光電倍增管PPT

1、p0eIMhv 光子探測器光子探測器M光電增益輸出光電流光電導(dǎo)探測器：光電導(dǎo)探測器：M可以大于可以大于1光電三極管：光電三極管： M102雪崩光電二極管：雪崩光電二極管：M103？ M106Photoemissive detector,簡稱簡稱PE探測器探測器也稱為真空光電器件 光光 電電 管：管：光電倍增管：光電倍增管：被半導(dǎo)體光電器件取代被半導(dǎo)體光電器件取代 極高靈敏度極高靈敏度 10106 6 快速響應(yīng)快速響應(yīng) pSpS應(yīng)應(yīng) 用：用：微弱光信號、快速脈沖弱光信號微弱光信號、快速脈沖弱光信號也稱為真空光電器件 Photoemissive detector,簡稱簡稱PE探測器探測器缺點：結(jié)構(gòu)

2、復(fù)雜缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜 工作電壓高工作電壓高 體積龐大體積龐大優(yōu)點：靈敏度高優(yōu)點：靈敏度高 穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好 響應(yīng)速度快響應(yīng)速度快 噪聲小噪聲小具有外光電效應(yīng)的材料具有外光電效應(yīng)的材料 光電子發(fā)射體光電子發(fā)射體光電子發(fā)射探測器中的光電子發(fā)射體光電子發(fā)射探測器中的光電子發(fā)射體 又稱為光電陰極又稱為光電陰極 光電陰極光電陰極是完成光電轉(zhuǎn)換的重要部件，其性能是完成光電轉(zhuǎn)換的重要部件，其性能好壞直接影響整個光電發(fā)射器件的性能！好壞直接影響整個光電發(fā)射器件的性能！5.1 5.1 光電陰極光電陰極5.2 5.2 光電管和光電倍增管結(jié)構(gòu)原理光電管和光電倍增管結(jié)構(gòu)原理5.3 5.3 光電倍增管的主要特性參數(shù)光電倍

3、增管的主要特性參數(shù)5.4 5.4 光電倍增管的工作電路光電倍增管的工作電路良好的光電發(fā)射材料具備的條件：良好的光電發(fā)射材料具備的條件： a 光的吸收系數(shù)大光的吸收系數(shù)大b 光電子在體內(nèi)傳輸過程中受到的能量損失小光電子在體內(nèi)傳輸過程中受到的能量損失小c 表面勢壘低，表面逸出幾率大表面勢壘低，表面逸出幾率大反射系數(shù)大、吸收系反射系數(shù)大、吸收系數(shù)小、碰撞損失能量數(shù)小、碰撞損失能量大、逸出功大適大、逸出功大適應(yīng)對紫外靈敏的光電應(yīng)對紫外靈敏的光電探測器。探測器。 光吸收系數(shù)大得多，散光吸收系數(shù)大得多，散射能量損失小，量子效射能量損失小，量子效率比金屬大得多光率比金屬大得多光譜響應(yīng)：可見光和近紅譜響應(yīng)：可

4、見光和近紅外波段。外波段。金屬：金屬：半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：0AE0AE常規(guī)光電陰極常規(guī)光電陰極負電子親和勢陰極負電子親和勢陰極 半導(dǎo)體材料廣泛用作光電陰極半導(dǎo)體材料廣泛用作光電陰極 （1）、銀氧銫）、銀氧銫(Ag-O-Cs)光電陰極光電陰極峰值波長：峰值波長：350nm, 800nm光譜響應(yīng)范圍約光譜響應(yīng)范圍約300-1000nm300-1000nm；量子效率約量子效率約0.50.5；使用溫度使用溫度100100C C；暗電流大。暗電流大。最早的光電陰極，主要應(yīng)用于近紅外探測最早的光電陰極，主要應(yīng)用于近紅外探測 （2）單堿銻化物：）單堿銻化物： 金屬銻與堿金屬鋰、鈉、鉀、銣、銫中的一種化合，能金屬

5、銻與堿金屬鋰、鈉、鉀、銣、銫中的一種化合，能形成具有穩(wěn)定光電發(fā)射的發(fā)射體。形成具有穩(wěn)定光電發(fā)射的發(fā)射體。最常用的是最常用的是銻化銫（銻化銫（CsSbCsSb），），其陰極靈敏度最高，量子其陰極靈敏度最高，量子效率為效率為15152525，藍光區(qū)量子效率高達，藍光區(qū)量子效率高達30%30%，長波限為：，長波限為：600nm600nm。廣泛用于。廣泛用于紫外和可見光區(qū)紫外和可見光區(qū)的光電探測器中。光譜的光電探測器中。光譜響應(yīng)范圍較窄對紅光紅外不靈敏響應(yīng)范圍較窄對紅光紅外不靈敏CsSb陰極最為常用，紫外和可見光區(qū)的靈敏度最高陰極最為常用，紫外和可見光區(qū)的靈敏度最高 （3）多堿銻化物：）多堿銻化物：

