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1、1第五章第五章 真空光电器件真空光电器件5.1 5.1 光电阴极光电阴极工作基础：工作基础：基于外光电效应的光电探测器件基于外光电效应的光电探测器件结构特点：结构特点：有一个真空管，其它元件都放在真空管中有一个真空管，其它元件都放在真空管中分类：分类：光电管和光电倍增管光电管和光电倍增管 入射光辐射的光子能量足够大时，它和金入射光辐射的光子能量足够大时，它和金属或半导体材料中的电子相互作用的结果使电子从物质表面逸属或半导体材料中的电子相互作用的结果使电子从物质表面逸出，出，-光电发射效应。光电发射效应。在空间电场的作用下就会形成在空间电场的作用下就会形成电流电流光电发射体光电发射体-能够产生光
2、电发射效应的物体能够产生光电发射效应的物体光电阴极光电阴极-应用中光电发射体常和电源的阴极相连应用中光电发射体常和电源的阴极相连光电发射效应光电发射效应-光电效应光电效应25.1.1 5.1.1 光电阴极的主要参数光电阴极的主要参数光电阴极的主要参数光电阴极的主要参数1.1.灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度（1）光照灵敏度）光照灵敏度在一定的白光照射下，光电阴极光电流与入射的白光光通量在一定的白光照射下，光电阴极光电流与入射的白光光通量之比，也称为白光灵敏度或积分灵敏度之比，也称为白光灵敏度或积分灵敏度（2）色光灵敏度）色光灵敏度当入射光波长为某一段波长范围的光时，当入射光波长为某一段波长范围的光时，
3、光电阴极光电流与入射的光通量之比。光电阴极光电流与入射的光通量之比。通过加滤光片来实现，比如蓝光灵敏度、通过加滤光片来实现，比如蓝光灵敏度、红光灵敏度、红外灵敏度等红光灵敏度、红外灵敏度等（3）光谱灵敏度）光谱灵敏度确定波长的单色光照射时，阴极光电流与入射的光通量之比。确定波长的单色光照射时，阴极光电流与入射的光通量之比。32.2.量子效率量子效率量子效率量子效率入射的光子数与产生的电子数之比入射的光子数与产生的电子数之比量子效率与光谱灵敏度之间的关系量子效率与光谱灵敏度之间的关系3.3.光谱响应曲线光谱响应曲线光谱响应曲线光谱响应曲线光电阴极的光谱灵敏度或量子效率与入射光波长的关系曲线光电阴
4、极的光谱灵敏度或量子效率与入射光波长的关系曲线4.4.热电子发射热电子发射热电子发射热电子发射由于电子热能较大，而可能逸出阴极表面，而产生热电子发射由于电子热能较大，而可能逸出阴极表面，而产生热电子发射室温下典型阴极每秒每平方米发射的热电子可室温下典型阴极每秒每平方米发射的热电子可形成形成10-1610-17A/cm2的电流的电流 对于光电测量而言是噪声对于光电测量而言是噪声45.1.2 5.1.2 光电阴极的分类光电阴极的分类光电阴极的分类光电阴极的分类透射型：透射型：光通过透明介质射向光电阴极，而电子从光光通过透明介质射向光电阴极，而电子从光电阴极的另一面发射出去电阴极的另一面发射出去光光
5、电子电子反射型：反射型： 光照射到阴极上，电子从同一测射出光照射到阴极上，电子从同一测射出对阴极的厚度有要对阴极的厚度有要求求,不能太厚不能太厚光光电子电子阴极一阴极一般较厚般较厚55.1.3 5.1.3 常用的光电阴极材料常用的光电阴极材料常用的光电阴极材料常用的光电阴极材料1.Ag-O-Cs 1.Ag-O-Cs 材料材料材料材料2. 2. 单碱锑化物单碱锑化物单碱锑化物单碱锑化物3. 3. 多碱锑化物多碱锑化物多碱锑化物多碱锑化物透射型：透射型：3001200nm，反射型：，反射型：3001100nm在可见光区域灵敏度较低，所以主要用于近红外探测在可见光区域灵敏度较低，所以主要用于近红外探
