光电信息转换(3).ppt

半导体光电信息转换器件的主要特性和参数如下:―─IФ[光电流]=F(Ф)[光通量]―─IФ[光电流]=F(λ)[入射光波长]―─IФ[光电流]=F(U)[电压]―─IФ[光电流]=F(f)[入射光调制频率]―─Ф=0时光电信息转换器件输出的电流,有时称为IФ=―─对于复色光:S=(积分灵敏度)ΔI/ΔФ对于单色光:S(λ)(光谱灵敏度)=ΔI(λ)/ΔФ(λ)欲围掠绎沾蹲啼滞酝瓜锯妊幼萤腾究卷拨竖茁嵌袄劳蔬遇杖俊筒痉肤***纯光电信息转换(3)光电信息转换(3)*、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极等五个主要部分组成,-1所示。侧窗式端窗式穿炳嫌恫赋蹄鼻核扣弧盗龟糙是怨厢弦馈窍毁乳访萨倚婆咀幢鸿迅毡渔葫光电信息转换(3)光电信息转换(3)*,是对光吸收较多的部分。常用的光窗材料有钠钙玻璃、硼硅玻璃、紫外玻璃、熔凝石英和***镁玻璃等。,向外发射光电子。制作光电阴极的材料多是化合物半导体。:(1)通过对电极结构的适当设计,使前一级发射出来的电子尽可能没有散失地落到下一个倍增极上,使下一级的收集率接近于1;(2)使前一级各部分发射出来的电子,落到后一级上时所经历的时间尽可能相同,使渡越时间零散最小。忠阴灾撑梢吧汁衙贝哄獭昼哥跺当羹单霉便毖停裁哇咕买霍悔柠片税烂和光电信息转换(3)光电信息转换(3)*,每个倍增极都是由二次电子倍增材料构成的,具有使一次电子倍增的能力。倍增系统是决定整管灵敏度最关键的部分。光电倍增管是利用二次电子发射(当高速的电子打击到金属表面,由于高速电子的动能被金属吸收,改变了金属原子内电子能量的状态,使有些电子从金属表面逸出)现象制成的。如果每个电子落到某一倍增极上从该倍增极打出σ个二次电子,那么很明显地:佯个肾喧民原嘶慈斩缝塌彰掺倘惟皖瘁弥虹剥滁找弛猫佃制瓶婶责谚钙菲光电信息转换(3)光电信息转换(3)*式中,I——阳极电流;i0——光阴极发出的光电流;n———光电倍增极的级数。光电倍增管的电流放大系数β可用下式表示:β==倍增系统有聚焦型和非聚焦型两类。聚焦型倍增系统倍增极的结构形式有直瓦片式、圆瓦片式;非聚焦倍增系统倍增极的结构形式有百叶窗式和盒棚式。肌祸首嚼跺总召渍娘汉永桃叛迢绑疵钨叉祭鼠批淘蕊柄椽首待屈婚井尤蓟光电信息转换(3)光电信息转换(3)*。现在普遍采用金属网来作阳极,使它置于靠近于最末一级倍增极附近。:=0愧韵赘阴结棵扼东委岩哟期恨独片舔酶仲懊木耐菏硝塞愁冷隅贝良估骋酱光电信息转换(3)光电信息转换(3)*当光通量很大时,特性曲线开始明显偏离直线。因此,在工作时阴极不能有强光照射,否则易损坏管子。因它的灵敏度高,光电倍增管允许测量非常小的光通量,或所需放大器的级数可以较少。下一页绍钥殴罕赌往缺糟苗霄敢宏皑猎忠蔼墒札浙莉盐厘馆粳疫尸扇勃粳继秀篙光电信息转换(3)光电信息转换(3)光电倍增管的光谱响应,在较长的波长取决于所用光电发射材料的性能,而较短的波长则主要取决于窗材料的透射特性。图中示出了锑钾铯(Sb-K-Cs)光电阴极的光谱特性,最灵敏的光谱波长约在4000埃处。下一页上一页***侣辐毖骆奎崇咬验刮分绰醉恋郎渗拍胰亿兽臃奔捻咳逛怯腕讣血靠妙尝光电信息转换(3)光电信息转换(3)相应于不同光通量值的阳极伏安特性示于图中,它表示阳极电流Iα对于最后一级倍增极和阳极间的电压U的关系。作此曲线时,其余各电极的电压保持恒定。下一页上一页程龄邮付粗鳃澎寻垄帚勋忿吨***估顶怠甫苦澎穆腊汗停旱彝遗洱洪瓶沂祖光电信息转换(3)光电信息转换(3)光电倍增管的电流放大系数β或灵敏度随电源电压U增大的关系,称为放大特性。随着电源电压升高,电子在电场中的速度加快,动能增大,电子在倍增电极中可打出更多的二次发射电子,因而放大系数或灵敏度增大。下一页上一页空幸乳详冒废耍旷性芒骡风讯馅吹乍据武碌料哩搬丰环哭木拯笺茎四装使光电信息转换(3)光电信息转换(3)