光电倍增管讲解培训课件.ppt

1、光电倍增管讲解19/5/2023Photoemissive detector,简称简称PE探测器探测器也称为真空光电器件 光电倍增管讲解29/5/2023光光 电电 管：管：光电倍增管：光电倍增管：被半导体光电器件取代被半导体光电器件取代 极高灵敏度极高灵敏度 10106 6 快速响应快速响应 pSpS应应 用：用：微弱光信号、快速脉冲弱光信号微弱光信号、快速脉冲弱光信号也称为真空光电器件 Photoemissive detector,简称简称PE探测器探测器缺点：结构复杂缺点：结构复杂 工作电压高工作电压高 体积庞大体积庞大优点：灵敏度高优点：灵敏度高 稳定性好稳定性好 响应速度快响应速度快

2、 噪声小噪声小光电倍增管讲解39/5/2023具有外光电效应的材料具有外光电效应的材料 光电子发射体光电子发射体光电子发射探测器中的光电子发射体光电子发射探测器中的光电子发射体 又称为光电阴极又称为光电阴极 光电阴极光电阴极是完成光电转换的重要部件，其性能是完成光电转换的重要部件，其性能好坏直接影响整个光电发射器件的性能！好坏直接影响整个光电发射器件的性能！光电倍增管讲解49/5/20235.1 5.1 光电阴极光电阴极5.2 5.2 光电管和光电倍增管结构原理光电管和光电倍增管结构原理5.3 5.3 光电倍增管的主要特性参数光电倍增管的主要特性参数5.4 5.4 光电倍增管的工作电路光电倍增

3、管的工作电路光电倍增管讲解59/5/2023良好的光电发射材料具备的条件：良好的光电发射材料具备的条件：a 光的吸收系数大光的吸收系数大b 光电子在体内传输过程中受到的能量损失小光电子在体内传输过程中受到的能量损失小c 表面势垒低，表面逸出几率大表面势垒低，表面逸出几率大光电倍增管讲解69/5/2023反射系数大、吸收系反射系数大、吸收系数小、碰撞损失能量数小、碰撞损失能量大、逸出功大适大、逸出功大适应对紫外灵敏的光电应对紫外灵敏的光电探测器。探测器。光吸收系数大得多，散光吸收系数大得多，散射能量损失小，量子效射能量损失小，量子效率比金属大得多光率比金属大得多光谱响应：可见光和近红谱响应：可见

4、光和近红外波段。外波段。金属：金属：半导体：半导体：0AE0AE常规光电阴极常规光电阴极负电子亲和势阴极负电子亲和势阴极 半导体材料广泛用作光电阴极半导体材料广泛用作光电阴极 光电倍增管讲解79/5/2023（1）、银氧铯）、银氧铯(Ag-O-Cs)光电阴极光电阴极峰值波长：峰值波长：350nm,800nm光谱响应范围约光谱响应范围约300-1000nm300-1000nm；量子效率约量子效率约0.50.5；使用温度使用温度100100C C；暗电流大。暗电流大。最早的光电阴极，主要应用于近红外探测最早的光电阴极，主要应用于近红外探测 光电倍增管讲解89/5/2023（2）单碱锑化物：）单碱锑

5、化物：金属锑与碱金属锂、钠、钾、铷、铯中的一种化合，能金属锑与碱金属锂、钠、钾、铷、铯中的一种化合，能形成具有稳定光电发射的发射体。形成具有稳定光电发射的发射体。最常用的是最常用的是锑化铯（锑化铯（CsSbCsSb），），其阴极灵敏度最高，量子其阴极灵敏度最高，量子效率为效率为15152525，蓝光区量子效率高达，蓝光区量子效率高达30%30%，长波限为：，长波限为：600nm600nm。广泛用于。广泛用于紫外和可见光区紫外和可见光区的光电探测器中。光谱的光电探测器中。光谱响应范围较窄对红光红外不灵敏响应范围较窄对红光红外不灵敏CsSb阴极最为常用，紫外和可见光区的灵敏度最高阴极最为常用，紫外

