光电倍增管

摘要： 紫外光电倍增管是紫外辐射探测系统的关键器件,具有高灵敏度、快速响应、低噪声等特点,适用于紫外通讯、高压电子设备放电检测、原子分光光度计等军民通用领域。本文介绍了紫外光电倍增管结构和用途,评述了紫外光电探测技术研究新进展和发展趋势,同时对紫外光电倍增管研制关键技术难点进行了分析。

摘要： 矿用钻孔伽马测井仪中伽马射线探测器输出的信号形式为电流型,其就幅度而言较为微弱,不能直接输入给微控制器进行脉冲计数与统计分析。利用高性能、低噪声、小体积单运算放大器CA3140A设计信号调理电路,对伽马射线探测器输出的微弱信号进行信号变换,并依据实际应用需求实现了相应的硬件电路。实验结果表明,设计的电路性能稳定,能有效拾取并调理得到标准的脉冲信号,符合预期设计要求。

摘要： 中微子是宇宙中最丰富的基本粒子之一,是一种只参与弱相互作用的电中性粒子。中微子极其难以探测。然而,光电探测手段突破技术瓶颈,通过光电效应实现弱光快响应信号的放大和读出,在中微子物理领域取得空前成功。本文将简述中微子性质的认识过程,重点介绍光学及其光电器件如光电倍增管等在中微子探测中的应用。

摘要： 针对原子分光光度计检测数据不准确的问题,将主要产生干扰的部分进行了改进。改进了前置放大电路中的滤波电路,针对余光的干扰问题增加了调零电路。经过调试之后的实验结果与仿真结果之间存在误差,但并不影响实验结果的判定,在允许范围内。实验结果表明本次设计可以将光电倍增管检测出的信号准确的放大并转换成数字信号传给上位机。

摘要： 现有的切尼特纳光谱仪实现双波段或多波段探测时往往结构复杂,设计成本高,而以线阵探测器接收信号的光谱仪又很少用于多波段探测。本文在传统的切尼特纳光谱仪的基础上,设计了一种共用线阵探测器的双M型切尼特纳光谱仪,用于双激光诱导荧光光谱的探测。该光谱仪采用线阵光电倍增管作为探测器,可以实现280~460 nm和380~560 nm两个波段光谱的快速探测。采用发散光照射光栅的方法校正像面光斑在色散方向上的宽度,从而实现对光谱仪像散的控制。利用光学设计软件对系统光路结构进行仿真优化,对系统的线色散率和RMS光斑进行理论分析,并在原理样机中进行了实验验证。结果表明,两个波段平均光谱分辨率分别为5.84 nm、6.15 nm。本文提出的光谱仪不仅适用于双激光诱导荧光光谱应用,在其他双通道光谱探测领域中也具有很大的应用前景。

摘要： 传统上使用机械旋钮调节光电倍增管(PMT)增益的方法不仅存在需要人为依据经验手动操作、准确性差等弊端,而且PMT增益易受温度影响,需要根据环境温度动态调整PMT的高压,这些局限性都不利于其在激光雷达系统中的应用。为了便于对PMT进行增益调节并保持PMT增益的稳定,设计了可用于激光雷达系统的PMT控制电路板,该电路可使用计算机实现增益调节和高压的温度自适应调节,从而精简了信号探测系统的结构与体积,提升了信号的稳定性。本工作采用内置高压电源的H10721-20型PMT,并基于STM32单片机结合数模转换器(DAC)和外围电路完成控制电路板的设计并进行实际制作。进一步对使用电位器调节的PMT和利用所提出的控制方法进行调节的PMT进行了高压稳定性的对比实验,并对使用PMT控制电路板的米散射激光雷达的性能进行了测试。实验结果表明所提出的控制方法可实现更稳定的PMT增益控制,设计的PMT控制电路板具有良好的可靠性。

摘要： 激光雷达作为大气探测的有效手段之一,逐渐向小型化、轻量化的趋势发展。针对激光雷达的功能专用性,基于现场可编程门阵列(FPGA)对探测、采集系统进行了集成优化设计。逻辑中各模块之间通过握手协议和同步有限状态机有序配合完成数据链路的构建和传递。系统以FIFO作为ADC的数据存储器,通过AXI总线协议配合Xilinx MIG IP有序将FIFO的数据突发缓存到DDR中,并且通过千兆以太网完成对采集数据的传输。该激光雷达数据采集卡集成光电倍增管增益控制和回波信号采集功能,并采用兼容性硬件和逻辑设计,具有集成度高、增益调节便捷且精度高、采集快速方便以及快速适配等诸多优点。