6、测紫外和可见光区灵敏度最高、适合于测量较强的入射光紫外和可见光区灵敏度最高、适合于测量较强的入射光CsSb：锑和某一种碱金属的化合物锑和某一种碱金属的化合物锑和多种碱金属的化合物锑和多种碱金属的化合物具有高灵敏度的宽光谱响应，红外端可延伸到具有高灵敏度的宽光谱响应，红外端可延伸到930nm具有良好的可见和近红外响应具有良好的可见和近红外响应4.4.紫外光电阴极紫外光电阴极紫外光电阴极紫外光电阴极 -“日日”盲型光电阴极盲型光电阴极CsTe(长波限长波限0.32m m）CsI（长波限（长波限0.2m)目前比较常用的有：目前比较常用的有：65.5.负电子亲合势光电阴极负电子亲合势光电阴极负电子亲合
7、势光电阴极负电子亲合势光电阴极半导体光电阴极的光电子的逸出过程，以半导体光电阴极的光电子的逸出过程，以P型半导体为例型半导体为例价带价带导带导带E0ECEVEgE0（电子亲合势）（电子亲合势）7PN负电子亲合势负电子亲合势-E EO OE EC1C1E EV1V1E EC2C2E EV2V2E EO OE EA1A1E EC1C1E EV1V1E EC2C2E EV2V2表面耗尽区表面耗尽区P PN N负电子亲合势负电子亲合势加速加速8特点：特点：1）量子效率高）量子效率高-因其因其逸出深度逸出深度高得多高得多2）光谱响应率均匀，且光谱响应延伸到红外）光谱响应率均匀，且光谱响应延伸到红外正电子
8、亲合势光电阴正电子亲合势光电阴极的阈值波长为极的阈值波长为负电子亲合势光电负电子亲合势光电阴极的阈值波长为阴极的阈值波长为3）热电子发射小）热电子发射小因负电子亲合势的光电材料的禁带宽度一般比较宽因负电子亲合势的光电材料的禁带宽度一般比较宽4）光电子的能量集中）光电子的能量集中95.2 5.2 光电管与光电倍增管光电管与光电倍增管5.2.1 5.2.1 光电管光电管光电管光电管阴极阴极K K阳极阳极A AI IR RL LU UoutoutU Ub b真空型真空型充气型：充气型：有有倍增作用倍增作用105.2.2 5.2.2 光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管相比光电管相比光电管 光电倍
9、增管增加了电子光学系统和电子倍增极，光电倍增管增加了电子光学系统和电子倍增极，因此极大地提高了灵敏度因此极大地提高了灵敏度光电倍增管光电倍增管-是建立在是建立在光电子发射光电子发射效应，效应，二次电子发射二次电子发射效应基础上，能将微弱光信号转换成光电子并将光电子数效应基础上，能将微弱光信号转换成光电子并将光电子数目放大的真空光电发射器件。目放大的真空光电发射器件。电子光学系统电子光学系统11阴极阴极K KA A阳极阳极AU U1 1U U2 2U U5 5U U6 6U U3 3D D2 2U U4 4D D3 3D D1 1D D4 4D D5 5每一倍增极之间的电压为每一倍增极之间的电压
10、为50-150V50-150V。每每7-107-10个光子从光电阴极发射出个光子从光电阴极发射出1-31-3个电子。个电子。电子被加速打在倍增极上，每电子被加速打在倍增极上，每1 1个电子可以打出个电子可以打出3-63-6个电子。个电子。一直持续下去直到最后一个倍增极一直持续下去直到最后一个倍增极, ,电子数量达到电子数量达到10105 5-10-108 8，最后这些电子被吸引到阳极形成电流输出。电流的大小正比于光阴极接受最后这些电子被吸引到阳极形成电流输出。电流的大小正比于光阴极接受的光子数目，即正比于探测器吸收的辐射通量或照度。的光子数目，即正比于探测器吸收的辐射通量或照度。工作原理工作原
