用于Z箍缩物理实验中光电管与光电倍增管相对灵敏度标定方法

软X光闪烁体功率计(闪烁体光电管系统)是阳加速器及PTS装置上进行Z箍缩实验获取软X光总辐射功率及能量等参数的主要设备,光谱响应灵敏度是这套设备最关键的物理参数。为获取闪烁体功率计系统的光谱响应灵敏度,在北京同步辐射实验室进行了闪烁体与光电倍增管系统的光谱响应灵敏度标定,而要将闪烁体与光电倍增管系统的光谱响应灵敏度转换成Z箍缩实验需要的闪烁体与光电管系统的光谱响应灵敏度,还需要进行光电管与光电倍增管相对灵敏度标定,为此研制了一套光电管与光电倍增管光谱响应灵敏度相对标定系统。应用此系统进行标定实验,得到了光电管与光电倍增管的相对灵敏度,进而推出了功率计系统的光谱响应灵敏度。     

阴极制备工艺对高温光电倍增管性能的影响

高温光电倍增管是石油测井的关键器件,介绍了两种制备高温Na-K-Sb光电阴极的工艺,并比较了制备工艺对光电倍增管性能的影响。从测试结果可以看出,同蒸工艺制备的光电倍增管具有更高的量子效率、阴极积分灵敏度、能量分辨率以及更优异的坪特性,通过分析光谱响应曲线和高低温曲线可以得到性能提升的根本原因,即同蒸工艺制备的光电阴极的光电发射能力更强、热电子发射能力更弱,借助微观形貌表征分析得出同蒸工艺制备的光电阴极厚度更均匀、膜层更致密平滑、均匀性更好。针对高温光电倍增管的实际应用场景,测试评估高温光电倍增管的高温性能,并与国外同类产品性能进行对比。     

光电探测器光谱响应实验中值得注意的一个问题

在《普通物理实验教学大纲》和《近代物理实验教学大纲》中,都列有关于光电探测器的实验项目(题目是《光电探测器特性》和《光电探测器的光谱响应曲线》)。这反映了光电子器件近年来的迅速发展及其在科学技术中日益增长的重要性。 光谱响应曲线是光电探测器的重要特性之一。用来进行这一实验的器件有真空光电管、光电倍增管、光电导管(光敏电阻)、半导体光电二极管、光电池、光敏晶体管、辐射热电偶堆等等。实验的基本原理是,对一定波长为人的光,光电流的强度I(λ)与单色辐射通量Φ(λ)成正比,即:用单色辐射通量Φ(λ)除所产生的光电流强度…     

基于异质结构的PD24红外光电探测器件特性研究

针对大气污染物氮氧化物化学发光光谱特征情况对探测器的要求，使用红外分光光度法对PD24系列红外探测器件的光电特性，如光谱响应度、频响、响应度等参数进行了分析研究。比较了光电倍增管与PD24系列器件的性能情况。介绍了扩大器件接收面的透射、反射、聚光方案。实验表明，异质结光电二极管PD24-05是一种具有高速、高灵敏度、宽带宽等优良性能的红外光电探测器件；其光谱响应范围与氮氧化物化学发光光谱的匹配情况良好。     

反应堆中微子实验中的光电倍增管性能研究

介绍了对EMI公司两种8英寸光电倍增管D642KB和9350KA的研究情况; 测量了相对量子效率、线性、增益、暗电流、后脉冲和对入射光的角度响应等光电倍增管的几项主要性能, 其中相对量子效率和角度响应使用了特制的试验装置来达到测量目的; 描述了这两种光电倍增管的各单项性能.     

