實(shí)驗(yàn)七 光電倍增管的特性與特性參數(shù)測(cè)試

1、實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七光電倍增管的特性與特性參數(shù)測(cè)試光電倍增管的特性與特性參數(shù)測(cè)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模汗怆姳对龉苁亲铎`敏的光電器件。它的暗電流、噪聲、靈敏度大范圍可調(diào)和時(shí)間響應(yīng)等特性都具有獨(dú)特的特點(diǎn)，因此，光電倍增管是非常優(yōu)秀的光電器件。掌握光電倍增管的主要特性參數(shù)，及其它的供電電路對(duì)于正確應(yīng)用光電倍增管解決微弱輻射的測(cè)量技術(shù)是非常重要的。2.實(shí)驗(yàn)儀器：1）GDSⅡ型光電綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主機(jī)；1)GDBSⅠ型光電倍增管實(shí)驗(yàn)裝置；3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、光電倍增管

2、陽(yáng)極暗電流ID的測(cè)量；2、光電倍增管陽(yáng)極光照靈敏度Sa的測(cè)量；光電倍增管的靈敏度Sa與電源電壓Ubb的關(guān)系；3、測(cè)量光電倍增管的增益G；4.實(shí)驗(yàn)原理1）光電倍增管工作原理）光電倍增管工作原理光電倍增管是真空光電器件，它主要由光入射窗、光電陰極面、電子聚焦系統(tǒng)、倍增電極和陽(yáng)極等5部分構(gòu)成。其工作原理如“光電技術(shù)”教材第4章所講述，分下面5部分：(1)光子透過(guò)入射窗口玻璃入射到玻璃內(nèi)層光電陰極上，窗口玻璃的透過(guò)率滿足光電倍增管的光譜響應(yīng)特性

3、；(2)進(jìn)入到光電陰極上的光子使光電陰極材料產(chǎn)生外光電效應(yīng)，激發(fā)出電子，并飛離表面到真空中，稱其為光電子；(3)光電子通過(guò)電場(chǎng)加速，并在電子聚焦系統(tǒng)的作用下射入到第一倍增極D1上，倍增極D1將發(fā)射出比入射光電子數(shù)目增多δ倍，這些二次電子又在電場(chǎng)作用下射入到下一增極；(4)入射電子經(jīng)N級(jí)倍增后，電子數(shù)就被放大δN倍；(5)經(jīng)過(guò)電子倍增后的二次電子由陽(yáng)極收集起來(lái)，形成陽(yáng)極電流，在負(fù)載上產(chǎn)生壓降，輸出電壓信號(hào)Uo。2）光電倍增管的基本特性參數(shù)

4、）光電倍增管的基本特性參數(shù)光電倍增管的特性參數(shù)包括光電靈敏度、電流增益、光電特性、陽(yáng)極特性、暗電流特性與時(shí)間響應(yīng)等特性。⑤陽(yáng)極光照靈敏度Sa陽(yáng)極光照靈敏度Sa的定義為光電倍增管在一定的工作電壓下陽(yáng)級(jí)輸出電流Ia與入射到光電陰極上光通量φ之比，即（Alm）ΦISaa?(74)⑥電流放大倍數(shù)(增益)G光電倍增管的電流放大倍數(shù)(增益)G的定義為在一定的入射光通量和陽(yáng)極電壓下，陽(yáng)極電流Ia與陰極電流Ik之比，即（7kaIIG?5）由于陽(yáng)級(jí)靈敏度

5、為PMT增益與陰極電流之積，因此，增益又可表示為(76)kaSSG?增益G描述了光電倍增管系統(tǒng)的倍增能力，它是工作電壓的函數(shù)。⑦暗電流Id當(dāng)光電倍增管處于隔絕輻射的暗室中的陽(yáng)極輸出電流稱為暗電流。暗電流與光電倍增管的供電電壓Ubb有關(guān)，因此必須首先確定它的供電電壓Ubb，才能測(cè)定它的暗電流Id。引起暗電流的主要因素如“光電技術(shù)”中敘述的有：歐姆漏電、熱電子發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)射、玻璃熒光、玻殼放電等。3）光電倍增管的供電電路）光電倍增管的供電電