11、理121.1.入射窗口入射窗口入射窗口入射窗口1 1）窗口材料）窗口材料）窗口材料）窗口材料反射式光反射式光电阴极电阴极透射式光透射式光电阴极电阴极2 2）常用的窗口材料）常用的窗口材料）常用的窗口材料）常用的窗口材料硼硅玻璃：硼硅玻璃：透射范围从透射范围从300nm红外红外透紫外玻璃：透紫外玻璃：可透过的最短波长为可透过的最短波长为185nm，但化学稳定性，但化学稳定性较差较差-决定了入射光的透过情况决定了入射光的透过情况侧窗式侧窗式端窗式端窗式13熔融石英：熔融石英：可透过的最短波长为可透过的最短波长为160nm蓝宝石：蓝宝石：可透过的最短波长为可透过的最短波长为150nmMgF2: 可透
12、过的最短波长为可透过的最短波长为115nm2. 2. 电子光学系统电子光学系统电子光学系统电子光学系统是指：是指：阴极到第一阴极到第一倍增极之间倍增极之间的电极空间，的电极空间，包括光电阴包括光电阴极、聚焦极、极、聚焦极、加速极及第加速极及第一倍增极。一倍增极。作用：作用：使光电子尽可能的汇集到第一倍增集上，使光电子尽可能的汇集到第一倍增集上，而将热发射的杂乱电子散射掉而将热发射的杂乱电子散射掉尽量使电子的渡越时间相同尽量使电子的渡越时间相同电子光学系统电子光学系统143. 3. 电子倍增极电子倍增极电子倍增极电子倍增极1 1）二次电子发射原理）二次电子发射原理）二次电子发射原理）二次电子发射
13、原理二次电子二次电子发射系数发射系数材料吸收一次电子的能量，跃迁到高能态，脱离材料吸收一次电子的能量，跃迁到高能态，脱离原子的速缚，称为内二次电子原子的速缚，称为内二次电子内二次电子中速度指向表面的电子向表面运动内二次电子中速度指向表面的电子向表面运动穿过表面势垒区发射到真空中穿过表面势垒区发射到真空中2 2）倍增极材料）倍增极材料）倍增极材料）倍增极材料主要银氧和锑銫两种化合物，它们即可做光电发射材料，也可做二次电子主要银氧和锑銫两种化合物，它们即可做光电发射材料，也可做二次电子发射材料发射材料氧化物型，氧化镁、氧化钡氧化物型，氧化镁、氧化钡合金型，银镁、铝镁、铜镁、铜铍合金型，银镁、铝镁、
14、铜镁、铜铍负电子亲合势材料，如铯激活的磷化镓负电子亲合势材料，如铯激活的磷化镓一般为一般为3-63-6个个可达可达20-2520-25个个N N1 1入射入射电电子数子数N N2 2出射电出射电子子数数152 2）倍增极结构）倍增极结构）倍增极结构）倍增极结构有聚焦型和非聚焦型两大类。有聚焦型和非聚焦型两大类。聚焦型聚焦型-鼠笼式、直线聚焦式鼠笼式、直线聚焦式非聚焦型非聚焦型-盒栅式、百叶窗式、近贴栅网式、盒栅式、百叶窗式、近贴栅网式、微通道板式微通道板式AK性能比较性能比较类型型电极极形式形式脉冲脉冲响响应电源源稳定性定性线性性范范围放大放大倍数倍数体体积鼠鼠笼聚焦聚焦好好.ns高高小小小小
