光电倍增管的使用方法

　　光电倍增管的使用方法

　　光电倍增管（PhotomultiplierTube，简称PMT）将光信号转化为电信号，后续需要配合相应附件及电路，如管座、分压器、高压电源等，才能使电信号正常输出并处理。

　　PMT中的电子运动是由电场决定的，在各极之间供给高压电子才能实现倍增并从阳极输出，此高压需由一个稳定的高压电源（通常在1kV~2kV）提供。由于PMT的增益非常大，其对高压电源的电压变化是非常灵敏的。这种情况下要求PMT输出电流稳定在1%以内，那高压电源的稳定性则必须优于0.1%。

　　此外，需要使用分压器回路把电源高压分配给各倍增极，并使各倍增极间拥有一个合适的电压梯度分布。图3为PMT管脚排布示意图，图示方向为面向PMT管针所看到的排布，其中“K”为阴极、“DY为倍增极”、“P”为阳极（信号输出端），“IC”为内部短接（此处使用中需悬空），不同PMT的管脚排布有所不同，分压器电路的设计要与管脚排布匹配。图4所示为PMT分压器示意图，在阴极、倍增极和阳极之间用数个电阻（100k~1MΩ）进行分压，得到各级间的规定电压（不同PMT有各自的推荐分压比，可在产品样本中查询），若输出为脉冲信号，可在后几级增加电容器件。

　　

　　

　　PMT连接分压器和高压便可从阳极输出电流信号，后续连接回路的设计根据入射光强的不同而有所区别，如图5所示，其中a）直流方式，是将PMT的直流成分分别通过放大器、低通滤波器之后再进行检测，该方法适用于探测光强相对较强的情况，且使用较为广泛；b）交流方式，是将PMT的输出通过电容器取其交流成分，再用平方检波器将其变成直流成分进行检测，该方法一般适用于光强较弱的情况，在此情况下，输出信号中的交流成分压制了直流成分而占主导地位；c）光子计数方式，是将PMT的输出脉冲先放大，再经过脉冲幅度甄别器进行选择，然后对幅度在某一甄别电压之上的脉冲进行计数，该方法适用于观察从PMT输出的脉冲是离散的情况，因此其在极微弱光探测领域即单光子领域是一种非常有效的方法。

　　

　　光电倍增管的使用技巧

　　1、光电倍增管由于是手工打造，一致性不好是先天存在的，解决办法是要求原厂根据要求筛选，需要客户提供规格要求，我们可以根据客户要求进行挑选。

　　2、有些客户是看到欧美仪器使用同型号的光电倍增管，因此，前期开发时，选用相同型号。这个是误区，老的仪器选的型号不一定是合适的，而且欧美要求和国内要求不同，相同的型号也不一定能用，很可能欧美客户已经要求hamamatsu挑选过。

　　3、选用光电倍增管时最好用端窗型，直径大写比较好（空间足够）。

　　

　　光电倍增管使用注意事项

　　1、注意保护光电倍增管

　　光电倍增管内为高真空状态，封装尾管易受到外力或振动的损伤，所以应尽力保证其安全，特别对于带有过渡封装的合成石英壳的光电倍增管，应特别注意外力冲击、机械振动等影响。

　　2、保持阴极面和管基清洁

　　勿裸手触摸阴极面、玻璃芯柱和管基。阴极面上的指痕和灰尘会造成透过率降低，玻璃芯柱和管基上的污物可能引起漏电。如阴极面、玻璃芯柱和和管基被弄脏请用无水乙醇擦去污物保持清洁。

　　3、勿暴露强光

　　直接暴露日光或其它强光会使光电阴极损坏。即使光电倍增管不工作时也决不允许日光和其它强光（包括紫外光、可见光、近红外光等）照射光电阴极。

　　4、注意保管不带管基的光电倍增管？

　　不带管基的光电倍增管应小心保护。例如：在焊接分压器时，先将分压电阻焊至管座的接线片上再将管子插入此管座。插拔时，应尽量垂直插拔，切忌横向大幅度扭动插拔。？

　　5、低温储存或工作

　　勿将光电倍增管及其附件储存在低于-30度的环境中。如有下列情况之一时请事先与我公司的营业部门联系：如果光电倍增管工作在-30度以下的场合，请勿使用胶木管基；如果工作在-50度以下时，请勿使用管座，而用软引线；要避免温度的剧烈变化。

　　6、避免氦气接触石英管壳

　　氦气会穿透石英管壳，造成噪声值升高。在使用和保存中应避免暴露在氦气环境。

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