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光电倍增管的原理及时间特性

更新更新时间:2023-02-01 点击次数:351
  光电倍增管是一种应用十分广泛的真空电子器件,它的神奇之处是能地将极微弱的光信号转换成电信号输出,并获得惊人的电子倍增能力。时至今日,几乎在每一种科学实验研究,包括空间研究和考古、医学和地质学、生物学和艺术、天文学和冶金、化学和农业等领域都有它的身影。
  
  首先我们先来了解光电效应:
  简单来说,光电效应就是将光转换为电的现象,第一次发现该现象是在1886年,赫兹在一次实验中发现,当紫外光照射到金属表面时,能让金属发射带电电子流,然后这种现象被称为光电效应。
  
  工作原理:
  (1)光通过入射窗到达阴极面
  (2)在光阴极表面发生光电效应,光子激励电子逸出
  (3)逸出的电子通过聚焦电极,进入倍增系统
  (4)通过控制倍增级的加载电压,使电子不断倍增
  (5)阳极负责收集电子,并通过输出电路输出电流信号
  
  光电倍增管的时间特性:
  定义:阴极发射电子到达阳极放大的过程时间耗费。
  影响因素:倍增级级数、倍增级结构、工作电压、(磁场环境)
  (1)上升时间、下降时间、渡越时间
  上升时间:输出脉冲从10%到90%的时间
  下降时间:输出脉冲从90%到10%的时间
  渡越时间:入射光入射到输出脉冲出现为止的时间
  
  (2)渡越时间分散(TTS)
  照射到光阴极面所有光电子的脉冲渡越时间的起伏
  通常使用脉冲图形的半高全宽时间来表示

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