In0.83Al0.17As倍增层对In0.83Ga0.17As/GaAs雪崩光电探测器的特性影响

倍增层对雪崩光电探测器内部载流子的碰撞电离至关重要,因此,采用三元化合物In_0.83Al_0.17As作为倍增层材料,借助器件仿真工具Silvaco-TCAD,详细探究了In_0.83Ga_0.17As/GaAs雪崩光电探测器的倍增层厚度及掺杂浓度对其内部电场强度、电流特性和电容特性的影响规律。研究表明,随着倍增层厚度的增加,器件的电场强度和电容呈减小趋势。同时,倍增层掺杂浓度的增大会引起电容和倍增层内的电场强度峰值增加。进一步研究发现,随着倍增层厚度的增加,器件的穿通电压线性增大,击穿电压先减小后增大,但倍增层掺杂浓度的增加会引起器件击穿电压的减小。此外,用电场分布和倍增因子的结合解释了器件穿通电压与击穿电压的变化。     

光电倍增管光谱特性实验设计

提出了把光电倍增管光谱特性作为研究性实验内容的设计方案,通过实验可以测定白炽灯辐射的相对功率的光谱分布曲线、光电倍增管的相对光谱响应曲线,标定光电倍增管响应的峰值波长,研究缝宽、温度、磁场等对光电倍增管光谱特性的影响,也可以利用此实验平台研究其它光电器件的光谱特性。     

光电倍增管的输出电路

文章介绍了光电倍增管输出电路的特点，列举了几种常用光电倍增管阳极与记录设备联接的方法。     

磁驱动滑移弧的放电特性研究

讨论了被外磁场驱动的滑移弧。磁驱动滑移弧的放电频率随磁感应强度增大而增大,测得的放电频率约在46～517Hz之间;当外加磁感应强度为0.4829T时,用光电倍增管测得滑移弧运动的平均速度为26.4m·s-1;从磁驱动滑移弧的放电电压曲线可以看出,电弧运行在电极平行段时,电压增加缓慢,当电弧运动到电极顶部时,电压上升较快,从1778V迅速增加到约4000V。     

约束阴极微弧氧化放电特性研究

利用Na₂SiO₃-KOH溶液体系,以工业纯铝为基体材料对约束阴极微弧氧化的放电特性进行了研究.考察了恒压模式下电极距离对氧化电流、电位分布及起弧电压的影响,并对电极距离与微弧氧化电能利用率间的关系进行了分析. 结果表明:对于阴阳极等约束条件下,随阴阳极距离加大,工作电流逐渐减小. 而对于仅约束阴极情况,工作电流随着阴阳极间距增加而增大. 这是由于增加阴阳极间距时,虽然约束阴极正下方试样表面的电场强度降低,工作电流减小,但远离约束电极处,阳极表面电场强度却增加,工作电流增大. 起弧电压随电极间距离的增大而升高,但阳极表面电场强度几乎保持不变. 微弧氧化陶瓷层厚度由处理中心沿半径向外逐渐变薄,且中心处陶瓷膜厚度随电极距离的增大迅速减小,电能利用率随之降低. 关键词： 微弧氧化 约束阴极 放电特性 电极间距     

光电倍增管脉冲性能研究

采用外腔式电光开光,调制主动照相探测光源,使光电倍增管处于脉冲工作状态下,以提高光电倍增管的输出幅度和动态范围,改善信号的信噪比,同时避免样品和探测器受长时间强激光照射.对滨松H6780光电倍增管进行了调试,使其线性输出电流由静态的0.1mA提升到脉冲状态的4.4mA,信噪比提高4.5倍.该技术对其他光敏探测有借鉴意义.     

放电参数对同轴枪中等离子体团的分离的影响

同轴枪中的等离子体团的分离现象主要是由同轴枪内磁场的梯度造成的电流层倾斜而引起的一个增强反馈过程导致的, 这种分离现象越来越成为限制同轴枪有效使用的一个不利因素. 在实验上研究放电参数对等离子体团的分离的影响, 对理论研究和实际应用都具有重要意义. 在实验中发现, 利用光电倍增管可以直接观察到等离子体团的分离程度, 由此可以研究放电参数对等离子体团的分离的影响. 本实验主要研究电容充电电压、电容、放电气压这三个参数对分层现象的影响. 实验发现, 分离程度随着电容以及其充电电压的增大而增强, 随着气压的增大而减弱. 实验结果基于雪犁模型进行分析, 电容以及电容充电电压的增大使放电电流增强使磁场梯度增大而导致电流层的倾斜程度增加, 而使等离子体团的分离程度变严重, 相反, 气压的增加使需要加速更多粒子而导致电流层的倾斜程度减弱, 而使等离子体团分离程度减弱. 分析认为, 通过控制在加速过程中影响电流层倾斜程度的因素可控制共轴枪中等离子体团的分离程度.     

