光电倍增管的噪声模型、输出电路等效电路你都知道吗?

本文中，小编将对光电倍增管予以介绍，经由介绍，您将堆光电倍增管的选择方法、光电倍增管的噪声模型、光电倍增管输出电路的等效电路具有清晰的了解。如果你想对光电倍增管的详细情况有所认识，或者想要增进对光电倍增管的了解程度，不妨请看以下内容哦。

一、如何选择光电倍增管

选择光电倍增管可以依据以下两种标准来进行选择。

1.按光强大小分类选择

PMT是微弱光探测的利器，根据入射光强大小及后续电路处理方法的不同，可分为模拟用PMT(常规型号PMT)和光子计数用PMT(型号后缀带“P”标识)。前者可探测10-11W~nW量级的光强，后者可探测10-16W~10-11W量级的光强，二者在10-11W量级光强范围存在交叠部分，需根据实际应用及入射光其他特性具体分析哪种更加适合。

2.按光阴极面尺寸分类选择

根据入射光的光斑形状、大小、与PMT的距离关系等选择合适的PMT。如狭缝形的光斑更适合用侧窗型PMT。阴极面大小选择以尽量多的收集光束为原则，如下所示，在光源特性完全一致的情况下，(a)PMT阴极面尺寸略小，不能有效收集光信号;(c)光信号虽可全部入射到PMT上，但光斑相对阴极面尺寸过小，阴极面边缘部分没有有效信号，却会产生噪声，使信噪比下降;(b)尺寸的选择明显优于(a)和(c);(d)相比(b)而言，减小光源与PMT之间的距离，可提高光信号的收集效率、增大PMT的探测效率，是PMT的首选方案。

二、光电倍增管的噪声模型

光电倍增管由光阴极、若干二次发射倍增极和阳极构成。当光量子到达光阴极时，光电子将从阴极释放，接着由级联的二次发射过程倍增产生阳极电荷脉冲。

因此，光电倍增管是带有内放大的真空光电探测器件，它的增益是足够高的，一般达106~108。我们可以把它看作为由光阴极和第一倍增极组成的光电管同由诸倍增极和阳极组成的I高增益放大器一起构成灵敏的探测器件，如下图a所示。它的交流小信号等效表示如下图b所示。

三、光电倍增管输出电路的等效电路

将光电倍增管输出的反映光脉冲变规律的电流脉冲引向一个负载电阻，可得到相应的电压脉冲。此电压脉冲的上升或下降时间决定于阳极及其联线到地线的分布电容与负载电阻之乘积。

下图(a)为光电倍增管输出电路的等效电路，其中R为等效负载电阻，C为阳极及其联线到地线的分布电容的总和。下图(b)是用等效电源i代替关电倍增管的阳极后的输出电路。

由于光电倍增管输出电路中存在分布电容，即使输出电流是理想的阶跃脉冲电流，其输出电压也要经过从0升到稳定值Vo的过程。光电倍增管输出电压的上升和下降时间指的是在理想阶跃脉冲电流的作用下，其输出电压由稳定值Vo的.0.1上升到0.9所需的时间。下图所示是光电倍增管输出电压上升时间定义的示意图和计算上升时间的等效电路图。

四、光电倍增管之灵敏度

灵敏度是衡量光电倍增管的一个重要参数。G65SC151PEI-1光电倍增管的灵敏度一般分为阴极灵敏度和阳极灵敏度，有时还需标出阴极的蓝光或红外灵敏度。红光灵敏度往往采用红光灵敏度与白光灵敏度之比来表示。实际使用时，更希望知道光电倍增管的阳极灵敏度，它是指光电倍增管在一定的工作电压下，阳极输出电流与照在阴极面上的光通量的比值，因此它是一个表征倍增量以后的整管参数。如国产GBD23T型光电倍增管的阴极灵敏度典型值为50yA/lm，阳极灵敏度为200A/lm。

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