7.2 光电器件 7.2.1光电管 7.2.1.1光电管的结构和工作原理 结构：真空（或充气）玻璃泡内装两个电极：光电阴极 和阳极，阳极加正电位。如图7-1所示。 原理：当光电阴极受到适当波长的光线照射时发射光电 子，在中央带正电的阳极吸引下，光电子在光电管内形成 电子流，在外电路中便产生光电流。 (6) 图7-1光电管的结构和工作原理
7.2 光电器件 7.2.1 光电管 7.2.1.1 光电管的结构和工作原理 结构：真空（或充气）玻璃泡内装两个电极：光电阴极 和阳极，阳极加正电位。如图7-1所示。 原理：当光电阴极受到适当波长的光线照射时发射光电 子，在中央带正电的阳极吸引下，光电子在光电管内形成 电子流，在外电路中便产生光电流I。 图7-1 光电管的结构和工作原理
7.2 光电器件 7.2.1.2光电管的特性 1.伏一安特性 当入射光的频谱和光通量一定时，阳极电压与与阳极电流之间的关系 称为伏一安特性。如图7-2(a)、(b)所示。 2.光电特性 当光电管的阳极与阴极间所加电压和入射光谱一定时，阳极电流与 入射光在光电阴极上的光通量Φ之间的关系。如图解7-2(c)所示。 I(RA) 16 电离导电 光通m) 阳极电压 (6) 阳极电压 0.20.40.60.81.0 (a) (c) 图7-2光电管的特性 (a)真空光电管伏安特性； (b)充气光电管伏安特性；(c)光电管的光电特性
7.2 光电器件 7.2.1.2 光电管的特性 1．伏—安特性 当入射光的频谱和光通量一定时，阳极电压与与阳极电流之间的关系 称为伏—安特性。如图7-2（a）、（b）所示。 2．光电特性 当光电管的阳极与阴极间所加电压和入射光谱一定时，阳极电流I与 入射光在光电阴极上的光通量Φ之间的关系。如图解7-2（c）所示。 图7-2 光电管的特性 （a）真空光电管伏安特性；（b）充气光电管伏安特性；（c）光电管的光电特性
7.2光电器件 3. 光谱特性 同一光电管对于不同频率的光的灵敏度不同，这就是 光电管的光谱特性。 锑铯(Cs3Sb)材料阴极，红限波长入=0.7m，对可见 光的灵敏度较高，转换效率可达20%~30%； 银-氧-铯光电阴极，构成红外探测器，其红限波长 2=1.2μm,在近红外区（0.750.80μm)的灵敏度有极大 值，灵敏度较低，但对红外较敏感； 锑钾钠铯阴极光谱范围较宽（0.30.85μm)灵敏度也 较高，与人眼的光谱特性很接近，是一种新型光电阴极； 对紫外光源，常采用锑铯阴极和镁镉阴极。 光谱特性用量子效率表示。对一定波长入射光的光子 射到物体表面上，该表面所发射的光电子平均数，称为量 子效率，用百分数表示，它直接反映物体对这种波长的光 的光电效应的灵敏度
7.2 光电器件 3．光谱特性 同一光电管对于不同频率的光的灵敏度不同，这就是 光电管的光谱特性。 锑铯（Cs 3Sb）材料阴极，红限波长 λ 0=0.7 μm ，对可见 光的灵敏度较高，转换效率可达20%~30%； 银 - 氧 -铯光电阴极，构成红外探测器，其红限波长 λ 0=1.2 μ m，在近红外区（0.75~0.80 μ m）的灵敏度有极大 值，灵敏度较低，但对红外较敏感； 锑钾钠铯阴极光谱范围较宽（0.3~0.85 μm ）灵敏度也 较高，与人眼的光谱特性很接近，是一种新型光电阴极； 对紫外光源，常采用锑铯阴极和镁镉阴极。 光谱特性用量子效率表示。对一定波长入射光的光子 射到物体表面上，该表面所发射的光电子平均数，称为量 子效率，用百分数表示，它直接反映物体对这种波长的光 的光电效应的灵敏度
7.2光电器件 7.2.2光电倍增管 7.2.2.1光电倍增管的结构和工作原理 结构：由光电阴极、若干倍增极和阳极组成，如图7-3。 原理：光电倍增管工作时，各倍增极（D1、D2、D3.) 和阳极均加上电压，并依次升高，阴极K电位最低，阳极A 电位最高。入射光照射在阴极上，打出光电子，经倍增极加 速后，在各倍增极上打出更多的“二次电子”。如果一个电 子在一个倍增极上一次能打出σ个二次电子，那么一个光电 子经个倍增极后，最后在阳极会收集到σ个电子而在外电 路形成电流。一般o=36,n为10左右，所以，光电倍增管的 放大倍数很高。 光电倍增管工作的直流电源电压在700~3000V之间，相 邻倍增极间电压为50~100V
7.2 光电器件 7.2.2 光电倍增管 7.2.2.1 光电倍增管的结构和工作原理 结构：由光电阴极、若干倍增极和阳极组成，如图7-3。 原理：光电倍增管工作时，各倍增极（D1、D2、D3.） 和阳极均加上电压，并依次升高，阴极K电位最低，阳极A 电位最高。入射光照射在阴极上，打出光电子，经倍增极加 速后，在各倍增极上打出更多的“二次电子”。如果一个电 子在一个倍增极上一次能打出σ个二次电子，那么一个光电 子经n个倍增极后，最后在阳极会收集到σn个电子而在外电 路形成电流。一般σ=3~6，n为10左右，所以，光电倍增管的 放大倍数很高。 光电倍增管工作的直流电源电压在700~3000V之间，相 邻倍增极间电压为50~100V
7.2光电器件 聚焦电极 D:DDD Di DD D.D D (a) D D 6 KD:D:D D.Ds DD D.D 66架 o-lkV (c) 图7-3光电倍增管 (a)结构图；(b)原理图；(c)供电电路
7.2 光电器件 图7-3 光电倍增管 (a)结构图；(b)原理图；(c)供电电路