一般,倍增极的电流增益满足: o=cVk 总的电流增益:M=AVa 可见:极间电压对增益影响很大 dM 但是:M 一般n=9-12,电压稳定度比测量精度高一个量级。因而PT 电源必须是电子稳压电源。 >n不可过大: 长度加长、渡越效应严重,频率特性和噪声特性降低 过大时,电流增益饱和,电压再增加时增益反而减小
三、光电倍增管的供电回路和信号输出 1.高压供电回路 >供电电压量级:UAK-kV;极间电压逐极分配 >要求阴极与第一倍增增极间、末极倍增极与阳极间电压稳 定性高 >用稳压管代替电阻保证电压恒定(二极管工作在反向击穿区) 1D2 D: A A)个 HV HV (a)电阻分压 )电阻和齐纳管分压
>供电回路 阳极接地负高压供电: 负高压供电,可消除外部信号输出电路与阳极间的电位差。故 PT的输出光电流可直接与电流计或运放相连。 K门F A 阴极接地的正高压供电: 阳极信号输出必须通过耐高压 噪声小的隔直流电容器。只能 正高压供电时输出交流信号或 +HV 脉冲信号。 图2.2-4阴极接地方法出 28
2.信号输出 光电倍增管输出为电流信号,而与其相连的后续电路,一般 是基于电压信号而设计的:常用一个负载电阻R来完成电流-电压 的转换。 负载电阻R的选取:通常,倍增管阳极输出电流很小,而且 可视作恒流源。因此,一般认为负载电阻可以任意大地选取。实 际上,较大的负载电阻会导致频率响应和输出线性的恶化。 )输出线路响应截止频率:/.=2C,尺 (PMT的输出电容)
(2)如果负载电阻R,较高,在光照比较强、存在较高输出电流 情况下,负载电阻将导致阳极电位电压降增大,造成阳极-末 倍增极电压降低。出现空间电荷效应,降低阳极的电子收集率, 导致输出信号饱和,降低了输出线性(输出电流与入射光的比 例关系)。 注:出现空间电荷效应时,载流子浓度偏离平衡载流子浓度 (以PN结为例,空间电荷主要为电子且集中在P区) (3)负载电阻上限值还受放大器的输入阻抗的影响(总的有效 电阻为放大器输入电阻和负载电阻的并联值)。实际中,负 载电阻远小于放大器输入阻抗。 (④)实际电路中还存在杂散电容与电感,因而交流输出信号的 位相也受到影响。故在高频信号时,需综合考虑