15、小小直列直列聚焦聚焦好好.ns高高大大大大大大百叶窗百叶窗非聚焦非聚焦10ns低低大大最大最大大大盒盒栅准聚焦准聚焦10ns低低小小小小小小174. 4. 阳极阳极阳极阳极U Uoutout阴极阴极K KA A阳极阳极D D2 2E=700-3000VE=700-3000VD D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5R RL LI IP P5.3 光电倍增管的主要特性参数光电倍增管的主要特性参数1. 1. 灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度1 1）光谱响应）光谱响应）光谱响应）光谱响应阴极光谱灵敏度阴极光谱灵敏度窗口材料窗口材料
16、光电阴极材料光电阴极材料阳极光谱灵敏度阳极光谱灵敏度光电倍增管放大系数光电倍增管放大系数182 2）阴极灵敏度）阴极灵敏度）阴极灵敏度）阴极灵敏度l阴极灵敏度：阴极输出电流与入射光通量之比阴极灵敏度：阴极输出电流与入射光通量之比I IK KI IK K阴极阴极K KP P阳极阳极AD2D3D1D4D5白光灵敏度白光灵敏度单色灵敏度，或光谱灵敏度单色灵敏度，或光谱灵敏度以阴极为一极，其它倍增极和阳极连在一起为一以阴极为一极，其它倍增极和阳极连在一起为一极，即无倍增时的光电流与入射辐射通量之比值。极，即无倍增时的光电流与入射辐射通量之比值。193 3）阳极灵敏度）阳极灵敏度）阳极灵敏度）阳极灵敏度
17、l阳极灵敏度：阳极灵敏度：阳极输出电流与入射光通量之比阳极输出电流与入射光通量之比I IP P白光灵敏度白光灵敏度蓝光灵敏度、红光灵敏度蓝光灵敏度、红光灵敏度各种单色灵敏度各种单色灵敏度光电倍增管光电倍增管正常正常工作下的总输出电流与入射辐射通工作下的总输出电流与入射辐射通量之比值。量之比值。阴极阴极K KA A阳极阳极AU1U2U5U6U3D2U4D3D1D4D5202. 2. 放大倍数（增益）放大倍数（增益）放大倍数（增益）放大倍数（增益）二次电子发射系数二次电子发射系数与极间电压的关系与极间电压的关系C是常数是常数k一般为一般为0.70.8设第一，第二、第三、设第一，第二、第三、第、第N
18、极的倍增系数分别为：极的倍增系数分别为：且电子光学系统的电子收集率为：且电子光学系统的电子收集率为：则阳极光电电流和阴极电流的关系为则阳极光电电流和阴极电流的关系为设各倍增系数都为设各倍增系数都为则：则：电源电压对输出的影响很大电源电压对输出的影响很大输出电流或电压随电压波动kN（78）倍而变化，严重影响信号的稳定性一般要求电源电压稳定性高于0.10.01%223. 3. 暗电流暗电流暗电流暗电流正常工作状态下正常工作状态下,但无信号光照的情况下但无信号光照的情况下,阳极的电流输出阳极的电流输出（1）阴极的热电子发射是主要原因。）阴极的热电子发射是主要原因。 只能通过降低阴极温度来减弱。只能通
19、过降低阴极温度来减弱。（2）支撑电极的绝缘体的漏电。保持清洁）支撑电极的绝缘体的漏电。保持清洁（3）高压电场产生离子反馈）高压电场产生离子反馈,进而形成光反馈进而形成光反馈4.4.噪声噪声噪声噪声器件本身的散粒噪声：器件本身的散粒噪声：对于一些不连续的量对于一些不连续的量,如电子发射如电子发射,光子发射光子发射,电子流等电子流等,其发射率在平均值附近上下起伏其发射率在平均值附近上下起伏,而产而产生噪声生噪声.-大部分由阴极的热电子发射引起大部分由阴极的热电子发射引起器件本身的热噪声器件本身的热噪声负载电阻的热噪声负载电阻的热噪声光电阴极和倍增极的闪烁噪声光电阴极和倍增极的闪烁噪声(1/f噪声噪
