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咦!光电管就是少了倍增功能的光电倍增管么?

来源:滨松光子学商贸(中国)有限公司      分类:动态 2023-10-18 12:40:25 11阅读次数

光电管(Phototubes)是基于光电效应制成的一类真空光电探测器,它区别于光电倍增管,没有电子倍增的过程,所以光电阴极释放的光电子直接通过阳极输出。由于没有倍增极,光电管在使用时,不需要提供高压,在低压下就可以工作,同时,相比于半导体器件,光敏面积也比较大,所以被广泛应用在医疗检测和化学分析的场景下。
接下来小编就从光电管的特点、型号、参数解析一同与大家分析一下光电管与光电倍增管的差别。
光电管特点

1、高灵敏度:通过不同的阴极材料,光电管具有对不同波长的响应,目前滨松的光电管响应波段能覆盖115-1100 nm的波段范围,同时具有较高的灵敏度;

2、宽动态范围:光电管具有较宽的动态范围,输出电流能从几个皮安到几个微安,具有优良的线性信号输出,在一些光强动态范围高的场合中,光电管能表现出良好的线性;

3、温度稳定性:光电管的输出随环境温度的变化几乎没有波动,所以在一些温度变化比较大的场合中,光电管具有很好的温度稳定性;

4、光敏面积大:相比于半导体探测器,光电管具有较大的光敏面积,所以在光斑面积比较大的场合中,光电管的探测效率比较高;

5、低压工作:由于没有倍增级,所以光电管能在低压下进行工作,不需要单独再提供高压电源。

滨松光电管型号

目前滨松的光电管根据响应的范围,主要划分为以下几种:

参数解析

以下是光电管常见参数解释,包括参数定义和相关解析。

光谱响应范围


光电管的光谱响应范围取决于光电管的窗材和阴极材料,不同的光窗决定了波长的检测下限,阴极材料决定检测波长上限。常见的光电管波长响应范围,如下图:

比如:R6800U-24的响应波长范围是115-200 nm,R6800U-14的响应波长是160-200 nm,其中这两个型号的阴极面是同一种材料,主要的差异在于窗材,-24是采用氟化镁作为窗材,而-14则是使用石英玻璃作为窗材。

峰值波长


不同的阴极材料有不同的波长响应,同一种阴极材料在不同的波长下输出灵敏度也存在一定的差异,我们把输出灵敏度最高的波长定义为峰值波长。比如:R6800U-24的峰值波长是130 nm,R6800U-14的峰值波长是165 nm。所以在选型时尽量选择和峰值波长接近的探测器,这样的探测效率会比较高。

最大额定参数


光电管在出厂之前,规定了相关的工作参数,所以在操作时一定在规定的参数内使用光电管。如果在超过规定的参数下使用光电管,可能会引起光电管的异常。比如:光电管有最大供电的要求,R6800U-24的最大供电电压不能超过100 V,所以在供电时,不能施加超过最大供电电压的值,否则会引起光电管的损坏。

阳极供电电压


供电电压是指阳极和阴极之间的电压。因为阴极通常接地,所以阳极供电电压等于阳极和接地之间的电位差。比如:R6800U-24的最大阳极供电电压是100 V。

阴极峰值电流


定义:当光电管阴极脉冲输出时允许的峰值电流。比如:R6800U-24的阴极峰值电流是1微安。

平均阴极电流


定义:是指阴极可以允许的平均电流。通常情况下,它是指30秒的阴极电流平均值。比如:当整个阴极面被均匀照射时,R6800U-24阴极面输出的平均电流大小为0.1微安。

平均阴极电流密度


定义:指光电阴极在单位面积上输出的平均阴极电流大小。当整个阴极面被均匀照射时,R6800U-24阴极面单位面积上(cm2)输出的电流大小为0.5微安。

光照灵敏度


定义:光照灵敏度是指光电管阴极光电流(A)与入射光通量的比值(lm):光照灵敏度(A/lm)=( 光电流(A))/ ( 光通量(lx)) 当用色温为2856K、光通量为10-5-10-2的钨丝灯均匀的照射光电管阴极面时,R6800U-09的输出电流最小值为90微安,典型值为110微安。

辐射灵敏度


定义:辐射灵敏度是指光电管阴极光电流(A)与入射光强度的比值(W):  辐射灵敏度(A/W)=(光电流(A))/(光功率(W)) R6800U-24在波长为122 nm的光照射下,当光功率为1 W时,输出的最小电流是2毫安,典型值为8毫安。

暗电流与极间电容


定义:在没有光入射时,光电管也能产生一定的电流信号,此时的电流定义为暗电流。R6800U-24在工作时,如果没有任何光进入,此时的暗电流最大为2皮安。

极间电容:是指阳极和阴极之间的静电电容大小。R6800U-24的极间电容为3皮法。

推荐工作电压


每个光电管都有推荐的工作电压值,随着工作电压的增加,光电管的使用寿命往往会缩短。提供的工作电源电压最大不能超过最大额定电压,可以延长使用寿命。同时如果电源电压过低,光电管可能会出现线性偏离的情况,也可能会出现滞后等不良现象。所以,在使用时,尽量在推荐的工作电压下工作。R6800U-24推荐的工作电压为15 V。

关于光电管的讲解已经结束,如果有任何问题都可以在评论区提问,工程师会第一时间为您解答。

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最近更新:2023-09-18 16:20:36
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