6、和可见光区的灵敏度最高（3）多碱锑化物：）多碱锑化物：SbNaKCs 最实用的光电阴极材料，高灵敏度、最实用的光电阴极材料，高灵敏度、宽光谱，红外端延伸宽光谱，红外端延伸930nm，用于宽带光谱测量仪，用于宽带光谱测量仪，扩扩展到近红外展到近红外。光电倍增管讲解99/5/2023（4）紫外光电阴极）紫外光电阴极 光电阴极只对所探测的紫外辐射信号灵敏，而对光电阴极只对所探测的紫外辐射信号灵敏，而对可见光无响应，这种阴极通常称为可见光无响应，这种阴极通常称为“日盲日盲”型光电阴型光电阴极极。“日盲日盲”型光电阴极型光电阴极实用的两种：实用的两种：碲化铯碲化铯(CsTe)长波限为长波限为0.32m碘

7、化铯碘化铯(Csl)长波限为长波限为0.2 m。响应范围响应范围(100280nm)光电倍增管讲解109/5/2023负电子亲和势材料结构、原理负电子亲和势材料结构、原理重掺杂的重掺杂的P型硅表型硅表面涂极薄的金属面涂极薄的金属Cs，经过处理形成经过处理形成N型型的的Cs2O。以以Si-Cs2O光电阴极为例光电阴极为例光电倍增管讲解119/5/2023P型型Si的电子亲和势的电子亲和势:N型型Cs2O电子亲和势电子亲和势:EA1=E0-EC10EA2=E0-EC20光电倍增管讲解129/5/2023体内：体内：P型型表面：表面：N型型从从SiSi的导带底部漂移到的导带底部漂移到表面表面CsCs

8、2 2O O的导带底部。此的导带底部。此时，电子只需克服时，电子只需克服E EAeAe就就能逸出表面。对于能逸出表面。对于P P型型SiSi的光电子需克服的有效的光电子需克服的有效亲和势为亲和势为E EAeAe=E=EA2A2-E-Ed d由于能级弯曲，使由于能级弯曲，使E Ed dEEA2A2,这样就形成了负电子亲这样就形成了负电子亲和势。和势。光电倍增管讲解139/5/2023体内：体内：P型型表面：表面：N型型负电子亲和势负电子亲和势(体内衬体内衬底材料的底材料的有效有效电子亲电子亲和势和势)是负的是负的经典发射体的经典发射体的电子亲电子亲和势仍是正的和势仍是正的EA1=E0-EC10E

9、A2=E0-EC20EAe=E0-EC11例如，例如，n912，测量精度，测量精度1%电源电源电压稳定度电压稳定度0.1%。光电倍增管讲解399/5/20233、光电特性、光电特性阳极光电流与入射于光电阴极的光通量之间的函数阳极光电流与入射于光电阴极的光通量之间的函数关系，称为倍增管的光电特性。关系，称为倍增管的光电特性。光电倍增管讲解409/5/2023近红外近红外远紫外远紫外可见光可见光短波限短波限窗口材料限制窗口材料限制 长波限长波限阴极材料限制阴极材料限制 光电倍增管讲解419/5/2023阴极伏安特性阴极伏安特性 阳极伏安特性：阳极伏安特性：光电二极管伏安特性：光电二极管伏安特性：恒

10、流源恒流源计算和分析方法相同计算和分析方法相同阳极伏安特性：阳极伏安特性：光电二极管伏安特性：光电二极管伏安特性：光电倍增管讲解429/5/2023阴极伏安特性阴极伏安特性 阳极伏安特性：阳极伏安特性：交流微变等效电路交流微变等效电路 恒流源恒流源计算和分析方法相同计算和分析方法相同光电倍增管讲解439/5/2023器件时间特性器件时间特性(单位：单位：ns)结结 构构上升时间上升时间渡越时间渡越时间渡越时间散渡越时间散差差直线聚焦型直线聚焦型0.731.350.371.1环形聚焦型环形聚焦型3.4313.6盒栅型盒栅型7577010百叶窗型百叶窗型76010外电路时间特性外电路时间特性 光电

