光电倍增管工作原理_光电倍增管的组成

　　光电倍增管工作原理

　　光电倍增管（PMT）是一种高灵敏度和超快时间响应光探测器。典型的光电倍增管，如图所示在真空管，包括光电发射阴极（光电阴极）和聚焦电极、电子倍增，电子收集极（阳极）装置。

　　光电倍增管在可以检测紫外、可见光和近红外线光电探测器的辐射能量的高灵敏度和低噪声。光电倍增管和快速响应，低背景、大面积阴极等。

　　根据光电效应，二次电子发射和电子光学的原理，透明真空内壳配备特殊电极的装置。光电阴极的作用下光子发射电子，这些电子被外部电场或磁场加速、聚焦在电线杆上的**次。影响时间极电子可以让时间来释放更多的电子，它们是集中在第二。所以，一般在超过十次乘法、放大可以达到108 ~ 1010。*后，在高压阳极收集的光电流放大。直接成正比的输出电流和光子数。整个过程大约10到8秒。

　　图8- 3为光电倍增管原理图，它由光电阴极。若干倍增极和阳极三部分组成。光电阴极由锑艳材料制成倍增极是在镍或铜的村底上涂上锑铯材料而形成的，倍增极数为10~30级，阳极所收集电子在外电路形成电流输出。光电倍增管在各个倍增极和阳极均加上电压，阴极K电位最低，倍增极D1 ，D2 的、D3.。的电位依次升高，阳极A电位最高。

　　射在阴极上的光激发出光电子，由于倍增极D电位存在高于阴极电位，因此这些光电子被进行加速，并轰击倍增极D，倍增极D受到一定能量的电子轰击后，能放出更多的电子（称为二二次电子）。由于每个倍增极设计成能充分接受前一极的二次电子的几何形状和在各个倍增极D.+1和倍增极D.之间都存在正电压，每一次轰击都会产生更多的二次电子。 设第一倍增极有。个二次电子发出，这o个电子经过n次加速和轰击加速后，产生的电子数为o。构成倍增极的材料的a=3~6，设o=4，当n= 20时，则放大倍数为4，可见光电信增管的放大倍数是很高的。

　　光电倍增管常用的供电电路如图8-3（c）所示，各倍增极的电压由分压电阻R1 .R2.R3.。。上获得，总的外加电压一般在700~3 000 v之间，相邻倍增电极间电压为50~100V.

　　光电倍增管的组成

　　光电倍增管由入射窗、光电阴极、电子光学输入系统、倍增系统、阳极等部分组成。它的工作原理是建立在光电效应、二次电子发射和电子光学的理论基础上。它的工作过程是光子入射到光阴极上产生光电子，光电子通过电子光学系统（聚焦系统），进入倍增系统，电子得到倍增，通过阳极把电子收集起来，形成阳极电流或电压输出。光电倍增管典型结构如图所示。

　　光电倍增管通常分为端窗式（Head-on）和侧窗式（ Side-on ）两大类型，如图所示。端窗式光电倍增管是通过管壳顶部接受入射光，其对应的阴极结构形式通常为透射式（半透明）光阴极，在石油测井中通常使用这种类型光电倍增管。侧窗式光电倍增管是通过管壳侧面接受入射光，其对应的阴极结构形式通常是反射式（不透明）光阴极。