光声光谱技术在测量光谱响应特性方面的应用

用光声光谱技术测量光电探测器的相对光谱响应特性,以高灵敏度的光声池(池内装有吸收系数约为1的碳黑)作为参考探测器,具有较好的波长无选择性。用碳黑监测光源功率,减少光源功率起伏误差。采用二次测量归一化方法避免了分束器的影响。实验测得了比较准确的相对光谱响应特性曲线,为研究光电探测器的特性提供了一种可行的方法。     

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。     

光电子技术与器件 光放大、控制与器件

TN1522006010567光电倍增管中子直照灵敏度响应=Energy response ofphotomultiplier tubes on neutron irradiation[刊,中]/张忠兵(西北核技术研究所.陕西,西安(710024)),马彦良…∥强激光与粒子束.—2005,17(9).—1427-1430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…     

光电倍增管的特性研究

研究基于GCPMT-B型光电倍增管综合实验仪,研究光电倍增管的基本特性。通过实验可以得出,在一定电压下,光电倍增管的输出电流随光照度的增加而逐渐增加。随着电压的增大,输出电流逐渐增大,当电压增大到一定值之后,阴极电流不变,阳极输出电流增长较快。在可见光波长范围内,阳极输出电流随波长的增加而减小,波长较小时,减小较快。     

光电倍增管(MCP-PMT)的时间特性

大家知道,光电倍增管在众多领域都有着广泛的应用。不同的应用场合对光电倍增管有着不同的要求。在对超快速现象诊断的过程中,对光电倍增管的时间响应特性有着极为苛刻的要求。     

机油产品激光诱导荧光特性的研究

利用紫外脉冲激光和光电倍增管相结合测量机油产品激光诱导荧光的光谱特性和时间特性.分析了荧光光谱的产生,给出了时间分辨荧光光谱的测量.实际测量了一种应用广泛的燕山机油的时间分辨荧光的光谱分布和荧光寿命,测得的荧光谱分布结果和文献中报道的相同.     

基于滤光片提取光谱的流动注射-溶液阴极辉光放电检测研究

溶液阴极辉光放电-原子发射光谱法是近年来兴起的一种新型水体金属离子检测技术,它具有快速,在线和低成本检测的显著特点。以工业注射泵实现溶液阴极辉光放电激发源的流动注射进样,再以窄带滤光片分别提取Na,K,Ca,Li,Sr和Cs金属元素发射光谱信号,最后由光电倍增管和皮安表接收光谱信息光谱信号,实现了水质金属元素的检测。实验分析了注射容量分别为100和166 μL对1 mg·L-1的Na元素产生的信号强度的影响,研究发现其信号强度的相对标准偏差（RSD）分别为4.64%和1.95%,说明两种注射量稳定性都较好。为了获得更好的分析性能,实验分析了直流放电电压,狭缝的宽度以及光电倍增管供压等参数对信号强度的影响。实验结果表明,在直流放电电压为1 000 V,狭缝宽度为70 μm和光电倍增管供压为-800 V时获得了较高的信背比。采用此装置在流动注射模式下,测得了Na,K,Ca,Li,Sr和Cs六种金属元素检出限,分别为2.78,4.23,589,9.45,981和83.6 μg·L-1。实验最后对混合溶液标定物质中的Na和K元素进行了定量分析测量,测量的误差分别为7.5%和6.67%,精密度分别为1.24%和0.89%,研究结果表明基于滤光片提取光谱的流动注射分析-溶液阴极辉光放电-原子发射光谱方法具有较高的检测准确度。     

Scintillator characterization using the LBL pulsed X-ray facility

We have developed a bench-top pulsed X-ray system for measuring scintillation properties of compounds in crystalline or powdered form. The source is a light-excited X-ray tube that produces 40 X-ray photons (mean energy 18.5 keV) per steradian in each 100 pps fwhm pulse. The repetition rate is adjustable from 0 to 10⁷ pulses per second. The fluorescent emanations from the X-ray excited samples are detected with either a sapphire-windowed microchannel plate photomultiplier tube (spectral range 150–650 nm, transit time jitter 40 ps fwhm) or a quartz-windowed GaAs(Cs) photomultiplier tube (spectral range 160–930 nm, transit time jitter 4 ns fwhm). Decay curves are acquired using a TDC having 40 ps fwhm resolution over an 84 ms dynamic range. A computer controlled monochromator can be inserted into the optical path to measure the emission spectrum or wavelength resolved decay time. A computer-controlled sample changer allows up to 64 samples to be measured without intervention.     