11、倍增管讲解449/5/2023H Ce01/1/2LfC R当电路时间常数较大，倍增管的上限截止频率：当电路时间常数较大，倍增管的上限截止频率：倍增管的响应时间倍增管的响应时间输出电路的时间常数输出电路的时间常数光电倍增管讲解459/5/20237 暗电流暗电流光电倍增管的暗电流是指在施加光电倍增管的暗电流是指在施加规定的电压后，在无光照情况下规定的电压后，在无光照情况下测定的阳极电流。测定的阳极电流。光电倍增管的光电倍增管的暗电流值在正常应用的情况下是暗电流值在正常应用的情况下是很小的，一般为很小的，一般为nA，是所有光，是所有光电探测器件中暗电流最低的器件。电探测器件中暗电流最低的器件。暗

12、电流的来源：暗电流的来源：光电阴极和和靠近阴极的倍增极的热电子发射，光电阴极和和靠近阴极的倍增极的热电子发射，是是PMTPMT暗电流的主要成分暗电流的主要成分降低降低PMTPMT的工作温度的工作温度 光电倍增管的极间漏电流光电倍增管的极间漏电流-欧姆漏电欧姆漏电-清洁清洁 干燥干燥 场致发射场致发射 降低工作电压降低工作电压 残余气体放电残余气体放电 离子和光的反馈离子和光的反馈9、噪声、噪声8、疲劳特性、疲劳特性光电倍增管讲解469/5/2023部分光电倍增管特性部分光电倍增管特性光电倍增管讲解479/5/2023是保证其正常工作的必要条件，在常用的是保证其正常工作的必要条件，在常用的光探测

13、器件中，其工作电路是最为复杂的。光探测器件中，其工作电路是最为复杂的。工作电路：工作电路：高压供电电路高压供电电路信号输出电路信号输出电路分压电阻的确定分压电阻的确定 并联电容的确定并联电容的确定 高压电源高压电源 接地方式接地方式 光电倍增管讲解489/5/2023maxAR2010II总电压总电压UAK 在在10001500 V之间，之间，倍增极极间电压倍增极极间电压UD在在80100V之之间可以确定间可以确定分压电阻分压电阻IRIAmax光电倍增管讲解499/5/2023实例：实例：说明：说明：i.第一级对阴极电流形成影响最大第一级对阴极电流形成影响最大,高出高出2030Vii.中间级均

14、匀分配中间级均匀分配iii.最后一级最后一级,要高要高,克服空间电荷区的影响克服空间电荷区的影响.光电倍增管讲解509/5/2023探测光脉冲，最后几级脉冲电流很大，极间电压不稳探测光脉冲，最后几级脉冲电流很大，极间电压不稳最后几级并联旁路电容最后几级并联旁路电容C1、C2、C3。MMkntICnA11数为倍增极的二次发射系3221CCC光电倍增管讲解519/5/2023专用电源：电压波动在专用电源：电压波动在0.050.05以内以内 光电倍增管讲解529/5/2023缺点缺点：阴极负高压，屏蔽：阴极负高压，屏蔽困难，暗电流和噪声大。困难，暗电流和噪声大。优点优点：屏蔽罩靠近阴极，效果：屏蔽罩

15、靠近阴极，效果好；暗电流小，噪声低好；暗电流小，噪声低阳极接地（负高压接法阳极接地（负高压接法 ）阴极接地阴极接地(正高压接法正高压接法)优点优点：便于与后面放大器：便于与后面放大器相连，操作安全相连，操作安全缺点缺点：高压不利于安全操作；：高压不利于安全操作；接耐压很高的隔直电容器。接耐压很高的隔直电容器。光电倍增管讲解539/5/2023电流源电流源 利用伏安特性：利用伏安特性：负载电阻设计负载电阻设计 输出电流输出电流 输出电压等计算输出电压等计算光电倍增管讲解549/5/2023用负载电阻实现用负载电阻实现I/V转换：转换：较大的负载电阻较大的负载电阻1.频率响应变差频率响应变差2.饱

16、和引起非线性饱和引起非线性 负载电阻太大，阳极电压降低 饱和引起非线性饱和引起非线性 光电倍增管讲解559/5/2023用负载电阻实现用负载电阻实现I/V转换：转换：用运算放大器实现用运算放大器实现I/V转换：转换：1.良好的线性良好的线性2.良好频率响应特性良好频率响应特性3.转换效率高转换效率高较大的负载电阻较大的负载电阻1.频率响应变差频率响应变差2.饱和引起非线性饱和引起非线性 光电倍增管讲解569/5/2023 1)使用前应了解器件的特性。真空光电器件的共同特点使用前应了解器件的特性。真空光电器件的共同特点是灵敏度高、响应快、供电电压高、采用玻璃外壳、抗震性是灵敏度高、响应快、供电电