硅光电池的特性研究

基于GGDC-B型硅光电池综合实验仪,研究硅光电池的基本特性。通过实验得出随着光照度的增加,硅光电池的输出电压与电流逐渐增大。在一定光照度范围内,随着负载阻值的逐渐增大,输出电流与光照度呈线性关系。负载阻值越小,输出电流与光照度呈线性关系的范围越大。在可见光范围内,硅光电池的敏感程度随波长的增大而增大。     

光电倍增管对百微秒超宽脉冲的线性输出

光电倍增管（PMT）由于具有纳秒量级的时间响应和大范围的动态响应范围，结合闪烁体被广泛应用于脉冲辐射场的动态测量。根据线性聚焦PMT的工作原理和分压器特性，其脉冲线性输出电流大小主要受到两个因素影响：（1）大电流输出时极间电荷空间饱和效应；（2）宽脉冲输出时极间耦合电容释能电压失恒。     

闪烁晶体光谱特性多参数综合测试技术研究

针对山西长城微光器材股份有限公司新型闪烁晶体材料的研制需求,研究了一种针对某闪烁晶体受X射线激发后光谱响应的多参数综合光电检测系统。通过系统的光谱输出接口直接测试闪烁晶体的射线转换光谱,通过电压输出接口测试PIN光敏二极管输出的光伏电压,进而采用等效电路法计算闪烁晶体的荧光逸出功率。测试结果表明,荧光逸出效率随X射线管电流的增大而减小。本研究对其他闪烁晶体光谱特性的测试具有借鉴价值。     

大功率光导开关研究

设计了横向结构的半绝缘GaAs光导开关和SiC光导开关。在不同的直流偏置电压下,使用波长为1 064 nm的激光脉冲触发使开关导通,研究了非本征光电导方式下GaAs光导开关和SiC光导开关的光电导特性。实验中获得了GaAs光导开关的暗态伏安曲线和200~1 100 nm波长范围内吸收深度随波长的变化曲线,得到了大功率GaAs光导开关在线性模式和非线性模式下的电流波形,并进行了比较,讨论了非线性模式下大功率GaAs光导开关的奇特光电导现象。对非本征光电导方式下的SiC光导开关进行了初步实验研究,得到了偏置电压3.6 kV下开关的电压和电流波形。     

光电法测试冲击片雷管的飞片速度

采用了光纤一光电倍增管一示波器进行冲击片雷管的飞片速度测试研究。光纤一光电倍增管一示波器测试飞片速度的原理是：光纤被高速飞片撞击后，光纤、飞片均受到冲击压缩，密度增大，导光率下降，在光纤中产生一个突然变弱的闭光截面，而后余光继续通过。信号由光电倍增管一示波器记录，根据示波器上记录的时间点，可计算出飞片不同距离上的平均速度。     

用光电脉冲法测量高速摄影机快门的开启时间

本文描述以光电脉冲的原理,构成测量快门开启时间的装置。装置由一个光源、一个光栏、两个聚光镜和一个光电倍增管组成,所有元器件均安装在一个屏蔽的暗箱中。当快门开启时,通过光栏的光通量随快门开启孔径的增大而增大,同时光电倍增管产生的光电流也随着增大。快门全开启时,光通量达最大,光电倍增管产生的光电流脉冲也达最大此。光电流脉冲在检测电阻上形成电压脉冲,用快速脉冲示波器测量此电压脉冲幅度的上升时间,即为被检测快门开启时间的度量。     

地磁对γγ方向角关联测量的影响

在γ-γ角关联实验中,发现能谱中全能峰的位置随探头方位角的改变而变化。本文通过不同的实验,验证了地磁对能谱测量的干扰以及对γ-γ方向角关联测量的影响。发现地磁对测量的影响主要来自光电倍增管,地磁方向与光电倍增管中电子飞行方向的夹角的改变,引起光电倍增管增益变化,最终给γ-γ方向角关联测量带来较大的影响。文中总结了如何减小地磁影响,改进γ-γ方向角关联实验测量的方法。     

