**********************第三章光电子发射探测器3.暗电流无光照射时，光电倍增管的输出电流为暗电流。对测量缓慢变化的信号不利，一般为：10-8～10-9A相当于入射光通量10-10～10-13lm⑴影响因素：①光电阴极和第一倍增极的热电子发射；②极间漏电流：由于极间绝缘不够或灰尘放电；③离子和光的反馈作用：真空不足，残余气体碰撞电离；④场致发射：电极的尖角在高压下放电；⑤放射性同位素和宇宙射线的影响。第29页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器⑵减小暗电流的方法：①选择合适的极间电压；②在阳极回路中加上与暗电流相反的直流成分来补偿；③在倍增输出电路中加以选频或锁相放大滤掉暗电流；④利用冷却法减小热电子发射。4.伏安特性：阴极伏安特性：入射光照E一定时，IK阴极发射电流与阴极和第一倍增极之间的电压的关系，如图3-14。阳极伏安特性：E一定时，Ia与最后一级倍增极之间的电压Va的关系，如图3-15。第30页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器感兴趣的是阳极伏安特性，可以看作恒流源。5.输出信号和等效电路⑴图解法:图3-16第31页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器⑵等效电路当时，为线性应用。对直流通路：对交流通路：第32页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器6.线性⑴引起非线性的原因：空间电荷内因：光电倍增管内部结构：光电阴极电阻率聚焦和收集效率变化 信号电流→负载电阻外因：外部高压供电和信号输出电路： 负反馈 电压再分配⑵解决方法①极间电压保持足够高；第33页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器②阴极电阻：（一部分被照射，一部分没有被照射）；③负载电阻：光电流→负载电阻压降→阳极电压↓用运放作电流电压转换，减小有效负载电阻；④阳极或倍增输出电流引起电阻链中电压再分配：I↑→电阻压降→阳极电压↓→0解决办法：电阻链中的电流至少应大于1000倍的最大阳极电流。7.稳定性阳极电流随工作时间的变化，在闪烁计数和光度测量中十分重要。⑴长期工作中灵敏度的慢漂移第34页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器原因：最后n级倍增极在大量电子轰击下受损，引起二次发射系数变化。⑵滞后效应：在光电倍增管加上高压或开始光照的短时间内，阳极输出的不稳定。解决方法：①抗滞后设计；②老化（不可逆）：光电倍增管的残余气体与光电阴极作用，玻璃中的Na离子掺入光电阴极使灵敏度下降；新的光电倍增管自然老化一段时间后再使用，使用的阳极电流小一些，可以减缓老化过程。第35页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器③疲劳：可逆过程→阳极电流 倍增极材料 使用前存放条件灵敏度降低后，在黑暗中放置几个小时再使用可恢复原状态.8.时间特性和频率特点⑴上升时间：10%→90%所用的时间。⑵渡越时间：光脉冲到达光电阴极和阳极输出最大脉冲电流达到最大值的时间间隔定义为光电子的渡越时间。⑶渡越时间离散：函数光脉冲照到光电阴极的不同区域，发射的电子到达阳极的渡越时间的不一致性。第36页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器9.磁场特性：磁场改变光电子的正常运动轨迹，引起光电倍增管灵敏度下降，噪声增加。降低方法：①光电倍增管加屏蔽筒，筒长至少是光电倍增管的2倍。10.空间均匀性：由光电阴极表面的均匀性和倍增的结构决定。方法：①使光电倍增管前加漫射器；②入射光斑均匀；③偏振光入射，经过漫反射器可以大大降低偏振度，减小偏振误差。第37页，共49页，星期日，2025年，2月5日第三章光电子发射探测器11.偏振效应：线偏振光以角入射到光电阴极上面，当改变偏振面时，阳极电流会发生变化。解决方法：安装漫射器以减小这类误差。12.噪声：散粒噪声：阴极电流产生的散粒噪声 各级倍增极的散粒噪声⑴设光电阴极电流：IK,散粒噪声的均方值：第38页，共49页，星期日，2025