如何選擇你需要的光電倍增管
1、按光譜響應(yīng)范圍分類選擇
雖然PMT可探測光譜范圍很寬,但每一種管型可直接響應(yīng)的波段范圍是有限的,為使其探測效率得到充分利用,同時(shí)又不造成性能及成本的浪費(fèi),需要根據(jù)入射光的波長選擇合適波段的PMT,如圖1所示。
2、按光強(qiáng)大小分類選擇
PMT是微弱光探測的利器,根據(jù)入射光強(qiáng)大小及后續(xù)電路處理方法的不同,可分為模擬用PMT(常規(guī)型號PMT)和光子計(jì)數(shù)用PMT(型號后綴帶“P”標(biāo)識)。前者可探測10-11W~nW量級的光強(qiáng),后者可探測10-16W~10-11W量級的光強(qiáng),二者在10-11W量級光強(qiáng)范圍存在交疊部分,需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用及入射光其他特性具體分析哪種更加適合。
3、 按光陰極面尺寸分類選擇
根據(jù)入射光的光斑形狀、大小、與PMT的距離關(guān)系等選擇合適的PMT。如狹縫形的光斑更適合用側(cè)窗型PMT。陰極面大小選擇以盡量多的收集光束為原則,如圖2所示,在光源特性完全一致的情況下,(a)PMT陰極面尺寸略小,不能有效收集光信號;(c)光信號雖可全部入射到PMT上,但光斑相對陰極面尺寸過小,陰極面邊緣部分沒有有效信號,卻會(huì)產(chǎn)生噪聲,使信噪比下降;(b)尺寸的選擇明顯優(yōu)于(a)和(c);(d)相比(b)而言,減小光源與PMT之間的距離,可提高光信號的收集效率、增大PMT的探測效率,是PMT的首選方案。
4、按響應(yīng)時(shí)間分類選擇
大多數(shù)PMT響應(yīng)時(shí)間在幾個(gè)~幾十個(gè)ns,能夠滿足大部分的發(fā)光測試,但對特殊應(yīng)用領(lǐng)域,如正電子發(fā)射斷層顯像(Time of flight-positron emission tomography,簡稱TOF-PET)、熒光壽命檢測等,響應(yīng)時(shí)間為10-10~10-11s量級的PMT可以為用戶提供選擇。此外,最終輸出信號的響應(yīng)頻率是否能同步反映入射光信號的頻率,除PMT的響應(yīng)時(shí)間外,后續(xù)電路的處理也很關(guān)鍵,對于選擇探測器模塊的用戶來說,需要考慮模塊帶寬是否滿足需求。
5、 按使用環(huán)境分類選擇
根據(jù)使用環(huán)境的不同選擇不同的PMT,常見的環(huán)境差異如溫度、磁場等。常規(guī)PMT可在-30~50℃的環(huán)境中使用,若在石油測井等高溫強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境中就需要高溫PMT,其工作溫度通常在150~175℃,隨著應(yīng)用要求的不斷提升,耐200℃高溫的PMT也已經(jīng)推向市場。此外,PMT本身對磁場較為敏感,在有磁場干擾的環(huán)境中使用,會(huì)導(dǎo)致其輸出變化,可使用增加磁屏蔽的PMT(型號后綴帶“C”標(biāo)識)。
光電倍增管的選型注意事項(xiàng)
1、所選管型與待測光的光譜響應(yīng)應(yīng)該一致,因此選擇適當(dāng)?shù)墓怅帢O是比較重要的。
2、應(yīng)考慮耐振、高溫等條件。
3、對低能和弱光的探測應(yīng)采用陰極靈敏度高與暗電流小、噪聲低的管子。