20、声)23一般采用冷却的方法来抑制，但有几点要注意一般采用冷却的方法来抑制，但有几点要注意.光电阴极的光谱响应曲线会随温度而变化，光电仪器定光电阴极的光谱响应曲线会随温度而变化，光电仪器定标时的工作温度必须和测量温度相同标时的工作温度必须和测量温度相同光电阴极（如光电阴极（如CsSb)CsSb)的电阻会随温度一降而很快增加，的电阻会随温度一降而很快增加，结果光电流改变了阴极的电位分布，从而影响第一倍增极结果光电流改变了阴极的电位分布，从而影响第一倍增极的光电子收集效率的光电子收集效率冷却时要防止光入射窗上凝结水汽，引起入射光线的散冷却时要防止光入射窗上凝结水汽，引起入射光线的散射，同样在管座上也
21、易引起高压击穿和漏电流射，同样在管座上也易引起高压击穿和漏电流致冷温度不能过低，否则可能会引起阴极和倍增极材料致冷温度不能过低，否则可能会引起阴极和倍增极材料的损坏，或者是玻壳封结处裂开的损坏，或者是玻壳封结处裂开245. 5. 伏安特性伏安特性伏安特性伏安特性2 2）阳极伏安特性曲线）阳极伏安特性曲线2351015I IA A( (A)A)UP(V)5050100100相应于不同辐射通量值的阳极伏安相应于不同辐射通量值的阳极伏安特性示于图中，它表示阳极电流特性示于图中，它表示阳极电流 I IP P 对于最后一级倍增极和阳极间的电对于最后一级倍增极和阳极间的电压压U U的关系。作此曲线时，其余
22、各电的关系。作此曲线时，其余各电极的电压保持恒定。极的电压保持恒定。1 1）阴极伏安特性曲线）阴极伏安特性曲线2351015I IK K(nA)(nA)UK(V)5050100100它表示阴极电流它表示阴极电流 I IK K 与与阴极与第一倍阴极与第一倍增极之间电压的关系。增极之间电压的关系。257. 7. 稳定性稳定性稳定性稳定性-表征阳极电流与阴极光通量之间关系。表征阳极电流与阴极光通量之间关系。在一定的光照度范围内，光电倍增管的输出与在一定的光照度范围内，光电倍增管的输出与入射光功率保持正比例关系，但是随着入射光入射光功率保持正比例关系，但是随着入射光强的增强，在最后几级倍增极上出现较大
23、的电强的增强，在最后几级倍增极上出现较大的电流，倍增极的次级电子发射因大量发射电子而流，倍增极的次级电子发射因大量发射电子而出现疲劳效应，又由于较大的电流形成显著的出现疲劳效应，又由于较大的电流形成显著的空间电荷而使电子的加速受阻，因此使增益降空间电荷而使电子的加速受阻，因此使增益降低。低。工作在饱合区时信号会失真。工作在饱合区时信号会失真。I IP P线性区线性区饱合区饱合区6. 6. 线性线性线性线性8. 8. 滞后效应滞后效应滞后效应滞后效应9. 9. 时间特性时间特性时间特性时间特性10. 10. 磁场特性磁场特性磁场特性磁场特性265.4 光电倍增管的供电和信号输出电路光电倍增管的供
24、电和信号输出电路5.4.1 高压电源高压电源要求稳定度在要求稳定度在0.01%0.05%之间之间5.4.2 高压分压电路高压分压电路1.1.定义定义定义定义-将高压分配在各极之间的电路将高压分配在各极之间的电路272. 2. 分压电路的接地方法分压电路的接地方法分压电路的接地方法分压电路的接地方法( (阳极或阴极接地）阳极或阴极接地）阳极或阴极接地）阳极或阴极接地）阴极阴极K KP P阳极阳极D D2 2E ED D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5I IP PA0-l阳极接地（负高压方式，直流测量网络）阳极接地（
