光電倍增管的使用方法

　　光電倍增管的使用方法

　　光電倍增管（PhotomultiplierTube，簡稱PMT）將光信號轉化為電信號，后續(xù)需要配合相應附件及電路，如管座、分壓器、高壓電源等，才能使電信號正常輸出并處理。

　　PMT中的電子運動是由電場決定的，在各極之間供給高壓電子才能實現(xiàn)倍增并從陽極輸出，此高壓需由一個穩(wěn)定的高壓電源（通常在1kV~2kV）提供。由于PMT的增益非常大，其對高壓電源的電壓變化是非常靈敏的。這種情況下要求PMT輸出電流穩(wěn)定在1%以內，那高壓電源的穩(wěn)定性則必須優(yōu)于0.1%。

　　此外，需要使用分壓器回路把電源高壓分配給各倍增極，并使各倍增極間擁有一個合適的電壓梯度分布。圖3為PMT管腳排布示意圖，圖示方向為面向PMT管針所看到的排布，其中“K”為陰極、“DY為倍增極”、“P”為陽極（信號輸出端），“IC”為內部短接（此處使用中需懸空），不同PMT的管腳排布有所不同，分壓器電路的設計要與管腳排布匹配。圖4所示為PMT分壓器示意圖，在陰極、倍增極和陽極之間用數(shù)個電阻（100k~1MΩ）進行分壓，得到各級間的規(guī)定電壓（不同PMT有各自的推薦分壓比，可在產品樣本中查詢），若輸出為脈沖信號，可在后幾級增加電容器件。

　　PMT連接分壓器和高壓便可從陽極輸出電流信號，后續(xù)連接回路的設計根據入射光強的不同而有所區(qū)別，如圖5所示，其中a）直流方式，是將PMT的直流成分分別通過放大器、低通濾波器之后再進行檢測，該方法適用于探測光強相對較強的情況，且使用較為廣泛；b）交流方式，是將PMT的輸出通過電容器取其交流成分，再用平方檢波器將其變成直流成分進行檢測，該方法一般適用于光強較弱的情況，在此情況下，輸出信號中的交流成分壓制了直流成分而占主導地位；c）光子計數(shù)方式，是將PMT的輸出脈沖先放大，再經過脈沖幅度甄別器進行選擇，然后對幅度在某一甄別電壓之上的脈沖進行計數(shù)，該方法適用于觀察從PMT輸出的脈沖是離散的情況，因此其在極微弱光探測領域即單光子領域是一種非常有效的方法。

　　光電倍增管的使用技巧

　　1、光電倍增管由于是手工打造，一致性不好是先天存在的，解決辦法是要求原廠根據要求篩選，需要客戶提供規(guī)格要求，我們可以根據客戶要求進行挑選。

　　2、有些客戶是看到歐美儀器使用同型號的光電倍增管，因此，前期開發(fā)時，選用相同型號。這個是誤區(qū)，老的儀器選的型號不一定是合適的，而且歐美要求和國內要求不同，相同的型號也不一定能用，很可能歐美客戶已經要求hamamatsu挑選過。

　　3、選用光電倍增管時最好用端窗型，直徑大寫比較好（空間足夠）。

　　光電倍增管使用注意事項

　　1、注意保護光電倍增管

　　光電倍增管內為高真空狀態(tài)，封裝尾管易受到外力或振動的損傷，所以應盡力保證其安全，特別對于帶有過渡封裝的合成石英殼的光電倍增管，應特別注意外力沖擊、機械振動等影響。

　　2、保持陰極面和管基清潔

　　勿裸手觸摸陰極面、玻璃芯柱和管基。陰極面上的指痕和灰塵會造成透過率降低，玻璃芯柱和管基上的污物可能引起漏電。如陰極面、玻璃芯柱和和管基被弄臟請用無水乙醇擦去污物保持清潔。

　　3、勿暴露強光

　　直接暴露日光或其它強光會使光電陰極損壞。即使光電倍增管不工作時也決不允許日光和其它強光（包括紫外光、可見光、近紅外光等）照射光電陰極。

　　4、注意保管不帶管基的光電倍增管？

　　不帶管基的光電倍增管應小心保護。例如：在焊接分壓器時，先將分壓電阻焊至管座的接線片上再將管子插入此管座。插拔時，應盡量垂直插拔，切忌橫向大幅度扭動插拔。？

　　5、低溫儲存或工作

　　勿將光電倍增管及其附件儲存在低于-30度的環(huán)境中。如有下列情況之一時請事先與我公司的營業(yè)部門聯(lián)系：如果光電倍增管工作在-30度以下的場合，請勿使用膠木管基；如果工作在-50度以下時，請勿使用管座，而用軟引線；要避免溫度的劇烈變化。

　　6、避免氦氣接觸石英管殼

　　氦氣會穿透石英管殼，造成噪聲值升高。在使用和保存中應避免暴露在氦氣環(huán)境。

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