光电倍增管的结构_光电倍增管的应用

光电倍增管的结构

光电倍增管的阴极一般都采用具有低逸出功能的 碱金属材料所形成的光电发射面。光电倍增管的窗材 料通常由硼硅玻璃、透紫玻璃（UV玻璃）、合成石英 玻璃和氟化镁（或镁氟化物）玻璃制成。硼硅玻璃窗 材料可以透过近红外至300nm垢可见入射光，而其它3 种玻璃材料则可用于对紫外区不可见光的探测。 光电倍管的工作过程光电倍增管主要由光阴极K、倍增极D和阳极A组成 光电倍管的工作过程当有光子入射到光阴极K上，只要光子的 能量大于光阴极材料的脱出功，就会有电子从 阴极的表面逸出而成为光电子．在K和D1之间 的电场作用下，光电子被加速后轰击第一倍增 极D1，从而使D1产生二次电子发射．每一个 电子的轰击约可产生3～5个二次电子，这样就 实现了电子数目的放大．D1产生的二次电子被 D2和D1之间的电场加速后轰击D2，……．这 样的过程一直持续到最后一级倍增极Dn。

当入射光很微弱时，普通光A3211ELHLT-T电管产生的光电流很小，只有零点几微安，很不容易探测。这时常用光电倍增管对电流进行放大，图4 -15为其内部结构示意图。

图4 -15光电倍增管内部结构示意图

光电倍增管由光电阴极、倍增极以及阳极3部分组成。光电阴极是由半导体光电材料锑铯做成，入射光在它上面打出光电子。倍增极是在镍或铜一铍的衬底上涂上锑铯材料而形成的。工作时，各个倍增极上均加上电压，阴极K电位最低，从阴极开始，各倍增极Ei，E2，E，，E。（或更多，多的可达30极）电位依次升高，阳极A电位最高。光电阴极上所激发的电子，由于各倍增极有电场存在，所以阴极激发电子被加速，经过各极倍增管后，能放出更

多的电子。阳极是最后用来收集电子的，收集到的电子数是阴极发射电子数的l05~ 106倍。即光电倍增管的放大倍数可达几万倍到几百万倍。光电倍增管的灵敏度就比普通光电管高几万倍到几百万倍。因此在很微弱的光照时，它就能产生很大的光电流。

光电倍增管的应用

由于光电倍增管增益高和响应时间短，又由于它的输出电流和入射光子数成正比，所以它被广泛使用在天体光度测量和天体分光光度测量中。其优点是：测量精度高，可以测量比较暗弱的天体，还可以测量天体光度的快速变化。天文测光中，应用较多的是锑铯光阴极的倍增管，如RCA1P21。这种光电倍增管的极大量子效率在4200埃附近，为20%左右。还有一种双碱光阴极的光电倍增管，如GDB-53。它的信噪比的数值较RCA1P21大一个数量级，暗流很低。为了观测近红外区，常用多碱光阴极和砷化镓阴极的光电倍增管，后者量子效率最大可达50%。

普通光电倍增管一次只能测量一个信息，即通道数为1。矩阵。由于通道数受阳极末端细金属丝的限制，只做到上百个通道。