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侧窗型打拿极光电倍增管的增益特性研究
1
作者 贺峦轩 陈萍 +4 位作者 李洁 刘虎林 田进寿 胡文波 吴胜利 《光子学报》 北大核心 2025年第5期69-79,共11页
针对侧窗型打拿极光电倍增管增益低、增益一致性差的问题,通过三维动态仿真方法,系统分析了光阴极位置、打拿极形状、排布角度、间距及长度对增益的影响,通过可视化追踪电子轨迹,直观地展示了不同结构下的电子运动路径、对增益的影响方... 针对侧窗型打拿极光电倍增管增益低、增益一致性差的问题,通过三维动态仿真方法,系统分析了光阴极位置、打拿极形状、排布角度、间距及长度对增益的影响,通过可视化追踪电子轨迹,直观地展示了不同结构下的电子运动路径、对增益的影响方式,厘清了影响规律。并优化结构,在不改变打拿极材料和工作电压下,将增益由9.1×10^(6)提升至2.1×10^(7)。提供了一种仿真、设计打拿极光电倍增管的方法,可直接观察不同结构对电子运动轨迹和性能的影响,避免在研制光电倍增管时,盲目试结构,造成成本增加且达不到理想性能,能够为国内自主研制高性能打拿极光电倍增管及其他电子、离子探测器件提供指导。 展开更多
关键词 侧窗光电倍增管 增益优化 结构参数分析 二次电子发射 模拟仿真
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光电倍增管脉冲性能研究 被引量：14
2
作者 彭其先 马如超 +5 位作者 李泽仁 刘元坤 刘俊 邓向阳 王容 陈光华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期620-623,共4页
采用外腔式电光开光 ,调制主动照相探测光源 ,使光电倍增管处于脉冲工作状态下 ,以提高光电倍增管的输出幅度和动态范围 ,改善信号的信噪比 ,同时避免样品和探测器受长时间强激光照射 .对滨松 H6780光电倍增管进行了调试 ,使其线性输出... 采用外腔式电光开光 ,调制主动照相探测光源 ,使光电倍增管处于脉冲工作状态下 ,以提高光电倍增管的输出幅度和动态范围 ,改善信号的信噪比 ,同时避免样品和探测器受长时间强激光照射 .对滨松 H6780光电倍增管进行了调试 ,使其线性输出电流由静态的0 .1 m A提升到脉冲状态的 4.4m A,信噪比提高 4.5倍 .该技术对其他光敏探测有借鉴意义 . 展开更多
关键词 性能研究 光电倍增管 电光开头 脉冲 光敏探测
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光电探测系统噪声特性研究与降噪设计 被引量：19
3
作者 李乐 汪龙祺 +4 位作者 黄煜 林冠宇 王维彪 张航 宋悦铭 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2674-2683,共10页
本文介绍了一种基于光电倍增管的锁相放大光电探测系统,并定量地对系统中光电倍增管、放大电路、高压电源的噪声特性进行研究,发现高压电源的纹波对系统噪声的影响很大。实验利用三台不同纹波的高压电源测试系统噪声,发现在无光条件下,... 本文介绍了一种基于光电倍增管的锁相放大光电探测系统,并定量地对系统中光电倍增管、放大电路、高压电源的噪声特性进行研究,发现高压电源的纹波对系统噪声的影响很大。实验利用三台不同纹波的高压电源测试系统噪声,发现在无光条件下,系统噪声以光电倍增管暗噪声为主,高压纹波噪声近似线性地耦合进系统噪声中;在有光条件下,系统噪声以阳极电流散粒噪声为主,高压纹波贡献的噪声既随光电流增大而增大也与高压纹波正相关。基于以上研究,分析了高压电源的传递函数并优化反馈系数,设计了高稳定低纹波高压电源,高压纹波小于5 mV。系统整机信噪比测试表明,使用自研高压可显著提升系统信噪比,相比较于其他高压电源(纹波15 mV,50 mV),最大信号下分别提升了38%和125%。 展开更多
关键词 光电倍增管 噪声 高压电源 纹波 信噪比
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基于光电倍增管的低噪声前置放大器的设计及其信号处理 被引量：24
4
作者 叶莉华 汪海洋 +4 位作者 王文轩 陆锦程 崔一平 沙涛 杭建军 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第3期340-343,共4页