17、压高、采用玻璃外壳、抗震性差。差。2)使用时不宜用强光照。光照过强时，光电线性会变差使用时不宜用强光照。光照过强时，光电线性会变差而且容易使光电阴极疲劳（轻度疲劳经一段时间可恢复，重而且容易使光电阴极疲劳（轻度疲劳经一段时间可恢复，重度疲劳不能恢复），缩短寿命。度疲劳不能恢复），缩短寿命。3)工作电流不宜过大。工作电流大时会烧毁阴极面，或工作电流不宜过大。工作电流大时会烧毁阴极面，或使倍增级二次电子发射系数下降，增益降低，光电线性变差，使倍增级二次电子发射系数下降，增益降低，光电线性变差，缩短寿命。缩短寿命。4)用来测量交变光时，负载电阻不宜很大，因为负载电用来测量交变光时，负载电阻不宜很大，

18、因为负载电阻和管子的等效电容一起构成电路的时间常数，若负载电阻阻和管子的等效电容一起构成电路的时间常数，若负载电阻较大，时间常数就变大，频带将变窄。用运算放大器作倍增较大，时间常数就变大，频带将变窄。用运算放大器作倍增管输出的电流管输出的电流-电压转换，可以获得较好的频率响应和线性。电压转换，可以获得较好的频率响应和线性。使用注意事项使用注意事项光电倍增管讲解579/5/2023超高速超高速碰撞闪光碰撞闪光光电倍增管测量系统光电倍增管测量系统 光电倍增管讲解589/5/2023碰撞闪光的光电信号随时间变化曲线 峰前部分碰撞物的速度和碰撞角度、尺寸、密度和组成峰后部分碰撞产生的热羽黑体辐射衰减信

19、号强度峰值持续时间间隔弹丸参数黑体衰减持续时间长短靶板参数。光电倍增管讲解599/5/2023闪烁计数器闪烁计数器：闪烁晶体（闪烁晶体（NaI）+光电倍增管光电倍增管 光电倍增管讲解609/5/2023闪烁计数器闪烁计数器：闪烁晶体（闪烁晶体（NaI）+光电倍增管光电倍增管PET系统注入放射性物质，放射正电子，同周围的电子结合淬灭，射出511kev的射线,由探测器接收，可确定体内淬灭电子位置，得到CT像。光电倍增管讲解619/5/2023滨松生产的高通量（high-throughput）PET系统 光电倍增管讲解629/5/2023 PET扫描图像显示了许多疾病的早期征兆扫描图像显示了许多疾病

20、的早期征兆 光电倍增管讲解639/5/2023光电倍增管讲解649/5/2023光电倍增管讲解659/5/2023光电倍增管讲解669/5/2023本章小结：本章小结：1光电子发射探测器是利用外光电效应制成的器光电子发射探测器是利用外光电效应制成的器 件。光电倍增管：高灵敏度、高响应速度。件。光电倍增管：高灵敏度、高响应速度。2光电阴极：常规光电阴极和负电子亲和势阴光电阴极：常规光电阴极和负电子亲和势阴 极。极。3光电倍增管主要参数。噪声：阴极电流散粒噪光电倍增管主要参数。噪声：阴极电流散粒噪 声和各级倍增极的散粒噪声。声和各级倍增极的散粒噪声。4光电倍增管工作电路：高压供电电路和信号输光电倍

21、增管工作电路：高压供电电路和信号输出出 电路。电路。光电倍增管讲解679/5/20236 光电倍增管的应用光电倍增管的应用1.1.紫外紫外/可见可见/近红外分光光度计近红外分光光度计 光通过物质时使物质的电子状态发生变化，而失去部分能量，称为吸收。利用吸收进行定量分析。为确定样品物质的量，采用连续的光谱对物质进行扫描，并利用光电倍增管检测光通过被测物质前后的强度，即可得到被测物质吸收程度，计算出物质的量。一、一、光谱测量光谱测量光电倍增管讲解689/5/20232.2.原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 广泛地应用于微量金属元素的分析。对应于广泛地应用于微量金属元素的分析。对应于分析的各种元