摘要： 光电倍增管(photomultiplier tubes,PMT)具有光子级别的灵敏度、低暗计数、低后脉冲概率,被广泛应用于可见光波段的光子计数雷达中.PMT没有光子探测死区时间,每响应一个光子就会输出一个电子流脉冲,这些电子流脉冲有可能堆成规模更大的脉冲,使用阈值鉴别法鉴别光子事件时,堆叠的脉冲会引入额外的脉冲行走误差.考虑到脉冲堆叠的影响,建立了新的PMT光子探测理论模型,并通过蒙特卡罗仿真,得到了基于PMT的光子计数测距法的行走误差、测距精度和回波激光脉宽,PMT输出电子流脉宽以及光子事件鉴别阈值之间的关系.搭建了基于PMT的激光雷达系统,通过与GM-APD的对比实验证明了脉冲堆叠对PMT光子计数法测距存在不可忽略的影响.考虑到脉冲堆叠的PMT光子探测模型能够指导基于PMT的光子计数雷达的设计,提高测距系统的测距精度和准度.

摘要： 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。

摘要： 真空紫外目标的光谱辐射亮度对于深空空间探测、航天器损伤测试等空间科学研究具有重要意义。研究了2种用于针对真空紫外光源的测试系统及其方法,通过对真空紫外光谱辐射亮度测试方法开展研究,研制了真空紫外光谱辐射亮度测试系统,测试系统包括真空紫外标准光源、光学成像系统、分光模块、真空紫外探测器模块、真空舱以及数据处理系统等。利用测试系统根据直接测量法和比较法对氘灯的光谱辐射亮度进行了测试分析,并讨论了真空紫外光谱辐射亮度影响因素及相对示值误差,实现了真空紫外光谱辐射亮度在121.2 nm、135.6 nm、160 nm、180 nm、200 nm五个波长范围0.01μW/cm^(2)·nm·sr~1μW/cm^(2)·nm·sr的精确测量。测量的重复性为0.00134。这表明测试系统可以实现真空紫外波段信号的测试。

摘要： 本文介绍了光电倍增管线性动态范围非线性修正的意义,对两种光电倍增管线性动态范围测量及非线性修正方法进行了比较,通过实验及分析得出参考管法及双脉冲法的优缺点.设计了基于皮秒激光器的可同时实现两种测量及修正方法的装置,并通过两种方法对ET9821B型号光电倍增管的动态范围进行了测量及修正,该光电倍增管测量范围扩展2倍以上,显著增加其有效使用量程.

摘要： 对20英寸光电倍增管制造的关键工艺设备——三工位阴极转移系统进行了简要的介绍,该系统可以在一台设备上完成3只20英寸光电倍增管的排气、阴极激活、电子清刷、转移、铟封等几个关键工序.

摘要： 介绍了光电倍增管线性动态范围非线性修正的意义,对两种光电倍增管线性动态范围测量及非线性修正方法进行了比较,通过实验及分析得出参考管法及双脉冲法的优缺点.设计了基于皮秒激光器的可同时实现两种测量及修正方法的装置,并通过两种方法对ET9821B型号光电倍增管的动态范围进行了测量及修正,该光电倍增管测量范围扩展2倍以上,显著增加其有效使用量程.

摘要： 本文研制了一款适用于散裂中子源闪烁体探测器中光电倍增管(PMT)的专用集成电路(ASIC),该芯片能根据入射的中子和γ信号特征,过放大、成形、甄别都一系列的处理,对中子和γ进行甄别,从而实现对中子和γ信号鉴别的功能.芯片共包含16个模拟通道,其中每通道电路都包括前置放大、成形、甄别等功能模块,最后由单稳态电路输出甄别结果.芯片的分辨误差小、单通道计数率高,单通道甄别器阈值5-bit可调,模拟电路部分线性度高.初步测试结果表明芯片功能正常、性能良好,达到预期设计目标.

摘要： 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,光谱响应灵敏度为此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,进而推出闪烁体与光电管系统的光谱响应灵敏度.

摘要： 本文通过对光电倍增管结构特征以及性能参数的介绍，主要研究了光电倍增管国外的现状与发展趋势,论述中国与国外所存在的差距及赶超世界先进水平的努力方向与对策.

