光电管和光电倍增管的区别

发布者:admin 发布时间:2019-10-25 22:58 浏览次数:

  光电管主要由密封在玻璃壳内的光电阴极和阳极组成,如玻璃壳内抽成真空就构成真空光电管;如玻璃壳内充入选定的气体,使光电阴极发射的光电子经过气体电离放大,从而提高其灵敏度,则称为充气光电管。光电管的典型结构是中心阳极型。它的玻璃壳呈球形,并在内半球面上形成光电阴极,阳极制成小球或小环形,置于玻璃壳的中心。它具有光照面积大,到达玻璃壳的时间分散性小,极间小的优点。常用光电阴极有锑铯型、银氧铯型、铋银氧铯型、多碱型及负电子亲和势型,可对不同的谱段敏感。总的来说,光电管的灵敏度低、体积大、容易破碎,因此正逐步为固态光电探测器所代替。

  光电倍增管由光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极四部分组成。光电阴极接受入射的光子后发射出光电子。电子光学系统使光电子在电场的作用下汇集到第一电子倍增极上。受电场加速的光电子射到倍增极上会激发出更多的电子,称为次级电子。次级电子数与入射电子数的比值称次级发射系数,一般为3~6。光电子经电子倍增系统中多级倍增极的倍增(增益系数达10~10。非聚焦型的渡越时间分散性大。聚焦型的采用合理的倍增极形状,减小了渡越时间分散性,能响应几百兆赫的调制光。

  近十年来从事负电子亲和势光电阴极和倍增极研究所取得的成果把响应光的长波阈值推到1.6微米,量子效率显著提高,倍增极的次级发射系数提高1~2个数量级。有可能制造出级数少、增益大、时间常数小的快速光电倍增管。

  另一个重要进展是出现了通道式光电倍增管,它的主要改进在于采用了通道式电子倍增器。这是在一直管或弯管的内壁涂以高阻的次级发射材料,管端施加几千伏的直流高压,光电子经电场加速射到壁上发射出次级电子,这个过程多次重复而得到高增益。这种器件的时间常数只有十分之几纳秒。常用于探测真空紫外辐射。

  光电倍增管在探测弱光、高频调制的光或光脉冲方面获得广泛应用。在有些情况下它已被光电雪崩二极管所取代,但是它的低噪声电平仍然是其独有的特性。光电管和光电倍增管的最大局限性是它只能探测波长小于1.6微米的光。

  光电管(phototube)基于外光电效应的基本光电转换器件。光电管可使光信号转换成电信号。光电管分为真空光电管和充气光电管两种。光电管的典型结构是将球形玻璃壳抽成真空,在内半球面上涂一层光电材料作为阴极,球心放置小球形或小环形金属作为阳极。若球内充低压惰性气体就成为充气光电管。光电子在飞向阳极的过程中与气体分子碰撞而使气体电离,可增加光电管的灵敏度。用作光电阴极的金属有碱金属、汞、金、银等,可适合不同波段的需要。光电管灵敏度低、体积大、易破损,已被固体光电器件所代替。

  光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。它能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200~1200纳米的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现,扩大了光电倍增管的应用范围。激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切有关。电视电影的发射和图象传送也离不开光电倍增管。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域。

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