22、素，需要专用的元素灯，照射燃烧分析的各种元素，需要专用的元素灯，照射燃烧并雾化分离成原子状态到被测物质上，用光电倍并雾化分离成原子状态到被测物质上，用光电倍增管检测光被吸收的强度，并与预先得到的标准增管检测光被吸收的强度，并与预先得到的标准样品比较。样品比较。光电倍增管讲解699/5/2023二、二、极微弱光信号的探测极微弱光信号的探测光子计数光子计数现在的光子计数系统，可探测到每秒现在的光子计数系统，可探测到每秒10-12个光子水平的极个光子水平的极微弱光，这种光子计数系统已用于生命科学研究中的细胞分微弱光，这种光子计数系统已用于生命科学研究中的细胞分类分析，它先用荧光物质对细胞进行标记，然

23、后根据这些细类分析，它先用荧光物质对细胞进行标记，然后根据这些细胞发出的不同的荧光进行分析，可以分离和捕集不同的细胞。胞发出的不同的荧光进行分析，可以分离和捕集不同的细胞。也要求光子计数系统的探测器有足够高的量子效率和很低的也要求光子计数系统的探测器有足够高的量子效率和很低的噪声。噪声。光电倍增管讲解709/5/2023 1)使用前应了解器件的特性。真空光电器件的共同特点使用前应了解器件的特性。真空光电器件的共同特点是灵敏度高、响应快、供电电压高、采用玻璃外壳、抗震性是灵敏度高、响应快、供电电压高、采用玻璃外壳、抗震性差。差。2)使用时不宜用强光照。光照过强时，光电线性会变差使用时不宜用强光照

24、。光照过强时，光电线性会变差而且容易使光电阴极疲劳（轻度疲劳经一段时间可恢复，重而且容易使光电阴极疲劳（轻度疲劳经一段时间可恢复，重度疲劳不能恢复），缩短寿命。度疲劳不能恢复），缩短寿命。3)工作电流不宜过大。工作电流大时会烧毁阴极面，或工作电流不宜过大。工作电流大时会烧毁阴极面，或使倍增级二次电子发射系数下降，增益降低，光电线性变差，使倍增级二次电子发射系数下降，增益降低，光电线性变差，缩短寿命。缩短寿命。4)用来测量交变光时，负载电阻不宜很大，因为负载电用来测量交变光时，负载电阻不宜很大，因为负载电阻和管子的等效电容一起构成电路的时间常数，若负载电阻阻和管子的等效电容一起构成电路的时间常数

25、，若负载电阻较大，时间常数就变大，频带将变窄。较大，时间常数就变大，频带将变窄。使用注意事项使用注意事项光电倍增管讲解719/5/2023光电倍增管讲解729/5/2023二、利用发光原理.发光分光光度计发光分光光度计 样品接受外部照射光的能量会产生发光，利样品接受外部照射光的能量会产生发光，利用单色器将这种光的特征光谱线显示出来，用用单色器将这种光的特征光谱线显示出来，用光电倍增管探测出特征光谱线是否存在及其强光电倍增管探测出特征光谱线是否存在及其强度。这种方法可以迅速地定性或定量地检查出度。这种方法可以迅速地定性或定量地检查出样品中的元素。样品中的元素。光电倍增管讲解739/5/2023

26、光电阴极材料和倍增极材料中一般都含有铯金属。当光电阴极材料和倍增极材料中一般都含有铯金属。当电子束较强时，电子束的碰撞会使倍增极和阴极板温度升电子束较强时，电子束的碰撞会使倍增极和阴极板温度升高，铯金属蒸发，影响阴极和倍增极的电子发射能力，使高，铯金属蒸发，影响阴极和倍增极的电子发射能力，使灵敏度下降。甚至使光电倍增管的灵敏度完全丧失。因此，灵敏度下降。甚至使光电倍增管的灵敏度完全丧失。因此，必须限制入射的光通量使光电倍增管的输出电流不得超过必须限制入射的光通量使光电倍增管的输出电流不得超过极限值极限值IaM。为防止意外情况发生，应对光电倍增管进行。为防止意外情况发生，应对光电倍增管进行过电流

