝光区量子效率高达30%，长波限为：600nm。广泛用于紫外和可见

4、光区的光电探测器中。光谱响应范围较窄对红光＆红外不灵敏CsSb阴极最为常用，紫外和可见光区的灵敏度最高（3）多碱锑化物：Sb－Na－K－Cs最实用的光电阴极材料，高灵敏度、宽光谱，红外端延伸930nm，用于宽带光谱测量仪，扩展到近红外。（4）紫外光电阴极光电阴极只对所探测的紫外辐射信号灵敏，而对可见光无响应，这种阴极通常称为“日盲”型光电阴极。“日盲”型光电阴极实用的两种：碲化铯(CsTe)－－长波限为0.32μm碘化铯(Csl)－－长波限为0.2μm。响应范围(100—280nm)2.负电子亲和势阴极负电子亲和势材料结构、原理重掺杂的P型硅表面涂极薄的金属Cs，经过处理形成N型的C

5、s2O。以Si-Cs2O光电阴极为例P型Si的电子亲和势:N型Cs2O电子亲和势:EA1=E0-EC1>0EA2=E0-EC2>0体内：P型表面：N型从Si的导带底部漂移到表面Cs2O的导带底部。此时，电子只需克服EAe就能逸出表面。对于P型Si的光电子需克服的有效亲和势为EAe=EA2-Ed由于能级弯曲，使Ed>EA2,这样就形成了负电子亲和势。体内：P型表面：N型负电子亲和势(体内衬底材料的有效电子亲和势)是负的经典发射体的电子亲和势仍是正的EA1=E0-EC1>0EA2=E0-EC2>0EAe=E0-EC1<0NEA的最大优点：－－量子效率比常规发射体高得多光电发射过程分析：热

6、电子－－受激电子能量超过导带底的电子冷电子－－能量恰好等于导带底的电子NEA量子效率比常规发射体高得多！NEA的优点：量子效率比常规发射体高得多1、量子效率高2、阈值波长延伸到红外区3、由于“冷”电子发射，能量分散小，在成象器件中分辨率极高4、暗电流极小5、延伸的光谱区内其灵敏度均匀式（5－2）与式（1－65）对比1、结构真空光电管构造示意图真空光电管由玻壳、光电阴极和阳极三部分组成5.2光电管和光电倍增管的结构原理5.2.1光电管充气型光电管：光电管的特点：光电阴极面积大，灵敏度较高，一般积分灵敏度可达20～200μA/lm；暗电流小，最低可达10-14A；光电发射弛豫过程极短。缺

7、点：真空光电管一般体积都比较大、工作电压高达百伏到数百伏、玻壳容易破碎等PhotomultiplierTube简称PMT1.基本结构5.2.2光电倍增管电子光学系统1）.入射光窗(a)侧窗式(b)端窗式1）光入射通道2）短波阈值作用：1.基本结构硼硅玻璃（无钾玻璃）常用的玻璃材料，可以透过从近红外至300nm的入射光，不适合于紫外区的探测。透紫玻璃（UV玻璃）很好地透过紫外光，和硼硅玻璃一样被广泛使用。分光应用领域一般都要求用透紫玻璃，其截止波长可接近18