光電倍增管的應用
發(fā)布時間:2016/1/27 19:48:04 訪問次數(shù):2523
光電倍增管具有靈敏度極高和快速響應等特點,目前它仍然是最常用的光電探測器之一, EP1810SC在許多場合還是唯一適用的光電探測器。在精密測量中,為了使光電倍增管穩(wěn)定地工作,應注意以下幾點。
①為了減緩疲勞和老化效應,減少負載電阻反饋和分壓器電壓再分配效應,陽極電流應不超過l ht,A。
②電壓分壓器中的電流應在l mA的數(shù)量級,是陽極輸出最大電流的1000倍,但應避免電流過大而發(fā)熱。
③高壓電源的穩(wěn)定性必須是所測量精度的10倍,電壓的波紋系數(shù)一般應小于0.001%。
④光陰極和第一’倍增極之間、最后一個倍增極和陽極之間的極間電壓可獨立于總電壓,用穩(wěn)壓管進行單獨穩(wěn)壓。
⑤光電倍增管的輸出信號采用運算放大器做電流電壓變換,有利于減小陽極負載,穩(wěn)定回路的工作,以獲得高的信噪比和好的線性。
⑥為減少外界磁場對極間運動電子的作用(其中包括地磁的作用),在高精度檢測時必須屏蔽,最好使屏蔽筒與陰極處于相同電位。
⑦光電倍增管應存放在黑暗中。即使未加高壓,也只能暴露在極弱光的條件下,工作前應在高壓供電條件下并在黑暗中處理數(shù)小時。
⑧測量弱輻射時,需通過制冷減小暗電流,但制冷溫度不宜過低,一般取-20℃即可。制冷過程會導致陰極電阻劇增,使噪聲增加,信噪比下降。
⑨如果光電倍增管的靈敏度足夠高,光陰極前應加性能良好的漫射器,以使入射光均勻照射全部光陰極面,可減少因光陰極區(qū)域靈敏度不同而引起的誤差。
⑩光電倍增管不應在氦氣環(huán)境中使用,因為氦氣分子滲入管內(nèi)電離會產(chǎn)生大的咐加噪聲。
⑧在對光電倍增管光譜特性的穩(wěn)定性要求很高時,應選用存放數(shù)年后的管子。
⑥制造廠、參考書所提供的數(shù)據(jù)均是典型值,光電倍增管參數(shù)的離散性很大,要獲得準確的數(shù)據(jù),只能逐個測定。
總體來看,光電倍增管具有靈敏度高、響應速度快等優(yōu)點,但由于需要高壓直流電源,故價格高,體積大,另外還有經(jīng)不起機械沖擊等缺點。
各種光電探測器件的性能比較和應用選擇
第4~6章詳細介紹了光電導器件、光伏特器件和光電發(fā)射器件,它們都是基于光電效應的光電探測器件,應用范圍十分廣泛。本節(jié)對它們的性能進行歸納和比較,以便于進行應用選擇。
光電倍增管具有靈敏度極高和快速響應等特點,目前它仍然是最常用的光電探測器之一, EP1810SC在許多場合還是唯一適用的光電探測器。在精密測量中,為了使光電倍增管穩(wěn)定地工作,應注意以下幾點。
①為了減緩疲勞和老化效應,減少負載電阻反饋和分壓器電壓再分配效應,陽極電流應不超過l ht,A。
②電壓分壓器中的電流應在l mA的數(shù)量級,是陽極輸出最大電流的1000倍,但應避免電流過大而發(fā)熱。
③高壓電源的穩(wěn)定性必須是所測量精度的10倍,電壓的波紋系數(shù)一般應小于0.001%。
④光陰極和第一’倍增極之間、最后一個倍增極和陽極之間的極間電壓可獨立于總電壓,用穩(wěn)壓管進行單獨穩(wěn)壓。
⑤光電倍增管的輸出信號采用運算放大器做電流電壓變換,有利于減小陽極負載,穩(wěn)定回路的工作,以獲得高的信噪比和好的線性。
⑥為減少外界磁場對極間運動電子的作用(其中包括地磁的作用),在高精度檢測時必須屏蔽,最好使屏蔽筒與陰極處于相同電位。
⑦光電倍增管應存放在黑暗中。即使未加高壓,也只能暴露在極弱光的條件下,工作前應在高壓供電條件下并在黑暗中處理數(shù)小時。
⑧測量弱輻射時,需通過制冷減小暗電流,但制冷溫度不宜過低,一般取-20℃即可。制冷過程會導致陰極電阻劇增,使噪聲增加,信噪比下降。
⑨如果光電倍增管的靈敏度足夠高,光陰極前應加性能良好的漫射器,以使入射光均勻照射全部光陰極面,可減少因光陰極區(qū)域靈敏度不同而引起的誤差。
⑩光電倍增管不應在氦氣環(huán)境中使用,因為氦氣分子滲入管內(nèi)電離會產(chǎn)生大的咐加噪聲。
⑧在對光電倍增管光譜特性的穩(wěn)定性要求很高時,應選用存放數(shù)年后的管子。
⑥制造廠、參考書所提供的數(shù)據(jù)均是典型值,光電倍增管參數(shù)的離散性很大,要獲得準確的數(shù)據(jù),只能逐個測定。
總體來看,光電倍增管具有靈敏度高、響應速度快等優(yōu)點,但由于需要高壓直流電源,故價格高,體積大,另外還有經(jīng)不起機械沖擊等缺點。
各種光電探測器件的性能比較和應用選擇
第4~6章詳細介紹了光電導器件、光伏特器件和光電發(fā)射器件,它們都是基于光電效應的光電探測器件,應用范圍十分廣泛。本節(jié)對它們的性能進行歸納和比較,以便于進行應用選擇。