27、保护，阳极电流一旦超过设定值便自动关断供电电过电流保护，阳极电流一旦超过设定值便自动关断供电电源。源。疲劳与衰老疲劳与衰老 光电倍增管讲解749/5/2023.荧光分光光度计荧光分光光度计 荧光分光光度计依据生物化学，特别是分子生物荧光分光光度计依据生物化学，特别是分子生物学原理。物质受到光照射，发射长波的发光，这学原理。物质受到光照射，发射长波的发光，这种光称为荧光。用光电倍增管检测荧光的强度及种光称为荧光。用光电倍增管检测荧光的强度及光谱特性，可以定性或定量地分析样品成份。光谱特性，可以定性或定量地分析样品成份。3.3.拉曼分光光度计拉曼分光光度计 用单色光照射物质后被散乱，这种散乱光中，

28、用单色光照射物质后被散乱，这种散乱光中，只有物质特有量的不同波长光混合在里面。这只有物质特有量的不同波长光混合在里面。这种散乱光（拉曼光）进行分光测定，对物质进种散乱光（拉曼光）进行分光测定，对物质进行定性定量的分析。由于拉曼发光极其微弱，行定性定量的分析。由于拉曼发光极其微弱，因此检测工作需要复杂的光路系统，并且采用因此检测工作需要复杂的光路系统，并且采用单光子计数法。单光子计数法。光电倍增管讲解759/5/2023三、质量光谱学与固体表面分析三、质量光谱学与固体表面分析 固体表面分析固体表面分析 固体表面的成分和结构，可以用极细的电子、离子、光或X射线的束流，入射到物质表面，对表面发出的电

29、子、离子、X射线等进行测定来分析。这种技术在半导体工业领域被用于半导体的检查中，如缺陷、表面分析、吸附等。电子、离子、X射线一般采用电子倍增器或MCP来测定。光电倍增管讲解769/5/2023四、环境监测四、环境监测 尘埃粒子计数器尘埃粒子计数器 尘埃粒子计数器检测大气或室内环境中悬浮的粉尘或粒子的密度。它利用了尘埃粒子对光的散乱或射线的吸收原理。浊度计浊度计 当液体中有悬浮粒子时，入射光会粒子被吸收、折射。对人的眼睛来看是模糊的，而浊度计正是利用了光的透过折射和散射原理，并用数据来表示的装置。光电倍增管讲解779/5/2023五、生物技术五、生物技术 细胞分类细胞分类 细胞分类仪是利用荧光物

30、质对细胞标定后，用激光照射，细胞的荧光、散乱光用光电倍增管进行观察，对特定的细胞进行选别的装置 荧光计荧光计 细胞分类的最终目的是分离细胞，为此，有一种用于对细胞、化学物质进行解析的装置，它称为荧光计。它对细胞、染色体发出的荧光、散乱光的荧光光谱、量子效率、偏光、寿命等进行测定。光电倍增管讲解789/5/2023六、医疗应用六、医疗应用 相机相机 将放射性同位素标定试剂注入病人体内，通过相机可以得到断层图象，来判别病灶。从闪烁扫描器开始，经逐步改良，相机的性能得到快速的发展。光电倍增管通过光导和大面积NaI（Tl）组合成探测器 正电子CT 放射线同位素（C11、O15、N18、F18等）标识的

31、试剂投入病人体内，发射出的正电子同体内结合时，放出淬灭线，用光电倍增管进行计数，用计算机作成体内正电子同位素分布的断层画面，这种装置称为正电子CT。光电倍增管讲解799/5/2023液体闪烁计数液体闪烁计数 液体闪烁计数应用于年代分析和生物化学等领域。将含有放射性同位素物质溶于有机闪烁体内，并置于两个光电倍增管之间，两个光电倍增管同时检测有机闪烁体的发光。临床检查临床检查 通过对血液、尿液中微量的胰岛素、激素、残留药物及病毒等对于抗原、抗体的作用特性，进行临床身体检查、诊断治疗效果等。光电倍增管对被同位素、酶、荧光、化学发光、生物发光物质等标识的抗原体的量进行化学测定。光电倍增管讲解809/5