Graphical offline analysis software of electron multiplier pulse signals北大核心CSCD

电子倍增器（electron multiplier,EM）工作于脉冲状态下,其阳极上输出离散的信号,考虑到电子倍增过程具有一定的统计性规律,研究EM在脉冲状态下的性能参数,需要对阳极输出的脉冲信号进行大量测试和分析。以基于打拿极电子倍增器的光电倍增管（photomultiplier tubes,PMT）为例,通过改变入射光强度使其工作在脉冲状态,利用高带宽、高采样率示波器采集其阳极输出信号。基于Python开发了一种图形化数据分析软件,用来对示波器采集的大量脉冲信号数据进行离线分析,从中可以获得PMT的电荷积分谱、增益、分辨率、后脉冲率、前沿时间等性能参数,软件采用模块化结构,根据不同的测试需求各个模块可以单独工作。该软件可以快速实现EM在脉冲状态下的性能参数分析,为EM制作工艺的优化及其在微弱信号探测领域中的应用提供了一种便利的分析手段。     

直流电压等离子体点火器点火特性研究

使用自行设计的等离子体点火装置,对极间电流随进口氩气压力的变化规律以及不同进口氩气压力和工作电流条件下等离子体点火器出口射流特性进行了实验研究。利用四通道CCD光谱仪测量了点火器出口处的发射光谱特征,并计算了等离子体的电子温度。结果表明,极间电流随进口氩气压力的增大而逐渐减小,等离子体点火器的射流长度随进口氩气流量的增大先增大后减小,随工作电流的增大而增大,等离子体点火器的工作电流随进口氩气流量的增大而减小,随电源输出电流增大而增大,等离子体射流的电子温度随氩气流量的增大而降低,随工作电流的增大而升高。所得结果对等离子体点火系统在航空发动机的实际应用具有一定的指导意义和参考价值。     

不同驱动电流和电极尺寸下的等离子体断路开关性能

 开展了驱动电流为45,75和105 kA以及阴极直径分别为Φ20 mm和Φ40 mm下的等离子体断路开关性能实验研究。结果表明：随着发生器驱动电流增加,负载电流上升时间逐渐减小,最高电压倍增系数逐渐增加。与阴极直径为Φ20 mm的等离子体开关相比,阴极直径为Φ40 mm的等离子体开关导通时间和负载电流上升时间增加,开关电压和电流转换效率降低。实验获得的最高电压倍增系数和电流转换效率分别为4.9和97%,负载电流上升时间小于100 ns。     

光电倍增管中子直照灵敏度响应

 光电倍增管的中子直照响应对脉冲中子探测器的设计和实际应用具有重要影响。分析了中子束直接照射光电倍增管产生直照响应的过程和机理。中子与光电倍增管入射窗硼硅玻璃中的硼和硅发生(n,α)和(n,p)反应,导致窗玻璃产生荧光,从而使光阴极发射光电子。在5SDH-2小串列加速器上,选用9815B和9850B两种光电倍增管进行实验,得到了光电倍增管的中子直照灵敏度能谱响应曲线。结果表明：中子能量由低到高变化时,光电倍增管的中子直照灵敏度也随之增大;两种光电倍增管的中子直照灵敏度比值为1.9×10²~2.74×10²,该值与其相应的增益比量级一致。     

光电倍增管的噪声分析和建模

着重讨论光电倍增管的噪声来源、不同噪声源的噪声特征。为了便于实际应用,借助于光电子学和电子学分析方法,建立光电倍增管的噪声模型。这有利于应用光电倍增管探测更加微弱的信号,也有利于从微弱信号中提取研究对象的真实信息。     

光窗口对SiGe/Si异质结光电晶体管光响应的影响

分析了不同光窗口位置和不同光窗口面积对SiGe/Si异质结光电晶体管(HPT)光响应特性的影响.光窗口位于发射区时,HPTs吸收路径长,会产生较多的光生载流子,在发射结界面产生较大的发射结光生电压,有利于发射结的电子注入,因此获得较大的集电极输出电流和光增益.当入射光波长为650 nm,集电极电压为2.0 V,光窗口面积为10μm×10μm时,SiGe/SiHPT的光增益最大可以达到9.24.光窗口位于基区时,在较大的入射光功率下,HPTs吸收区的光生载流子密度大,光生空穴发生快速驰豫的可能性增加,一定程度上缓解了空穴迁移率低对器件工作速度的限制,提高了光特征频率.当入射光波长650 nm,集电极电压2.0 V,光窗口面积为10μm×10μm时,SiGe/SiHPT的光特征频率可达16.75 GHz.对于能够获得更高光增益光特征频率优值的发射区光窗口SiGe/SiHPTs,当光窗口面积从3μm×10μm到50μm×10μm逐渐增加时,电子在发射结界面的有效注入面积增加从而光增益逐渐增大;同时发射结和集电结的结电容也随之增大,RC延迟时间增长,光特征频率却逐渐减小.光增益·光特征频率优值随着光窗口面积的增加而逐渐提高,但随着面积的增加,光增益·光特征频率优值提高的速率变慢,并有逐渐趋于饱和的趋势.