光子计数用的光电倍增管

光子计数技术是微弱光检测的一种强有力的手段［１］．光电倍增管（以下简称ＰＭＴ）是光子计数系统中的关键器件．虽然ＰＭＴ使用已很普遍,但作为微弱光检测,并非所有ＰＭＴ均能实现．尤其作为单光子计数的测量,对ＰＭＴ有若干特殊要求．本文根据实践经验对此加以阐述,并给出两种国产器件的测试结果．一、光子计数技术对光电倍增管的特殊要求对用作光子计数系统中探测器的光电倍增管,除了与用于模拟的微弱光检测方法有相?...     

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.     

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。     

光电倍增管对14 MeV脉冲中子的直照响应

采用ING-103型DPF脉冲中子源产生的14.1 MeV脉冲中子对EMI两个不同型号的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B进行了直照实验。针对DPF脉冲中子源产生中子脉冲的同时也会产生X射线脉冲的特点,采取了飞行时间法及吸收衰减法来消除X射线对中子脉冲的干扰。利用中子及X射线速度的差异,将光电倍增管放置在离源较远的测点位置,测得了X射线脉冲和中子脉冲时间上错开的双峰波形。通过在辐射通道内添加5 cm厚的铅吸收体有效地抑制了X射线峰,在离源较近的测量位置测到了干净的脉冲中子波形。根据实测波形,得到的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B中子直照灵敏度分别为10-13与10-15量级,该结果与理论计算结果在量级上一致。     

基于多阳极光电倍增管的阵列型光子计数器

为了实现二维平面上以单光子的灵敏度探测光强分布,提出了一种基于多阳极光电倍增管的阵列型光子计数器。并通过高频甄别技术和等幅放大技术实现对光电脉冲的低噪声恒定放大、解串扰技术消除相邻像素间的串扰影响,最终完成了8×8阵列型光子计数器的研制。测试结果表明,本阵列型光子计数器的单像素的最大计数率为100MCPS,峰值光子探测效率约21.2%,帧频最高可以达到10kHz,在1.8m望远镜平台上可以稳定探测10等星以内的暗弱天体。     

光电倍增管对14 MeV脉冲中子的直照响应

 采用ING-103型DPF脉冲中子源产生的14.1 MeV脉冲中子对EMI两个不同型号的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B进行了直照实验。针对DPF脉冲中子源产生中子脉冲的同时也会产生X射线脉冲的特点,采取了飞行时间法及吸收衰减法来消除X射线对中子脉冲的干扰。利用中子及X射线速度的差异,将光电倍增管放置在离源较远的测点位置,测得了X射线脉冲和中子脉冲时间上错开的双峰波形。通过在辐射通道内添加5 cm厚的铅吸收体有效地抑制了X射线峰,在离源较近的测量位置测到了干净的脉冲中子波形。根据实测波形,得到的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B中子直照灵敏度分别为10^-13与10^-15量级,该结果与理论计算结果在量级上一致。     

光电倍增管偏置系统及其对输出特性的影响

文章介绍了光电倍增管偏置系统及其对输出特性的影响，推荐了正确使光电倍增管的方法，列举了将其应用于激光测速的实例。     

光电倍增管的新市场

有人认为光电倍增管（ＰＭＴｓ）在１０年内将会被淘汰。但是,今天,气体数码读出管仅在博物馆中看到,而ＰＭＴｓ则从油井钻探到细菌检测的广泛应用范围内保持强劲的销售势头。实际上目前的很多应用在１９６５年是不存在的——它们代表自那时以来包括光电倍增管技术在内...     

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。     

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。     

和光电倍增管一起倍增成长——新型光电倍增管合作组青年人的成长故事

2022年3月24日《新闻联播》“奋进新征程·建功新时代·伟大变革”专栏,头条播出《勇于突破,努力实现高水平科技自立自强》特别节目,报道了中国科学院高能物理研究所主导的产学研合作组研发光电倍增管的成果(图1)。     

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。     

双微通道板光电倍增管的研究

通过对双MCP级联技术的研究，研制出脉冲上升时间小于1ns，增益大于5×105的MCP光电倍增管。这种管子在天文学、高能物理实验等领域有广泛的应用前景。     

基于相关光子的多模式空间相关性定标光电倍增管的量子效率

从理论和实验上介绍了一种基于相关光子的多模式空间纠缠特性新型定标方法,实现了光电倍增管的量子效率绝对定标。该方法利用355 nm连续紫外激光器抽运BBO非线性晶体,不仅制备了一对710 nm/710 nm的简并相关光子和一对700 nm/720 nm的非简并相关光子,并且定标了光电倍增管的量子效率。同时介绍了实验原理和定标装置,并且对定标结果进行了不确定度分析。结果表明,利用相关光子的多模式相关性光辐射定标方法的相对合成不确定度小于4.7%。基于相关光子多模式空间相关性获得光电倍增管的量子效率,修正后并与出厂检测结果进行了比对,信号光通道的相对差异分别为10.3%、10.2%,空闲光通道的相对差异分别为12.9%、8.95%。初步验证不依赖时间符合测量的方法,只需对两路的光子计数进行统计,即可实现探测器量子效率的绝对定标。     

光电倍增管固有脉冲幅度分辨率的测量

一、测量的目的及意义光电倍增管在高能物理和石油勘探等领域中被广泛地应用,脉冲幅度分辨率这一参数的优劣对测量至关重要．为了鉴别光电倍增管的分辨能力,我们开展了光电倍增管固有脉冲幅度分辨率的测量．光电倍增管在入射脉冲光的光谱成分不变的情况下,将产生一个与入射于光电阴极的光子数成正比的电荷输出,因此,在光子转换成光电子的过程中,会呈现出固有的统计变化,且二次发射过程也具有统计性质．所以从一个脉冲到?...     

光电倍增管时间分辨特性的探讨

对光电倍增管所产生的时间分辨限制进行了测量;测量准确度是±2～5×10^-9秒。在发光时间为5～8×10^-8秒的氢灯帮助下,用示波方法对几种光电倍增管的光电子飞行时间进行了测定;研究了RCA-5819外电路对分辨时间的影响,从而确定较佳工作状态,使其适用于火花光谱激发过程作瞬时观测之用。     

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。     

光电倍增管渡越时间的测量

响应时间为10-9 s的LED灯作为光源,使用MCP-PM T测量系统的固有时间特性,用示波器记录波形并获取时间差,实验测量了俄罗斯CHФ型光电倍增管的渡越时间。     

微通道板光电倍增管的特性及其应用

随着微通道板技术的发展,从六十年代末开始,人们将微通道板（ＭＣＰ）用于各种具有电子、离子增强的器件中．七十年代,一些发达国家先后研制出带ＭＣＰ的光电倍增管．近几年,我国也开始研制,目前正在处于研究阶段．ＭＣＰ－ＰＭＴ是由一半透明的光电阴极和一块或多块ＭＣＰ以及平板阳极组成．输入电子光学系统可以是类似于常规结构的静电聚焦电极,也可以是近贴聚焦电极．阳极结构可以是单阳极,也可以是多阳极．ＭＣＰ－?...