32、/2023七、射线测定七、射线测定 区域检测仪 可以连续地检测环境辐射水平。它采用光电倍增管与闪烁体组合的方式，完成对低水平的射线和射线的检测。射线测量仪 射线测量仪采用光电倍增管与闪烁体组合的方式完成对低水平的射线和射线的检测。光电倍增管讲解819/5/2023八、资源调查八、资源调查 石油测井应用石油测井应用 石油测井中用以确定石油沉积位置以及储量等。内藏放射源、光电倍增管和闪烁体的探头进入井中，分析放射源被散射的以及地质结构中的自然射线，判断油井周围的地层类型 及密度光电倍增管讲解829/5/2023九、工业计测九、工业计测 厚度计厚度计 工业生产中的诸如纸张、塑料、钢材等的厚度检测，可

33、以通过包括放射源、光电倍增管和闪烁体的设备来实现。对于低密度物质，比如橡胶、塑料、纸张等，采用射线源；诸如钢板等的高密度物质则使用射线。（在电镀、蒸发控制等处，镀膜的厚度可使用X射线荧光光度计）半导体检查系统半导体检查系统 广泛地应用于半导体芯片的缺陷检查、掩膜错位等。芯片的缺陷检查装置中用光电倍增管检测芯片被激光照射后，尘埃、污染、缺陷等产生的散乱光。光电倍增管讲解839/5/2023十、摄影印刷十、摄影印刷 彩色扫描彩色扫描 彩色图片或照片进行印刷时，需要将其颜色进行分色扫描。分色是用光电倍增管和滤光片，把彩色分解成三原色（红、绿、兰）和黑色，作为图象数据读出。光电倍增管讲解849/5/2

34、023十一、高能物理十一、高能物理-加速器实验加速器实验 辐射计数器辐射计数器 在2层正交排列的细长塑料晶体的端部，配置光电倍增管，测量带电粒子通过的位置和时间。契伦柯夫计数器契伦柯夫计数器 这是用于粒子撞击反应时产生的二次粒子识别的装置。二次粒子通过诸如气体这种介质时，具有一定能量的电荷粒子会发出契伦柯夫光，测定这种光的发射角度，可以识别电荷粒子。光电倍增管讲解859/5/2023十二、中微子、正电子衰变实验，十二、中微子、正电子衰变实验，宇宙线检测宇宙线检测 中微子实验中微子实验 这种实验用于研究太阳中微子、宇宙线粒子物理学。用于发生契伦柯夫光的大量介质。在其周围配置很多大直径光电倍增管，

35、当中微子等的宇宙射线同介质发生相互作用，就会产生契伦柯夫光。光电倍增管探测到契伦柯夫光，可以解析粒子的飞来方向、能量等。光电倍增管讲解869/5/2023空气浴计数器空气浴计数器 宇宙线与地球大气撞击时，同大气原子发生作用，生成二次粒子，并进一步生成三次粒子。这样地增加下去，称作空气浴。这种空气浴产生的线、契伦柯夫光，由在地面上排列成格子状的许多光电倍增管来探测。十三、宇宙十三、宇宙 天体X线探测 来自宇宙的X线中，含有很多揭开宇宙之谜的信息。ISAS集团发射了探测超新星发出的天体X线的“阿斯卡”卫星，其中使用的探测器就是位置灵敏光电倍增管和气体正比计数管的组合体。光电倍增管讲解879/5/2

36、023恒星及星际尘埃散乱光的测定 来自宇宙的紫外线有许多与天体表面温度、星来自宇宙的紫外线有许多与天体表面温度、星际物质有关的信息。但是，地球大气层阻止了际物质有关的信息。但是，地球大气层阻止了紫外线到达地球表面，所以，在地面上不能加紫外线到达地球表面，所以，在地面上不能加以测量。因此，用发射火箭的方法，在火箭上以测量。因此，用发射火箭的方法，在火箭上搭载装置，探测搭载装置，探测300nm以下的紫外线。以下的紫外线。激光雷达激光雷达 激光雷达用于高精度测距、大气观测等。十四、激光十四、激光 光电倍增管讲解889/5/2023荧光寿命测定荧光寿命测定 把激光作为激励光源，测定样品荧光强度的时间变化，用来研究样品的分子结构。十五、等离子体十五、等离子体 等离子体探测等离子体探测 托克马克核聚变实验中的等离子电子密度、电子温度测量系统中，使用光电倍增管用来计测等离子中的杂质。