硅光电倍增管自动增益校正系统设计

温度会使硅光电倍增管的增益产生较大的漂移,进而影响硅光电倍增管的增益精度。为了使硅光电倍增管增益不随温度发生较大变化,设计了硅光电倍增管的自动增益校正系统,包括基于单片机的高压电源设计与采集系统设计。高电压模块精确工作的温度范围为?10～60 ℃,电源噪声约为30 mV,满足硅光电倍增管性能测试的需求。采集系统经过扫频测试与激光照射测试,可以较好地通过60 MHz的交流信号,并将光信号转变为较明显的电信号。该系统可以向京邦公司的硅光电倍增管阵列JARY-TP3050-8X8C提供工作电压与采集电路。     

Calibration of pulse transit time through a cable for EAS experiments

In ground-based extensive air shower experiments, the direction and energy are reconstructed by measuring the relative arrival time of secondary particles, and the energy they deposit. The measurement precision of the arrival time is crucial for determination of the angular resolution. For this purpose, we need to obtain a precise relative time offset for each detector and to apply the calibration process. The time offset is associated with the photomultiplier tube, cable, relevant electronic circuits, etc. In view of the transit time through long cables being heavily dependent on the ambient temperature, a real-time calibration method for the cable transit time is investigated in this paper. Even with a poor-resolution time-to-digital converter, this method can achieve high precision. This has been successfully demonstrated with the Front-End-Electronic board used in the Daya Bay neutrino experiment.     

转镜式高速相机扫描速度检测装置及不确定度评定

基于光电转换基本原理，设计并研制了用于转镜式高速扫描相机扫描速度的检测装置，包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件，用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4．5mm／μs的扫描速度，计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756，对检测装置的测量不确定度来源进行了分析，给出了该装置的不确定度评定方法及测量不确定度，对检测结果的评定表明，该检测装置的相对测量不确定度不大于0．1%，远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明，设计的检测装置具有很高的准确度和可靠性。     

用单色亮度比较法确定高温黑体的温度

高温黑体温度的测量水平将直接影响光谱辐射度量值的不确定度。我国的高温温标截止于 2 2 0 0℃。确定2 2 0 0℃以上范围内的温度必须进行温度延伸。从Planck公式的定义出发 ,推导出用单色亮度比较法进行温度延伸的原理和方法。在国家光谱辐射度基准改造中 ,该方法被用来确定高温黑体的温度。实验证明 :使用参考灯替代法能够有效消除探测器灵敏度漂移带来的误差。此外 ,旁证实验用来验证该方案的可行性。     

光电倍增管在检测水泥浆液密度中的应用

为了高精度、非接触动态地检测灌浆工程中水泥浆液的密度，采用CR105型光电倍增管作为感光器件，设计了一种检测装置。该装置选用Cs-137作为光源，光电倍增管作为感光器件，196KB单片机作为微处理器，通过自行设计的模块化软件以及信号处理电路、显示打印输出电路实现对γ射线的检测、数据分析与处理。实验结果表明：该装置能够在恶劣环境下准确、快速地检测水泥浆液的密度；测量值不受浆液的流速、压力、温度、粘度和腐蚀等因素的影响；探测部分安装在高温、潮湿、高灰尘的灌浆工程施工现场仍能正常工作。     

铝合金中铬元素的时间分辨激光诱导击穿光谱高灵敏检测

为了消除在激光诱导击穿光谱(LIBS)信号检测时等离子体中强的轫致电子辐射对光电倍增管和前置信号放大器造成的不良影响,提高信号检测灵敏度,设计了一种基于CR110的门控端窗光电倍增管并用于LIBS中的微弱信号检测。该门控光电倍增管与前置信号放大器组合运用既可以成功抑制激光等离子体中强的轫致电子辐射的背景干扰,又可以进一步放大微弱的原子辐射信号,提高光谱分析的灵敏度。用LIBS分析铝合金标样中的微量铬元素,采用该门控光电倍增管时其检出限可以达到5.55 ppm,与采用普通光电倍增管的相比改善了近6倍,显示出该门控光电倍增管在时间分辨信号检测领域良好的应用效果。