25、负高压方式，直流测量网络）l容易与信号放大电路匹配容易与信号放大电路匹配 l阴极靠近地线，噪声大阴极靠近地线，噪声大 l适合于直流或慢变信号的测量适合于直流或慢变信号的测量 阴极阴极K KP P阳极阳极D D2 2U UD D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5R RL LI IP PCsl阴极接地（正高压方式，交流测量网络）阴极接地（正高压方式，交流测量网络）l通过耦合电容与信号放大电路连接通过耦合电容与信号放大电路连接 l阴极接地线，噪声小阴极接地线，噪声小 l适合于交流或快变信号的测量适合于交流或快变信号的测量
26、 29阴极阴极K KP P阳极阳极D D2 2U UD D3 3D D1 1D D4 4D D5 5R R6 6R R3 3R R2 2R R1 1R R4 4R R5 5U UoutoutR RL LI IP P5.4.3 分压电流与输出线性的关系分压电流与输出线性的关系分压电流：流经分压电路的电流分压电流：流经分压电路的电流1.1.直流信号工作时的线性直流信号工作时的线性直流信号工作时的线性直流信号工作时的线性A段：段：当入射光比较弱时，流经各分压电阻的电流差别当入射光比较弱时，流经各分压电阻的电流差别不大，所以此时成线性不大，所以此时成线性B段：段：当入射光再增强，前面几级所分得的电压明
27、显增大，当入射光再增强，前面几级所分得的电压明显增大，使它们的二次电子发射系数增大，而这种改变又一步使它们的二次电子发射系数增大，而这种改变又一步步的被放大，所以使输出电流的放大倍数增大步的被放大，所以使输出电流的放大倍数增大C段：段：当入射光再增强，用电器上的电压降比较大，使最后一级与阳级之间的电当入射光再增强，用电器上的电压降比较大，使最后一级与阳级之间的电压被显著降低，使电子的收集率大大降低，从而进入饱和区压被显著降低，使电子的收集率大大降低，从而进入饱和区30一般光电流的最大直流输出为分压电流的一般光电流的最大直流输出为分压电流的1/201/50，从而使光，从而使光电流的改变不能对各分
28、压电阻上的电压造成显著的影响电流的改变不能对各分压电阻上的电压造成显著的影响 要增大线性输出范围，通常采用两种方法：要增大线性输出范围，通常采用两种方法：减小分压电阻的阻值来增加分减小分压电阻的阻值来增加分压电流压电流在最后一倍增极和阳极之间使在最后一倍增极和阳极之间使用一只齐纳二极管，如果必要倒用一只齐纳二极管，如果必要倒数第二、第三极也可以使用数第二、第三极也可以使用2. 2. 脉冲信脉冲信脉冲信脉冲信号工作时号工作时号工作时号工作时的线性的线性的线性的线性315.4.4 信号输出方式信号输出方式1. 1. 用负载电阻实现电流用负载电阻实现电流用负载电阻实现电流用负载电阻实现电流- -电压
29、转换电压转换电压转换电压转换在频率响应要求比较高的场合，负载电阻应尽量可能小一些在频率响应要求比较高的场合，负载电阻应尽量可能小一些当输现信号的线性要求较高时，选择的负载电阻应使信号电流当输现信号的线性要求较高时，选择的负载电阻应使信号电流在它上面的电压降在几伏以下在它上面的电压降在几伏以下负载电阻应比放大器的输入阻抗小得多负载电阻应比放大器的输入阻抗小得多322. 2. 用运算放大器实现电流用运算放大器实现电流用运算放大器实现电流用运算放大器实现电流- -电压转换电压转换电压转换电压转换0+335.5 微通道板光电倍增管微通道板光电倍增管直径为几十微米直径为几十微米涂有高电阻二次电子发射材料
