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光电倍增管新.ppt

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文档介绍:*
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§3.1.1 光电培增管
光电培增管是外光电效应探测器,把微弱的入射光转换成光电子,并获得培增的重要的真空光电发射器件。
一.结构与原理
光电倍增管由光窗、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极等 五个主要部分组成,其外形如图。
1、结构
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2、工作原理
光子透过入射窗口入射到光电阴极上
光电阴极的电子受光子激发,离开表面发射到真空中
光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上, 倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子。入射电子经N 级倍增极倍增后,光电子就放大N次。
经过倍增后的二次电子由阳极A收集起来,形成阳极光电流,在 负载RL上产生信号电压。
h
















K
A

D1
D2
Dn
R1
R2
Rn
Rl
V0
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二.组成部分
1、光窗
光窗是入射光的通道,是对光吸收较多的部分。通常有侧窗和端窗两种,侧窗一般使用反射式光电阴极,而端窗一般使用半透明光电阴极,光电阴极材料沉积在入射窗的内侧面。
常用的光窗材料有钠钙玻璃、硼硅玻璃、紫外玻璃、熔凝石英和***镁玻璃等。
如:硼硅玻璃,其透射光谱范围从300nm到红外
熔融石英,其透紫外波长可达到160nm
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2、光电阴极
它的作用是接收入射光,向外发射光电子。制作光电阴极的材料多是化合物半导体,它决定了倍增管光谱特性的长波阈值,同时也决定了整管的灵敏度。
3、电子光学系统
主要有两方面的作用:①使光电阴极发射的光电子尽可能全部会聚到第一倍增极上,而将其它部分的杂散热电子散射掉,提高信噪比,一般用电子收集率o表示。②使阴极面上各处发射的光电子在电子光学系统中渡越时间尽可能相等,使渡越时间差异最小,以保证光电倍增管的快速响应,一般渡越时间的离散性△t用表示。
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4、倍增系统
倍增系统是由许多倍增极组成的综合体,每个倍增极都是由二次电子倍增材料构成的,具有使一次电子倍增的能力。因此倍增系统是决定整管灵敏度最关键的部分。
(1)二次发射电子
具有足够动能的电子轰击某些材料时,材料表面将发射新的电子,种现象称为二次电子发射。轰击材料的入射电子称为一次电子。
(2)倍增极的原理及结构
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4、倍增系统
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