光电倍增管的基础知识与应用（二）

2. 光阴极面：

光阴极面是一种半导体材料，光入射后，材料中的价电子吸收光子能量而向表面扩散，越过真空位垒后成为自由光电子并发射到真空中，该现象的发生存在一定概率，即为PMT的量子效率。光阴极面按光电子发射过程可分为反射式和投射式，对应侧窗型PMT和端窗型PMT。

光阴极面的碱金属材料和制作工艺共同决定了PMT的最大响应波长和长波截止波长，常用种类如表2所示，同时也决定了其外观颜色的差异，如图3所示。

表2-1 反射型光阴极面特性

表2-2透射型光阴极面特性

图3 不同阴极面颜色的PMT

3.  电子倍增系统

PMT中的电子运动是由电场决定的，而电场又受电极形状、电极配置和所加电压的支配，为使PMT具有最佳性能，需要对其电位分布和电极结构进行优化。光阴极面发出的光电子经过从第一倍增极到末倍增极（最多19级）的倍增系统，可以得到10倍到10⁸倍的电流增益。

倍增极有许多种类，由于其结构、倍增极的级数的不同而使得电流增益、时间响应特性、均匀性、二次电子收集效率特性等不同，要根据使用目的做相应的选择。各倍增极种类如表3所示。

表3各种倍增极特性

4. 阳极

PMT的阳极部分负责将经过各级倍增的二次电子进行收集，并通过外接电路将电流信号输出。阳极结构的设计要确保阳极和末倍增极间的电位差合适，以避免空间电荷效应，从而获得大的输出电流。

三、    基本选型方法

光电倍增管选型联系：伽太科技，sales@gamtic.com，021-5197 0121

1.  按光谱响应范围分类选择

虽然PMT可探测光谱范围很宽，但每一种管型可直接响应的波段范围是有限的，为使其探测效率得到充分利用，同时又不造成性能及成本的浪费，需要根据入射光的波长选择合适波段的PMT，如图1所示。

图1 常见PMT响应范围