利用低噪声前置运算放大器把光电倍增管的输出信号尽可能无噪声的放大。从运放的选择,多级放大电路的设计要点,放大电路的噪声估算,PCB板布局连线和屏蔽等方面,提出了实用化的带宽达10 MHz的电路设计形式,以及注意事项及其信号调理方法... 利用低噪声前置运算放大器把光电倍增管的输出信号尽可能无噪声的放大。从运放的选择,多级放大电路的设计要点,放大电路的噪声估算,PCB板布局连线和屏蔽等方面,提出了实用化的带宽达10 MHz的电路设计形式,以及注意事项及其信号调理方法。仿真结果显示了所设计电路的信号放大情况,此电路设计形式可以很好的放大并处理光电倍增管的输出信号。 展开更多
关键词 光电检测 前置放大器 低噪声 光电倍增管 信号处理
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光电倍增管的噪声分析和建模 被引量：20
5
作者 郭从良 孙金军 +2 位作者 方容川 曾丹 葛仕明 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第5期636-640,共5页
着重讨论光电倍增管的噪声来源、不同噪声源的噪声特征。为了便于实际应用,借助于光电子学和电子学分析方法,建立光电倍增管的噪声模型。这有利于应用光电倍增管探测更加微弱的信号,也有利于从微弱信号中提取研究对象的真实信息。
关键词 光电倍增管 噪声 光电子学 建模 光敏元件
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光电倍增管的噪声模型 被引量：9
6
作者 郭从良 曾丹 +4 位作者 李杰 谢于明 程义民 周银贵 董赛 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期117-120,131,共5页
光电倍增管作为一个高灵敏的检测器,能够在来自阴极的单个光电子脉冲这样低的检测水平下工作。也就是说,在一个给定的时间间隔里输出脉冲的计数提供了光子撞击光阴极速率的测量。在这种情况下,光电倍增管本身的噪声变得更加重要了。着... 光电倍增管作为一个高灵敏的检测器,能够在来自阴极的单个光电子脉冲这样低的检测水平下工作。也就是说,在一个给定的时间间隔里输出脉冲的计数提供了光子撞击光阴极速率的测量。在这种情况下,光电倍增管本身的噪声变得更加重要了。着重讨论了光电倍增管的噪声来源,噪声特征及噪声模型。 展开更多
关键词 光电倍增管 噪声模型 光电子脉冲 泊松分布 电子序列
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一种大尺寸微通道板型光电倍增管 被引量：8
7
作者 孙建宁 任玲 +14 位作者 丛晓庆 黄国瑞 金睦淳 李冬 刘虎林 乔芳建 钱森 司曙光 田进寿 王兴超 王贻芳 韦永林 辛丽伟 张昊达 赵天池 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期11-15,共5页
针对高能物理、核物理等国家大科学装置对核心探测器件的需求,研究不同于金属打拿极型倍增系统的大尺寸微通道板型光电倍增管。该光电倍增管最主要的特点是具有20 in(1 in=2.54 cm)的低本底玻壳和微通道板型倍增极结构,使用Sb-K-Cs阴极... 针对高能物理、核物理等国家大科学装置对核心探测器件的需求,研究不同于金属打拿极型倍增系统的大尺寸微通道板型光电倍增管。该光电倍增管最主要的特点是具有20 in(1 in=2.54 cm)的低本底玻壳和微通道板型倍增极结构,使用Sb-K-Cs阴极作为光电转换阴极,该阴极对350~450 nm波段光子的量子效率高,倍增极采用两片微通道板,在电压比较低的情况下可实现107的倍增能力,从而提高了光电倍增管的探测效率和单光子探测能力。与传统的金属打拿极型光电倍增管相比,20 in微通道板型光电倍增管是一种全新的产品结构,具有单光子峰谷比高、本底低、响应时间快、后脉冲比例小等特点。 展开更多
关键词 光电倍增管 微通道板 量子效率 低本底
原文传递
微通道板型X射线探测器的时间响应 被引量：1
8
作者 张竞涵 唐波 +4 位作者 夏惊涛 冯鹏辉 徐岩 缑永胜 杨阳 《现代应用物理》 2025年第2期36-44,共9页