摘要： 文章介绍了目前比较常用的三种测量光电倍增管脉冲线性电流的方法的基本原理和实验的实现方式，并结合设计和实施实验应用波形比较法、李萨如图形法和双脉冲法测量了PMT的脉冲线性电流。通过原理分析、实施实验和分析实验结果比较了三种测量方法的优缺点。

摘要： LaBr3:Ce晶体是近年来发展起来的新晶体,有很高的发光产额(～60000p/MeV)和快的发光衰减时间常数(～16ns),因而成为热点.国内对LaBr3:Ce晶体的研究生产时间不长,也只有少数几家单位具备条件.本工作采用北京华凯龙电子有限公司生产的LaBr3:Ce晶体,晶体尺寸为Φ30mm×20mm,配合XP20D0光电倍增管,采用单光电子方法测量得到其光电子产额为16800p.e/MeV;采用单光电子方法测量了其发光衰减曲线,计算得到其上升时间为5.6ns,发光衰减时间常数为21ns;测量了其对137Cs的能量分辨率为3.3％;采用两块Φ30mm×20mm的LaBr3:Ce晶体与两只XP20D0光电倍增管,测量得到对22Na的符合时间分辨率为191ps;这些测试为国产LaBr3:Ce晶体的γ谱仪研究提供参考.

摘要： 本文主要用数理推导的方式对应用在光电倍增管中银镁合金的次级电子发射机理进行了深入的探讨,并由此分析出与银镁合金次级发射有关的主要技术指标,进而为制作银镁合金的敏化工艺奠定了技术基础.

摘要： 介绍了中科院安徽光学精密机械研究所研制成功的我国第一台具有自主知识产权的测量低对流层大气CO2分布的ARL-1 Raman激光雷达系统，采用Nd：YAG激光器的三倍频354.7nm作为工作波长，利用光电倍增管和光子计数卡双通道采集大气中氮气和二氧化碳的Raman后向散射信号。结合EC9820型 CO2分析仪对Raman激光雷达系统初步进行了系统标定，反演出大气中的二氧化碳混合比分布，给出了合肥西郊低对流层大气CO2水平方向0-2.1km与垂直方向0-3.0km分布的典型测量结果。

摘要： 本发明提供一种用于光电倍增管的球形倍增器及光电倍增管，包括陶瓷基板、一对椭球面形打拿极瓦片以及一对锥形倍增瓦片；一对锥形倍增瓦片被设置成旋转对称分布，并且被包围在呈旋转对称的一对椭球面形打拿极瓦片的中央位置；一对椭球面形打拿极瓦片和一对锥形倍增瓦片均为金属瓦片，每个金属瓦片均配置有一电连接件，穿过陶瓷基板进行延伸，与光电倍增管的引线系统电连接。本发明通过将打拿极瓦片设计成旋转对称的椭球形，配合旋转对称的锥形的第一倍增极，有效地改善第一电子倍增极的形状，显著提高收集效率及增益性能。

摘要： 本发明涉及光电倍增管技术领域，提供一种光电倍增管用光电阴极、制备方法及光电倍增管。在光电倍增管玻璃光窗的内侧表面制备基底层，所述基底层由Al2O3的结晶性材料形成；在基底层上制备双碱光电阴极，其中基底层与双碱光电阴极两者相接触。如此，本发明在光电阴极中采用Al2O3基底层做为增透膜，有效增加光入射到光电阴极的几率，从而提高光电阴极的量子效率；同时，Al2O3基底层具有一定的导电性，可以快速的补充光电阴极由于光电效应缺失的电子，从而进一步提高量子效率。

摘要： 本发明提供一种用于光电倍增管阴极制备的大面积均匀镀膜方法、装置、系统以及光电倍增管的光电阴极及其制备方法。该装置包括：蒸发源、扩张机构、蒸发电极、液压机构和基底。蒸发源为固体金属材料，扩张机构可以在收缩时可以伸入开口较小的特殊形状的大面积待镀膜样品，伸入待镀开口后张开，将蒸发源均匀分散到各个位置，液压机构负责给扩张机构提供打开或收缩的动力，蒸发电极与蒸发源相连，提供蒸发电流。整个镀膜在真空系统提供的真空环境下进行。利用本发明可解决大尺寸不规则的内表面镀膜时均匀性较差的问题，提出了一种在玻壳内表面镀膜时采用多点蒸发的方法，解决镀膜均匀性问题。

