真空光电器件.pptVIP

1、光窗侧窗式端窗式KK第三十一页，共49页2、光电阴极把光电发射体镀在金属后透明材料上即可制成，起着在光照情况下发射光电子的作用a、银氧铯(Ag-O-Cs)光电阴极红外探测，暗电流大，稳定性差，易疲劳及老化b、单碱锑化物光电阴极与a比较而言，暗电流小，疲劳及老化程度小些第三十二页，共49页c、多碱锑化物光电阴极耐高温，暗电流、疲劳及老化都小但工艺复杂，成本高d、负电子亲和势光电阴极(NEA)低反射性，高量子效率，暗电流小，但工艺复杂，成本高第三十三页，共49页3、电子光学系统概念：光电阴极至第一倍增极之间的区域收集率高渡越时间一致12带孔膜片3第一倍增极与光电阴极同电位的金属筒或镀在玻璃壳上的金属导电层电子光学系统结构图K从阴极中心和边缘所发射的光电子到达第一倍增极时所经历的时间差第三十四页，共49页4、电子倍增系统聚焦型：不是指使电子束会聚于一点，而是指电子从前一级倍增极飞向后一级倍增极时，在两电极间的电子运动轨迹，可能有交叉。非聚焦：在两电极间的电子运动轨迹是平行的。只对前一倍增级有加速。各种倍增极的结构形式a)百叶窗式?b)盒栅式?c)直瓦片式?d)圆瓦片式第三十五页，共49页4、电子倍增系统倍增极结构形式特点聚焦型直瓦片式极间电子渡越时间散差小，但绝缘支架可能积累电荷而影响电子光学系统的稳定性。圆瓦片式结构紧凑，体积小，但灵敏度的均匀性差些。非聚焦型百叶窗式工作面积大，与大面积光电阴极配合可制成探测弱光的倍增管，但极间电压高时，有的电子可能越级穿过，收集率较低，渡越时间零散较大。盒栅式收集率较高（可达95%），结构紧凑，但极间电子渡越时间零散较大。第三十六页，共49页5、阳极阳极是采用金属网作的栅网状结构，把它置于靠近最末一级倍增极附近，用来收集最末一级倍增极发射出来的二次电子。一次电子二次电子栅网状阳极阳极结构示意图第三十七页，共49页第一页，共49页4.1光电管一、概述二、工作原理三、分类四、主要特性五、注意事项第二页，共49页概述光电管是依据光电发射效应而工作的一种光电探测器。其结构原理和偏置电路如图所示，主要由发射光电子的光阴极K、收集电子的阳极A和管壳组成。光阳极A阴极K光透射型反射型VRLuAKGD第三页，共49页光电管的核心部件是光阴极K，它的光电发射性能的好坏，在很大程度上决定了光电管工作性能的优劣。阳极A起着收集电子的作用，其形状和位置都经过精心设计。光阳极A阴极K光透射型反射型VRLuAKGD第四页，共49页国产光电管的代号用字符GD表示。如果管壳内是真空状态，就称为真空光电管。如果管壳内充有增益气体，就称为充气光电管。按照接收光辐射的形式又有反射型和透射型光电管之分。第五页，共49页工作原理AK正离子电子AK真空光电管工作原理充气光电管工作原理第六页，共49页工作原理当入射光线透过光窗照射到光电阴极K上时，光电子就从光电阴极发射到真空中。在电场的作用下，光电子在极间做加速运动，最后这些电子被具有极高电位的阳极所接受。在阳极电路中可以测出光电流的数值，光电流的大小主要取决于光照强度与光电阴极的灵敏度。AK真空光电管工作原理第七页，共49页由于管壳内装有增益气体，光电阴极发射出来的光电子在电场作用下向阳极做加速运动，途中和气体原子发生碰撞，形成电子和正离子。电离出来的电子在电场作用下与光电子一起再次使气体原子电离，如此反复，使得电子数目增多，从而有效地增加了电流值，同时正离子也在同一电场作用下，向阴极运动，形成离子电流，其数值与电子电流相当。这样，在阳极电路内就形成了数倍于真空光电管的光电流。AK充气光电管工作原理第八页，共49页就充气光电管而言需注意的问题：气体性质：有良好的化学性质气体压力：零点几至几千兆范围内放大倍数：用M表示，阳极输出的光电流IA与阴极光电发射电流IK之比即第九页，共49页分类按光电阴极材料分a、锑铯型b、银氧铯型c、锑钾钠铯型按照光电阴极与阳极位置不同及形状不同可分为a、中心阴极型b、中心阳极型c、半圆柱面阴极型d、平行平板电极型第十页，共49页AK透明的导电膜不透明的金属层光窗中心阴极型AK中心阳极型优点：阳极收集率高缺点：光电阴极面小，受光面积有限，接受的光通量小适用于低照度下测量光电子的初速度优点：受光面积大，电子在极间的渡越时间一致，极间电容