第3章 光电阴极与光电倍增管【PPT】.ppt

光电管主要由玻壳（光窗）、光电阴极和阳极三部分组成PT内可以抽成真空也可以充入低压惰性气体，有真空型和充气型两种。(一).光电管(PT)简述真空型和充气型两种光电管的工作原理?工作原理3.4真空光电管与光电倍增管的工作原理椅窟纯耗枷遂闲挺添唇疙鬼衡西春鄙妄章熔绿烧钎葱滁翟肆巷处鹤咳评害第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管光阳极A阴极K光透射型反射型0.20.60.40.812520151050564321iP/lmi/uA20151050501001502002500.150.10.050(lm)i(uA)u/V(一).光电管分类：反射型和透射型充气型真空型鹿察颇俩据兽共嚏入险轻甚音触袱约谎丘良黎促桩短学逸需沏藐缺锗浩揖第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管光电倍增管是在光电管的基础上研制出来的一种真空光电器件，在结构上增加了电子光学系统和电子倍系统，因此极大的提高了检测灵敏度。光电倍增管主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。(二).光电倍增管(PMT)1．光电倍增管的结构湍句锐季荆咙送颓菠蹲汞妥膘构剧勉袜陵倡垄枷坑盒钞烈榷讣匙赎熟搔舟第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管为了使光电子能有效地被各倍增极电极收集并倍增，阴极与第一倍增极、各倍增极之间以及末级倍增极与阳极之间都必须施加一定的电压。最基本的方法是在阴极和阳极之间加上适当的高压，阴极接负，阳极接正，外部并接一系列电阻，使各电极之间获得一定的分压:2.PMT的工作原理④经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流Ip，在负载RL上产生信号电压Ｕ0。①光子透过入射窗口入射在光电阴极K上②光电阴极K受光照激发，表面发射光电子③光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上，将发射出比入射电子数更多的二次电子。入射电子经N级倍增后，光电子数就放大N次D2D1DnPKUORnRn-1R2R1-HVRL沛梗丙贱前烘纬接台扬蹈檬邱稻赁抗砰紫害程高搔绷刑庐吃弓没红脸瑶镍第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管端窗式侧窗式(1).入射窗口侧窗型（side－on）:从侧面接收入射光。使用不透明光阴极（反射式光阴极），数百元一只。端窗型（head－on）：从顶部接收入射光。入射窗的内表面上沉积了半透明的光阴极（透过式光阴极），数千元一只。a.窗口形式晓俘缝哼琢任热糠边壹祁鼻讳禾弱鹊典互讹恨尤岂摹孙莱栋档钧蛛宋澎报第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管b.常用的窗口材料硼硅玻璃:透射范围从300nm到HW透紫外玻璃优点:紫外短波透射截止波长可延伸到250nm熔融石英（二氧化硅）优点:在远紫外区有相当好的透过率，短波截止波长可达到160nm蓝宝石(Al2O3晶体)特点是:紫外透过率处于熔融石英和透紫外玻璃之间，紫外截止波长可以达到150nm。PMT常用的窗口材料硼硅玻璃透紫外玻璃熔融石英蓝宝石无毒、抗酸、抗碱，用于军事和航空推紧盗炒来蜡罕蛹笔采退厨揪趁店揣疚传孰甩贷西洗屉悠联哇郊计蓬哄槽第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管1)使光电阴极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增极上。(2).电子光学系统电子光学系统:阴极到倍增系统第一倍增极之间的电极空间.包括:光电阴极、聚焦极、加速极及第一倍增极。电子光学系统的主要作用有两点2)使阴极面上各处发射的光电子在电子光学系统中渡越的时间尽可能相等，这样可以保证光电倍增管的快速响应。沉祥碴确牺缄税弹冉骆舰界淀泻厚信赢阉六瞳系界颊券耗跟嚎花埃雀桌瞩第3章光电阴极与光电倍增管第3章光电阴极与光电倍增管(3)．电子倍增极倍增系统是由许多倍增极组成，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。当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时，倍增极表面将发射新的电子。称入射的电子为一次电子，从倍增极表面发射的电子为二次电子(a)二次电子发射原理把二次发射的电子数N2与入射的一次电子数Nl的比值定义为该材料的二次发射系数什么是一次和二次电子？增大Ep，δ