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。     

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.     

光电探测器原理及应用

介绍了光电与系统的组成，阐述了光电二极管和雪崩光电二极管的工作原理及噪声问题，对雪崩光电二极管ＡＰＤ和光电倍增管ＰＭＴ进行了比较，并以四象限探测器为例说明了光电探测器的应用问题。     

双半积分球的设计

<正> 当前,在科学技术领域中,盛行着光电倍增管,硅光二极管和硒光电池等光电传感器。但是,它们具有一个共同的弱点,即受光面灵敏度不均匀,例如,光电倍增管的不均匀性大约在0.05/mm 左右,因此,如果把由光源来的     

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     

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。     

强磁场下精细网型光电倍增管的性能测试

北京谱仪升级后(BESⅢ)的飞行时间计数器(TOF)将使用精细网型光电倍增管(PMT).本工作对日本浜松(Hamamatsu)公司生产的精细网型光电倍增管R5924(FM)的性能在强磁场下进行了测试.测量了PMT在顺、逆磁场方向时相对增益随磁场强度的变化,在1T时,与0磁场相比,相对增益下降约50余倍.测量了不同磁场强度(0,0.5,1T)下,PMT的相对增益随工作电压的变化,在相当宽的工作电压范围内,相对增益随工作电压的变化具有指数关系.通过不同磁场强度下PMT相对增益随工作电压变化趋势的比较,表明PMT打拿极精细网型的特殊构造使二次电子发射系数δ中的因子k小于一般值,且随磁场强度的增强而变小,这是造成强磁场下PMT增益下降的重要原因.     

基于宽禁带半导体氧化物微纳材料的紫外探测器研究进展

紫外探测技术是继红外探测与激光探测技术之后的又一项军民两用探测技术,有广阔的应用前景。真空光电倍增管和Si基光电二极管是常见的商品化紫外探测器,但是真空光电倍增管易受高温和电磁辐射干扰,需要在高压下工作;而Si基光电二极管需要昂贵的滤光片。宽禁带半导体紫外探测器克服了上述两种器件面临的一些问题,成为紫外探测器研究的热点。其中宽禁带氧化物材料,具有易于制备高响应高增益器件、有丰富的微纳结构、易于制备微纳器件的特点,引起了人们的广泛关注。本文对宽禁带半导体氧化物材料的微纳结构器件进行梳理,对近年来的一些相关研究进行了综述。其中涉及的氧化物材料包括ZnO,Ga₂O₃,SnO₂,TiO₂等,涉及的器件结构包括金属-半导体-金属型器件,肖特基结型器件,异质结型器件等。     

集成PIN光敏元的CMOS探测器光电响应特性研究

传统的CMOS图像传感器一般采用基于LV-CMOS工艺的N阱/P型衬底制备的PN光电二极管或者PPD二极管作为光敏元。PIN光敏元具有结电容小、量子效率高的特点。采用HV-CMOS(高压CMOS)工艺可以实现CMOS电路与PIN光敏元的单片集成。本文研究了集成PIN光敏元的CMOS探测器的光电响应特性以及NEP随像素大小和复位电压的变化关系。研究表明,将光敏元从PN光电二极管改为PIN光电二极管后,像素电荷增益可以提高一个数量级左右;同时,像素的瞬态电荷增益要大于传统认为的1/Cpd,并与二极管的大小以及复位电压紧密相关。研究发现,小像素因其更高的电荷增益和更低的等效噪声,更加适合弱信号下的短积分时间快速探测。若配合微透镜的使用,小像素在微光探测方面可以获得更大的优势。     

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。     

应用光学——光学系统设计指南

第十六章光电探测器和热探测器(续)16.3.5 光电导体的噪声光电导体的噪声特性与光电倍增管的噪声特性非常类似,其差别将在本节的第一小节讨论。当然,各种光电导体噪声的分析方法通常是不同的,这里使用的方法似乎是把背景辐射以及与其联系的光子噪声作为一个噪声源。常常认为此背景噪声超出了设计者控制的范围,因此,这里存在一个设计目标,即     

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。     

光电倍增管的选择和使用(Ⅰ)

引 言随着科学技术的迅速发展,新的科技领域不断出现,光电倍增管的应用范围在日益扩大.各应用场合对光电倍增管提出了各种各样的要求,促进了光电倍增管研究与生产的发展.目前国际上制造光电倍增管的厂家,生产的品种有的多达一百余种.由于制造时使用的窗材料、阴极材料、倍增极材料和倍增极结构多种多样,加上一系列不同的外形尺寸和倍增极级数的变化,形成了品种繁多的光电倍增管,为各方面的使用者提供了广泛选择管子的可能性. 对一特定光信号的测量,为要获得比较满意的结果,需要正确地选择光电倍增管,恰当地选择它的供电状态;注意光电倍增管…     

