光電倍增管的結(jié)構(gòu)_光電倍增管的應(yīng)用

光電倍增管的結(jié)構(gòu)

光電倍增管的陰極一般都采用具有低逸出功能的 堿金屬材料所形成的光電發(fā)射面。光電倍增管的窗材 料通常由硼硅玻璃、透紫玻璃（UV玻璃）、合成石英 玻璃和氟化鎂（或鎂氟化物）玻璃制成。硼硅玻璃窗 材料可以透過近紅外至300nm垢可見入射光，而其它3 種玻璃材料則可用于對紫外區(qū)不可見光的探測。 光電倍管的工作過程光電倍增管主要由光陰極K、倍增極D和陽極A組成 光電倍管的工作過程當(dāng)有光子入射到光陰極K上，只要光子的 能量大于光陰極材料的脫出功，就會(huì)有電子從 陰極的表面逸出而成為光電子．在K和D1之間 的電場作用下，光電子被加速后轟擊第一倍增 極D1，從而使D1產(chǎn)生二次電子發(fā)射．每一個(gè) 電子的轟擊約可產(chǎn)生3～5個(gè)二次電子，這樣就 實(shí)現(xiàn)了電子數(shù)目的放大．D1產(chǎn)生的二次電子被 D2和D1之間的電場加速后轟擊D2，……．這 樣的過程一直持續(xù)到最后一級倍增極Dn。

當(dāng)入射光很微弱時(shí)，普通光A3211ELHLT-T電管產(chǎn)生的光電流很小，只有零點(diǎn)幾微安，很不容易探測。這時(shí)常用光電倍增管對電流進(jìn)行放大，圖4 -15為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4 -15光電倍增管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

光電倍增管由光電陰極、倍增極以及陽極3部分組成。光電陰極是由半導(dǎo)體光電材料銻銫做成，入射光在它上面打出光電子。倍增極是在鎳或銅一鈹?shù)囊r底上涂上銻銫材料而形成的。工作時(shí)，各個(gè)倍增極上均加上電壓，陰極K電位最低，從陰極開始，各倍增極Ei，E2，E，，E。（或更多，多的可達(dá)30極）電位依次升高，陽極A電位最高。光電陰極上所激發(fā)的電子，由于各倍增極有電場存在，所以陰極激發(fā)電子被加速，經(jīng)過各極倍增管后，能放出更

多的電子。陽極是最后用來收集電子的，收集到的電子數(shù)是陰極發(fā)射電子數(shù)的l05~ 106倍。即光電倍增管的放大倍數(shù)可達(dá)幾萬倍到幾百萬倍。光電倍增管的靈敏度就比普通光電管高幾萬倍到幾百萬倍。因此在很微弱的光照時(shí)，它就能產(chǎn)生很大的光電流。

光電倍增管的應(yīng)用

由于光電倍增管增益高和響應(yīng)時(shí)間短，又由于它的輸出電流和入射光子數(shù)成正比，所以它被廣泛使用在天體光度測量和天體分光光度測量中。其優(yōu)點(diǎn)是：測量精度高，可以測量比較暗弱的天體，還可以測量天體光度的快速變化。天文測光中，應(yīng)用較多的是銻銫光陰極的倍增管，如RCA1P21。這種光電倍增管的極大量子效率在4200埃附近，為20%左右。還有一種雙堿光陰極的光電倍增管，如GDB-53。它的信噪比的數(shù)值較RCA1P21大一個(gè)數(shù)量級，暗流很低。為了觀測近紅外區(qū)，常用多堿光陰極和砷化鎵陰極的光電倍增管，后者量子效率最大可達(dá)50%。

普通光電倍增管一次只能測量一個(gè)信息，即通道數(shù)為1。矩陣。由于通道數(shù)受陽極末端細(xì)金屬絲的限制，只做到上百個(gè)通道。