时间响应性能是微通道板型探测器用于检测微弱X光信号的一个极为重要的参数指标,为了分析影响探测器时间性能的参数,设计了单微通道板探测器结构,使用CST软件建立微通道板型X射线探测器模型,仿真模拟得到了探测器微通道板间电压、微通... 时间响应性能是微通道板型探测器用于检测微弱X光信号的一个极为重要的参数指标,为了分析影响探测器时间性能的参数,设计了单微通道板探测器结构,使用CST软件建立微通道板型X射线探测器模型,仿真模拟得到了探测器微通道板间电压、微通道与阳极间电压和间距对时间响应的影响关系。仿真结果表明,间距越小,电压越大,时间响应越好。开展了电压值跟时间性能关系的实验,仿真结果与实验数据均表明,在一定条件下,级间加压越高,时间响应越好,考虑电荷饱和效应,应用时微通道板工作电压设置为750~850 V,微通道与阳极间加压为300~550 V。 展开更多
关键词 微通道板 时间响应 电压 间距
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光电倍增管的光电子幅度谱测试研究 被引量：7
9
作者 孟祥承 杨长根 +4 位作者 王志民 石峰 关梦云 钟玮丽 刘金昌 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期594-600,共7页
主要介绍光电倍增管的光电子幅度谱(单光电子及多光电子幅度谱)的几种常用的测试方法及用LED光源、EMI的光电倍增管精密测得的单光电子及多光电子谱。同时也介绍了用LED光源测得的单光电子幅度谱及用热发射法测得的暗电流谱的差异,并分... 主要介绍光电倍增管的光电子幅度谱(单光电子及多光电子幅度谱)的几种常用的测试方法及用LED光源、EMI的光电倍增管精密测得的单光电子及多光电子谱。同时也介绍了用LED光源测得的单光电子幅度谱及用热发射法测得的暗电流谱的差异,并分析了两种方法测得的幅度谱的差异的主要根源。 展开更多
关键词 光电倍增管 光电子幅度谱 单光电子 暗电流
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生物芯片扫描仪弱信号检测方法 被引量：10
10
作者 马平 唐小萍 罗正全 《微纳电子技术》 CAS 2002年第7期35-38,共4页
弱信号检测是生物芯片扫描仪的重要组成部分,也是生物芯片技术前进过程中面临的主要困难之一,特别是在高精度快速扫描中,其检测灵敏度及响应速度对整个扫描仪的性能将产生重大影响。在比较了几种常见信号检测方法的基础上,重点介绍了荧... 弱信号检测是生物芯片扫描仪的重要组成部分,也是生物芯片技术前进过程中面临的主要困难之一,特别是在高精度快速扫描中,其检测灵敏度及响应速度对整个扫描仪的性能将产生重大影响。在比较了几种常见信号检测方法的基础上,重点介绍了荧光染料标记的激光共聚焦生物芯片扫描仪及其弱信号检测的相关问题,并简要介绍了CCD生物芯片扫描仪的特点及其信号检测的原理。 展开更多
关键词 光电倍增管 CCD 灵敏度 信噪比 生物芯片 扫描仪 弱信号 检测
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“日盲”紫外微通道板型光电倍增管研究 被引量：5
11
作者 司曙光 金睦淳 +17 位作者 王兴超 黄国瑞 金真 徐海洋 吴凯 王宁 黄之遥 孙建宁 任玲 李珅 石梦瑶 张昊达 曹宜起 侯巍 顾莹 赵敏 叶皓 汤偲晨 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第8期722-728,共7页
“日盲”紫外光电倍增管是紫外光通信和核辐射探测的关键器件,具有高辐射灵敏度、高增益、高分辨率、低噪声等特点。因此,紫外光电倍增管一直是国内外真空器件的重要研究领域。本文从结构设计、阴极制备、微通道板和整管封接4方面介绍... “日盲”紫外光电倍增管是紫外光通信和核辐射探测的关键器件,具有高辐射灵敏度、高增益、高分辨率、低噪声等特点。因此,紫外光电倍增管一直是国内外真空器件的重要研究领域。本文从结构设计、阴极制备、微通道板和整管封接4方面介绍了北方夜视研制的“日盲”紫外光电倍增管。采用的是MgF2光窗上蒸镀有效面积为Ф18 mm的Cs2Te光电阴极,通过增透技术使得250 nm处的辐射灵敏度从22 mA/W提高到26.5 mA/W;利用电子光学仿真得到信号上升时间小于500 ps,TTS优于0.1 ns的结构;采用结构优化和原子沉积技术使得微通道板增益达到5×10^6;采用玻璃/Cr/Cu/Ag多层金属薄膜热铟封接技术,可将整管铟封合格率提升至97%。 展开更多
关键词 紫外 光电倍增管 光电阴极 微通道板 铟封
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基于拓扑光子晶体的硅光电倍增管探测效率优化
12
作者 郭超前 张国青 +9 位作者 #张昊童 吴云 王军 杨延飞 刘露 刘丽娜 李连碧 韩小祥 李泽斌 韩超 《物理学报》 北大核心 2025年第22期254-264,共11页