一种用于中微子探测的3-inch光电倍增管的优化设计

光电倍增管(PMT)作为当前中微子振荡研究的核心探测器件要求具有尽可能大的阴极有效探测面积与较小的渡越时间弥散,其时间特性直接决定了中微子的探测精度.针对高能粒子探测需求,本文优化设计了一种大阴极面超短型3-inch光电倍增管,基于Furman模型与电子轨迹追踪法展示了第一倍增极产生的二次电子向第二倍增极渡越的电子轨迹过程,据此对倍增极结构进行了局部优化;将Monte Carlo法与有限积分法相结合比较了不同分压下PMT内部电势分布对电子轨迹的影响并对优化后的大阴极面PMT的均匀性、收集效率、阴极至第一倍增极间渡越时间弥散(TTS CD1)等关键参数进行了统计与分析;利用particle-in-cell经典算法获得了此款PMT的增益特性.结果表明,优化后的大阴极面超短型PMT阴极有效探测面积较传统模型相比有效提升了30.87%,总长度仅103 mm,为目前最短的3-inch PMT设计结构;在1000 V阳极电压下,阴极顶点单光电子TTS_CD1为0.75 ns,较传统3-inchPMT模型相比提升了2.73倍,平均收集效率可达96.40%;当阳极电压为1100 V时,其增益可达10~6以上.     

LP—1激光功率计原理及其在物理实验中的应用

在光学实验中有很多需要测量光强的实验,如光度测量、光学成象系统的照度、菲涅耳衍射的光强分布、偏振光的研究、迈克尔逊干涉仪测量光源的相干长度、菲涅耳公式的研究等。常用的测光元件有光敏电阻、硒光电池、硅光电二极管和光电倍增管。光敏电阻的线性较差,仅在弱光和小范围(如一个数量级)内光电导和照度之间可作线性     

OH自由基共振荧光的门控光子计数测量

针对气体扩张激光诱导荧光测量低浓度OH自由基系统中短寿命低强度荧光的检测需求,提出了一种共振荧光的门控光子计数测量方法,通过光电倍增管的快速门控电路设计,实现纳秒级时序内荧光的选择性测量.使用一个13级高增益端窗光电倍增管进行荧光探测,通过改变光电倍增管打拿极上的加载电压来实现光电倍增管的快速门控.电路可获得稳定的调制电压,开关延迟时间为168ns,上升沿时间约20ns.对门控电路进行器件优化及匹配参量后,采用调制打拿极d1d3d5的方式,开关引起的光电倍增管噪声降至210ns以内,调制开关比优于10~5.将门控系统应用于气体扩张激光诱导荧光系统OH自由基的荧光探测,有效获得自由基荧光信号.对307.8~308.2nm波段内的OH自由基激发谱线进行了测量,实验结果表明,门控电路能有效抑制激光杂散光的影响,实现低浓度OH自由基共振荧光信号测量.     

RCA7265光电倍增管100ns门的研制

在受控聚变和等离子体物理研究中,激光散射是最常用的诊断方法之一.为了采集和处理托卡马克的激光散射信号,在光电倍增管上加门是非常必要的.此外在原子核物理、固体物理和分子物理中,在光电倍增管上加门的实验方法也被广泛采用.本文要介绍的RCA 7265光电倍增管 100 ns门,是为 6号托卡马克等离子体的激光散射信号的数据采集和处理工作而研制的. 一、线路和工作原理 RCA 7265 光电倍增管 100 ns门的线路如图1所示.将一个幅度为+48V、脉宽为100ns的方波──门脉冲加在3,5,7,9四个打拿极上,以控制各电极的电压分布,进而控制管内电场分布.这…     

用光电倍增管测量微光像增强器噪声

在微光像增强器成像中，迭加在图像上的时空域噪声，不仅限制系统的可工作最低照度，而且使显示图像有随机蠕动颗粒闪烁的外观。随着低噪声、高增益的光电倍增管的出现，比较精确地测量微弱光信号成为可能。在此基础上提出了采用光电倍增管来测试像增强器信噪比的方法。实验中发现，这种方法能比较准确并直观地反映像增强器噪声的大小。     

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。     

基于半导体光二极管CaAsP的实时自相关仪

阐述了利用双光子吸收原理和基于半导体(CaAsP)光二极管的自相关测量方法.与传统的使用非线性晶体和光电倍增管的二次谐波测量方法相比,测量方法更加简单、实用、可靠.在实验中得到了较好的8:1相关曲线.