30、涂有高电阻二次电子发射材料两端加高压形成电压梯度两端加高压形成电压梯度电子放大倍数为电子放大倍数为10451.1.微通道板微通道板微通道板微通道板MCPMCP微通道式电子倍增器（管）微通道式电子倍增器（管）345.5 微通道板光电倍增管微通道板光电倍增管微通道的排列+高压电子入口电子出口微通道板的结构：微通道板的结构：微通道板是由成千微通道板是由成千上万个直径为上万个直径为1540m、长度为、长度为0.61.6mm的微通道组成的，有一定的微通道组成的，有一定的倾角，微通道的内壁镀有高阻值的的倾角，微通道的内壁镀有高阻值的二次电子发射材料。二次电子发射材料。微通道板的特点：微通道板的特点：空间分
31、辨能力，可检测位置空间分辨能力，可检测位置电子图像放大功能电子图像放大功能抗磁场能力强抗磁场能力强真空成像器件放大器真空成像器件放大器1.1.微通道板微通道板微通道板微通道板MCPMCP352.2.2.2.微通道板光电倍增管微通道板光电倍增管微通道板光电倍增管微通道板光电倍增管用微通道板代替传统光电倍增管中用微通道板代替传统光电倍增管中的电子倍增器的光电倍增管的电子倍增器的光电倍增管为了减小微通道内残存离子的影响，为了减小微通道内残存离子的影响，防止雪崩击穿，通常使用防止雪崩击穿，通常使用Z形的折线形的折线通道通道优点：优点：尺寸大为缩小尺寸大为缩小 响应速度大大提高响应速度大大提高抗磁场干扰
32、能量强抗磁场干扰能量强365.6 光电倍增管的应用光电倍增管的应用5.6.1光谱测量光谱测量以其光谱响应范围宽而被广泛应用于：生产过程控制、元素的以其光谱响应范围宽而被广泛应用于：生产过程控制、元素的测定、各种化学分析和冶金学分析仪器中测定、各种化学分析和冶金学分析仪器中（分光光度计、原子（分光光度计、原子吸收光度计及荧光光度计等）吸收光度计及荧光光度计等）375.6 光电倍增管的应用光电倍增管的应用5.6.2 极微弱光信号的测量极微弱光信号的测量-光子计数光子计数一般测量范围为：一般测量范围为：大于大于10-18W(每秒约每秒约10个个光子左右光子左右)，小于，小于10-14W(每秒约每秒约
33、105个光子个光子)当光信号很弱，暗电流当光信号很弱，暗电流等噪声大，直接测量电等噪声大，直接测量电流很困难流很困难385.6.2 射线的探测射线的探测1.1.闪烁计数闪烁计数闪烁计数闪烁计数-将闪烁晶体将闪烁晶体（NaI)与光电倍增与光电倍增管结合在一起来管结合在一起来测量高能粒子测量高能粒子晶体把射线转化成光子，再由晶体把射线转化成光子，再由晶体把射线转化成光子，再由晶体把射线转化成光子，再由PMTPMT检测检测检测检测xyNaI(T1) 430nm NaI(T1) 430nm CsI 565nmCsI 565nm 395.6.2 射线的探测射线的探测医学影像技术是使用医学影像技术是使用P
34、MTPMT最多的领域，如最多的领域，如CTCT机机19171917年奥地利年奥地利RadonRadon从数从数学上证明，二维或三维空学上证明，二维或三维空间的物体通过集合其各个间的物体通过集合其各个点阵的无数投影可以重建点阵的无数投影可以重建成像；成像；19691969年英国工程师年英国工程师HounsfieldHounsfield首先设计成功计首先设计成功计算层析摄影装置。获算层析摄影装置。获19791979年诺贝尔医学生物奖年诺贝尔医学生物奖2.2.在医学上的应用在医学上的应用在医学上的应用在医学上的应用40使用光电倍增管时的注意事项：使用光电倍增管时的注意事项：使用光电倍增管时的注意事项：使用光电倍增管时的注意事项： 在其他领域上的应用在其他领域上的应用在其他领域上的应用在其他领域上的应用环保、生命科学、石油化工、激光技术等环保、生命科学、石油化工、激光技术等环保、生命科学、石油化工、激光技术等环保、生命科学、石油化工、激光技术等