硅光电倍增管(SiPM)在微弱光探测领域已获得广泛应用.然而基于小尺寸G-APD单元的SiPM存在有效几何填充因子(GFF)受限问题,使其光子探测效率(PDE)相对较低.此外,受硅材料本征特性制约,其在近红外波段的PDE亦相对不足.针对上述问题,本文... 硅光电倍增管(SiPM)在微弱光探测领域已获得广泛应用.然而基于小尺寸G-APD单元的SiPM存在有效几何填充因子(GFF)受限问题,使其光子探测效率(PDE)相对较低.此外,受硅材料本征特性制约,其在近红外波段的PDE亦相对不足.针对上述问题,本文提出一种基于拓扑光子晶体(TPC)的分区域光场调控方案,旨在不改变SiPM内部结构的前提下提升其PDE.通过COMSOL电磁波频域仿真,揭示了死区拓扑边缘态引导、光敏区慢光效应及布拉格散射的多波段协同机制:在460-700 nm波段,死区蜂窝晶格通过Floquet周期性分析诱导拓扑边缘态,同时利用晶格周期性介电分布激发布拉格散射,减少光子在金属表面的反射损耗,将光子精准耦合至光敏区,其在621 nm处的有效GFF从46.4%提升至63.1%;在700-1100 nm波段,除布拉格散射减少反射损耗外,所设计的周期性硅柱结构可通过慢光效应有效延长光子横向传播路径,进而提升与光敏区耦合概率,其在900 nm处的吸收效率由41.19%显著提升至55.94%.仿真结果表明,该设计方案使SiPM在460-1100 nm波段PDE平均提升50%(峰值达81%),可以通过主流的刻蚀工艺(电子束光刻+反应离子刻蚀)实现.与传统微透镜及等离激元结构相比,TPC在宽光谱响应与工艺简化方面具有显著优势.本研究为SiPM的光子回收与PDE增强提供了拓扑光子学新路径. 展开更多
关键词 硅光电倍增管 光子探测效率 拓扑光子晶体 慢光效应
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GaAs光电阴极p型掺杂浓度的理论优化 被引量：6
13
作者 杜晓晴 常本康 宗志园 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期195-198,共4页
为了获得高量子效率的GaAs光电阴极 ,要求GaAs材料的电子扩散长度足够长 ,且电子表面逸出几率大 ,这对p型掺杂浓度提出了两个矛盾的要求 ,需要进行优化。本文建立了电子扩散长度与p型掺杂浓度的关系曲线 ,并计算了不同p型掺杂浓度下的... 为了获得高量子效率的GaAs光电阴极 ,要求GaAs材料的电子扩散长度足够长 ,且电子表面逸出几率大 ,这对p型掺杂浓度提出了两个矛盾的要求 ,需要进行优化。本文建立了电子扩散长度与p型掺杂浓度的关系曲线 ,并计算了不同p型掺杂浓度下的电子表面逸出几率 ,在此基础上计算了不同阴极厚度的GaAs光电阴极的理论量子效率随掺杂浓度的变化曲线。计算结果表明 ,p型掺杂浓度在～ 6× 1 0 1 8cm-3 时可获得最大量子效率 ,掺杂浓度对量子效率的限制随阴极厚度的增大而增大。 展开更多
关键词 GAAS 光电阴极 掺杂 量子效率 扩散长度 逸出几率 P型
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光电倍增管线性特性、时间特性参数调试 被引量：12
14
作者 刘君红 刘俊勇 管兴胤 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期768-771,共4页
介绍了光电倍增管线性特性、时间特性参数的调试方法及举例。对两种调试光电倍增管最大线性电流的方法作了对比分析,得出在不同需求情况两种方法各自适用的范围。同时,倍增管渡越时间参数采用电缆延迟的方法测得。
关键词 光电倍增管 线性特性 最大脉冲线性电流 渡越时间
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光电倍增管对数十ms级宽脉冲信号的响应特性研究 被引量：4
15
作者 程金星 毛用泽 +5 位作者 张安慧 欧阳晓平 郑毅 张忠兵 刘君红 胡博 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期436-438,483,共4页