摘要： 本发明提供一种光电倍增管玻璃光窗的金属氮化物增透膜、制备方法、制备系统及光电倍增管，其制备过程包括：首先真空环境下，在光电倍增管玻璃光窗的内表面镀制一层金属薄膜；在含氮气氛环境下，进行辉光放电离子氮化，使所镀的金属薄膜被氮化成为金属氮化物薄膜，所述金属氮化物薄膜为宽带隙金属氮化物薄膜，禁带宽度大于4.2eV。本发明提出的金属氮化物增透膜可有效提高光电倍增管的量子效率，同时通过本发明的转移式双工位的光电倍增管玻璃光窗的金属氮化物增透膜的制备系统，可在一个钟罩下的两个工位的切换，实现金属薄膜的镀制和对金属薄膜的辉光离子氮化，快速实现光电倍增管光窗的金属氮化物增透膜的制备。

摘要： 本发明属于光电倍增管技术领域，公开一种具有快速上升时间特性的光电倍增管异型阳极及光电倍增管，包括陶瓷底板以及锥形金属阳极。所述陶瓷底板作为支撑，在其顶部表面设置有供锥形金属阳极插入凹槽，并且多个凹槽呈周期性排列；所述锥形金属阳极为顶面矩形、底端圆形的过渡渐变结构，插入到所述凹槽内，并且其底部延伸超出陶瓷底板的底面；所述锥形金属阳极的过渡渐变部分的表面附有金属薄膜涂层；所述陶瓷底板与锥形金属阳极的过渡渐变部分的接触区域金属化封接。本发明光电倍增管异型阳极的采用可改善光电倍增管的上升时间性能，具有良好的阳极均匀性。

摘要： 本发明提供一种用于微通道板型光电倍增管的聚焦极与光电倍增管，适用于收集由光电阴极激发出的光电子，其特征在于，包括固定压紧机构、扩张叶片机构、触发杆、触发部和收紧环。在初始状态下金属叶片和支撑板立在聚焦极底座的上方，底部通过转轴和扭簧提供预紧力，具有向外扩张的趋势，通过收紧环压紧。触发部朝向下翻转一定角度，在进入玻璃球壳的颈部后，通过颈部的压迫将其下压拉动触发杆下移，释放对收紧环的约束，利于扭簧的预紧力使扩张金属叶片散开，实现扩张。本发明采用渐变尺寸的扇形叶片+顶部的矩形结合，一方面在扩张状态下减少相互间的干扰和空隙，另一方面进一步提高聚焦极的径向尺寸，提高光电子收集效率和改善改善时间性能。

摘要： 本申请提供一种光电倍增管的防油封装结构、光电倍增管及防油封装方法。该光电倍增管的防油封装结构通过在光电倍增管的底部外设置塑料外壳，光电倍增管的可伐盘上空间填充环氧灌封胶，提高光电倍增管的油封可靠性，能够防止油进入光电倍增管内。另外，通过在防油封装结构的电缆引出位置设置电缆接头盒电缆引出管，可以将聚氨酯灌封胶与外部油的隔绝，并且提高引出电缆的密封性。

摘要： 本发明提供一种用于光电倍增管的球形倍增器及光电倍增管，包括陶瓷基板、一对椭球面形打拿极瓦片以及一对锥形倍增瓦片；一对锥形倍增瓦片被设置成旋转对称分布，并且被包围在呈旋转对称的一对椭球面形打拿极瓦片的中央位置；一对椭球面形打拿极瓦片和一对锥形倍增瓦片均为金属瓦片，每个金属瓦片均配置有一电连接件，穿过陶瓷基板进行延伸，与光电倍增管的引线系统电连接。本发明通过将打拿极瓦片设计成旋转对称的椭球形，配合旋转对称的锥形的第一倍增极，有效地改善第一电子倍增极的形状，显著提高收集效率及增益性能。

摘要： 本发明涉及光电倍增管技术领域，提供一种光电倍增管用光电阴极、制备方法及光电倍增管。在光电倍增管玻璃光窗的内侧表面制备基底层，所述基底层由Al

摘要： 本发明公开了一种用于调节光电倍增管阴极制备过程中真空度的方法、装置以及光电倍增管的光电阴极的制作工艺，通过设置多种真空调节装置并合理安排调节工艺，使得光电倍增管在制备过程中可按照不同步骤精确调节至最佳真空度，使得制备的光电倍增管性能优良且一致性高。