|
由于要測量的電流非常弱，所以用光電倍增管測量光的應用工作通常需要使用皮安計。 光電倍增管（PMT）是一種把光變成電流的裝置。光電倍增管有一個(gè)對光敏感的陰極，它發(fā)射的電子數目與撞擊到其上面的光子數量成正比。這些電子被加速運行后撞擊到下一級，并引起3到6個(gè)二次電子的發(fā)射。根據管子型號的不同，這個(gè)過(guò)程繼續進(jìn)行6至14級（稱(chēng)為倍增管電極(dynode)）。通�？梢赃_到100萬(wàn)倍或者更高的總增益。 詳細工作情況 使每個(gè)連續的光電倍增管電極的電壓都比它前面一個(gè)電極的電壓更高，這樣電子就得到加速。做到這一點(diǎn)最容易的方法是給整個(gè)光電倍增管的兩端加上一個(gè)電壓，然后從一個(gè)分壓器的各個(gè)抽頭取得供給各個(gè)倍增管電極的電壓，如圖4-13所示。 加到每個(gè)光電倍增管電極上的電壓決定于PMT的設計，并由每個(gè)管子的型號來(lái)確定。 光電倍增管電極電阻器的總電阻應當使得流過(guò)這一系列電阻器的電流至少比待測的光電倍增管陽(yáng)極電流大100倍： 大多數光電倍增管都要求其陽(yáng)極到陰極的電位在1000V到3000V 之間。由于陽(yáng)極是讀出點(diǎn)，所以通常工作在接近地的電位，而陰極則處于負 的高電位。吉時(shí)利公司的248型高壓電源可以為這種應用工作提供高達5000V的電壓。 大多數光電倍增管的陽(yáng)極電流范圍從皮安到100μA。由于皮安計具有很高的靈敏度，所以通常用作陽(yáng)極電流的讀出裝置。皮安計具有很低的輸入電壓降（輸入端壓降），這就使得陽(yáng)極實(shí)際上處于地電位。圖4-14示出使用6485型皮安計的典型配置情況。如果PMT要求的電壓不超過(guò)1000V，6517A型靜電計電壓源可以提供很方便的解決方案。因為它能測量電流又能供出高達±1000V的電壓。 采用這種連接方法時(shí)，皮安計讀出的電流為負值。有的時(shí)候，要求測量出的電流必須為正值。在這種情況下，簡(jiǎn)單地重新安排電路，并使用一個(gè)附加的電源就能獲得正電流。測量正PMT電流的電路配置示于圖4-15。皮安計在最后一個(gè)倍增管電極處讀取電流，此電流等于陽(yáng)極電流減去流過(guò)前一個(gè)倍增管電極的電流。實(shí)際上，進(jìn)行這種測量時(shí)略微犧牲了PMT的增益。 即使在陰極未照亮時(shí)，PMT中通常也會(huì )流過(guò)一個(gè)小的電流。這種現象稱(chēng)為“暗電流”，并且在大多數的應用中是無(wú)關(guān)緊要的。在另一些情況下，則可以使用REL（零點(diǎn)）功能將其從讀數中減去，或者簡(jiǎn)單地使用內置的零點(diǎn)抑制功能（如果儀器具有此功能的話(huà)）將其消除。 |