提出了数十ms级宽脉冲信号的来源,探讨了光电倍增管响应失真的原因,给出了本实验光电倍增管的应用背景,搭建了宽脉冲信号实验平台,反复调整并测量了光电倍增管对于宽脉冲信号的响应特性,研究了一种测量光电倍增管对宽脉冲信号响应保真... 提出了数十ms级宽脉冲信号的来源,探讨了光电倍增管响应失真的原因,给出了本实验光电倍增管的应用背景,搭建了宽脉冲信号实验平台,反复调整并测量了光电倍增管对于宽脉冲信号的响应特性,研究了一种测量光电倍增管对宽脉冲信号响应保真的方法,给宽脉冲中子探测器的研制奠定了基础,为宽脉冲中子探测领域的科研任务提供了重要参考。 展开更多
关键词 宽脉冲 光电倍增管 线性电流 示波器 电流放大器
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光谱法测定室内空气中甲醛浓度 被引量：17
16
作者 程望斌 黄鹰 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第1期105-108,共4页
为了对甲醛的浓度进行快速而有效的检测,设计了一套光栅式光谱检测系统。该系统主要包括光学系统、光电信号采集系统和计算机处理系统。系统硬件电路包括前置放大滤波电路、A/D转换电路及单片机的数据采集和发送电路。对酚试剂分光光度... 为了对甲醛的浓度进行快速而有效的检测,设计了一套光栅式光谱检测系统。该系统主要包括光学系统、光电信号采集系统和计算机处理系统。系统硬件电路包括前置放大滤波电路、A/D转换电路及单片机的数据采集和发送电路。对酚试剂分光光度法测定空气中甲醛浓度的实验条件进行了研究,分析了影响实验结果的因素,得出了光谱检测实验的实验结果,并对相关结论进行了分析和论证。通过所设计的系统,可直接测出甲醛分析液的透射光光谱,从而得出相应的甲醛浓度。 展开更多
关键词 甲醛浓度探测 光栅 光电倍增管 光谱分析
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无碳污染微通道板电子透射膜 被引量：6
17
作者 闫金良 赵银女 朱长纯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期100-101,共2页
提出利用静电贴膜技术制备无碳污染MCP电子透射膜工艺方案 ,探讨了贴膜与辉光气体放电的关系 ,制备了 4nm厚MCP电子透射膜 .实验测得该电子透射膜的成分只有铝和氧元素 ,MCP带膜前、后的体电阻和暗电流没有变化 ,MCP带膜后电子增益略有... 提出利用静电贴膜技术制备无碳污染MCP电子透射膜工艺方案 ,探讨了贴膜与辉光气体放电的关系 ,制备了 4nm厚MCP电子透射膜 .实验测得该电子透射膜的成分只有铝和氧元素 ,MCP带膜前、后的体电阻和暗电流没有变化 ,MCP带膜后电子增益略有增加 . 展开更多
关键词 微通道板 电子透射膜 像管 静电贴膜
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基于微通道板的电子探测器的性能研究 被引量：3
18
作者 刘小井 朱林繁 +4 位作者 苑震生 江锡满 蔡蓓 陈向军 徐克尊 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期257-260,共4页
设计了一个基于微通道板的电子探测器 ,从实验上详细研究了在一种新的高压分配方式下各个分压对探测效率的影响 。
关键词 性能 微通道板 电子探测器 探测效率 高压分配系统
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微通道板玻璃的二次电子发射系数 被引量：8
19
作者 高秀敏 蔡春平 《应用光学》 CAS CSCD 1998年第4期9-17,8,共10页
讨论微通道板玻璃的二次电子发射系数及其影响因素。通过将Ｒ＋ｂ、Ｃ＋ｓ离子部分或全部代替玻璃中的Ｋ＋离子，调整玻璃网络结构参数以及ＰｂＯ与Ｂｉ２Ｏ３的摩尔比例，使玻璃的二次电子发射系数从２７增加到３７。
关键词 微通道板玻璃 二次电子发射系数 网络结构 增益 摩尔比例 寿命 电子倍增器
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位置灵敏光电倍增管成像电路的研究 被引量：3
20
作者 蔡建新 阎华文 +1 位作者 刘洪涛 李乔 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期114-116,共3页
介绍了位置灵敏光电倍增管的内部结构、成像方法和电路 ,分析了用位置灵敏光电倍增管和闪烁晶体组成的数据采集电路及微机接口的设计。
关键词 位置灵敏光电倍增管 闪烁成像 数据采集 FIFO 微机接口 成像电路
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