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光电倍增管特性实验
【实验目的】
1、熟悉光电倍增管的基本构成和工作原理，掌握光电倍增管参数的测量方 法;
2、掌握光电倍增管高压电源模块的使用方法;
3、学习光电倍增管输出信号的检测和变换处理方法。
【基本原理】
光线性)是很好的。
也就是说具有宽的动态范围。但是在接收较强的光入射时，会产生偏离理想线性
的情况。其主要原因是阳极的线性特性影响。 具有透过型的光电阴极的光电倍增
管，工作在低电压、大电流场合，也可能出现阴极线性特性的影响。阴极、阳极
两者的线性特性在工作电压一定时，与入射光波长无关，而取决于电流值大小。
因此对于模拟量测量，必须选取能保证阳极电流与光照在大范围内保持线性关系
的那些型号的光电倍增管(工程上一般取特性偏离于直线 3% 乍为线性区的界限)。
(4)伏安特性
光电倍增管的伏安特性是指在改变阳极一阴极间的工作电压时，从而引起阳
极输出电流的变化。光电倍增管的输出电流对工作电压非常敏感， 因此必须使用
高稳定性的高压电源。本测试仪采用的高压电源的漂移、纹波、温度变化、输出
变化、负载变化等的综合稳定度优于该光电倍增管稳定度
1个数量级，并连续可
调。
(5)阳极暗电流
光电倍增管在完全黑暗的环境中仍会有微小的电流输出,
这个微小的电流叫
做阳极暗电流。作为微小电流、微弱光使用的光电倍增管,
希望暗电流尽可能小。
阳极暗电流是决定光电倍增管对微弱光信号的检出能力的重要因素， 其产生
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这里的
的系数，a
其电流增益
卩即可表示为:
的主要原因有以下几种:
由光电表面及倍增极表面的热电子发射引起的电流;
管内阳极和其它电极之间，以及芯柱阳极管脚和其它管脚之间的漏电电 流;
因玻璃及电极支持材料发光产生的光电流;
场致发射电流;
因残留气体电离产生的电流（离子反射）
因宇宙射线、玻璃中的放射性同位素发出放射线、环境 丫射线等导致玻 璃发光引起的噪声电流。
阳极暗电流也受阳极电压的影响， 随着工作电压增加而增加，但增加率并非 一样。
（6）电流放大（增益）
由一个具有初速能量Ep的一次电子，从倍增极发射出S个二次电子（称S
为二次发射系数），在低噪声的条件下得到倍增，从而达到了电流放大的作用。
电流增益就是光电倍增管的阳极输出电流与阴极光电子电流的比值。 在理想
情况下，具有n个倍增极，每个倍增极的平均二次电子发射率为 S的光电倍增
管的电流增益为S n。二次电子发射率S由下式给出：
S =A • Ea
A为一常数，E为极间电压，a为一由倍增极材料及其几何结构决定 。在具有n个倍增极的光电倍增管,
卩=la / Ik = Sa / Sk
光电倍增管的使用及连接回路
（1）光电倍增管输出的电流、电压转换
①负载电阻进行电流、电压转换
光电倍增管输出是一个电流信号，而与其相连的后续电路，一般是基于电压
信号而设计的，因此，常用一个负载电阻来完成电