6、SbNaKCs 最實用的光電陰極材料，高靈敏度、最實用的光電陰極材料，高靈敏度、寬光譜，紅外端延伸寬光譜，紅外端延伸930nm，用于寬帶光譜測量儀，用于寬帶光譜測量儀，擴擴展到近紅外展到近紅外。（4）紫外光電陰極）紫外光電陰極 光電陰極只對所探測的紫外輻射信號靈敏，而對光電陰極只對所探測的紫外輻射信號靈敏，而對可見光無響應(yīng)，這種陰極通常稱為可見光無響應(yīng)，這種陰極通常稱為“日盲日盲”型光電陰型光電陰極極?！叭彰と彰ぁ毙凸怆婈帢O型光電陰極實用的兩種：實用的兩種：碲化銫碲化銫(CsTe)長波限為長波限為0.32m碘化銫碘化銫(Csl) 長波限為長波限為0.2 m。響應(yīng)范圍響應(yīng)范圍(100280nm)

7、負電子親和勢材料結(jié)構(gòu)、原理負電子親和勢材料結(jié)構(gòu)、原理重摻雜的重摻雜的P型硅表型硅表面涂極薄的金屬面涂極薄的金屬Cs，經(jīng)過處理形成經(jīng)過處理形成N型型的的Cs2O。 以以Si-Cs2O光電陰極為例光電陰極為例P型型Si的電子親和勢的電子親和勢:N型型Cs2O電子親和勢電子親和勢:EA1=E0-EC10EA2=E0-EC20體內(nèi)：體內(nèi)：P型型表面：表面：N型型從從SiSi的導(dǎo)帶底部漂移到的導(dǎo)帶底部漂移到表面表面CsCs2 2O O的導(dǎo)帶底部。此的導(dǎo)帶底部。此時，電子只需克服時，電子只需克服E EAeAe就就能逸出表面。對于能逸出表面。對于P P型型SiSi的光電子需克服的有效的光電子需克服的有效親和

8、勢為親和勢為E EAeAe=E=EA2A2-E-Ed d由于能級彎曲，使由于能級彎曲，使E Ed dEEA2A2, ,這樣就形成了負電子親這樣就形成了負電子親和勢。和勢。體內(nèi)：體內(nèi)：P型型表面：表面：N型型負電子親和勢負電子親和勢(體內(nèi)襯體內(nèi)襯底材料的底材料的有效有效電子親電子親和勢和勢)是負的是負的經(jīng)典發(fā)射體的經(jīng)典發(fā)射體的電子親電子親和勢仍是正的和勢仍是正的EA1=E0-EC10EA2=E0-EC20EAe=E0-EC11例如，例如， n912，測量精度，測量精度1%電源電源電壓穩(wěn)定度電壓穩(wěn)定度0.1%。3、光電特性、光電特性陽極光電流與入射于光電陰極的光通量之間的函數(shù)陽極光電流與入射于光電

9、陰極的光通量之間的函數(shù)關(guān)系，稱為倍增管的光電特性。關(guān)系，稱為倍增管的光電特性。 近紅外近紅外遠紫外遠紫外可見光可見光短波限短波限窗口材料限制窗口材料限制 長波限長波限陰極材料限制陰極材料限制 陰極伏安特性陰極伏安特性 陽極伏安特性：陽極伏安特性： 光電二極管伏安特性：光電二極管伏安特性： 恒流源恒流源計算和分析方法相同計算和分析方法相同陽極伏安特性：陽極伏安特性： 光電二極管伏安特性：光電二極管伏安特性： 陰極伏安特性陰極伏安特性 陽極伏安特性：陽極伏安特性： 交流微變等效電路交流微變等效電路 恒流源恒流源計算和分析方法相同計算和分析方法相同器件時間特性器件時間特性 (單位：單位：ns)結(jié)結(jié)

10、構(gòu)構(gòu)上升時間上升時間渡越時間渡越時間渡越時間散渡越時間散差差直線聚焦型直線聚焦型0.731.350.371.1環(huán)形聚焦型環(huán)形聚焦型3.4313.6盒柵型盒柵型7577010百葉窗型百葉窗型76010外電路時間特性外電路時間特性 HCe01 /1 / 2LfC R當電路時間常數(shù)較大，倍增管的上限截止頻率：當電路時間常數(shù)較大，倍增管的上限截止頻率：倍增管的響應(yīng)時間倍增管的響應(yīng)時間輸出電路的時間常數(shù)輸出電路的時間常數(shù)7 暗電流暗電流光電倍增管的暗電流是指在施加光電倍增管的暗電流是指在施加規(guī)定的電壓后，在無光照情況下規(guī)定的電壓后，在無光照情況下測定的陽極電流。測定的陽極電流。光電倍增管的光電倍增管的暗

11、電流值在正常應(yīng)用的情況下是暗電流值在正常應(yīng)用的情況下是很小的，一般為很小的，一般為nA，是所有光，是所有光電探測器件中暗電流最低的器件。電探測器件中暗電流最低的器件。 暗電流的來源：暗電流的來源： 光電陰極和和靠近陰極的倍增極的熱電子發(fā)射，光電陰極和和靠近陰極的倍增極的熱電子發(fā)射， 是是PMTPMT暗電流的主要成分暗電流的主要成分降低降低PMTPMT的工作溫度的工作溫度 光電倍增管的極間漏電流光電倍增管的極間漏電流- -歐姆漏電歐姆漏電-清潔清潔 干燥干燥 場致發(fā)射場致發(fā)射 降低工作電壓降低工作電壓 殘余氣體放電殘余氣體放電 離子和光的反饋離子和光的反饋9、噪聲、噪聲8、疲勞特性、疲勞特性部分

12、光電倍增管特性部分光電倍增管特性是保證其正常工作的必要條件，在常用的是保證其正常工作的必要條件，在常用的光探測器件中，其工作電路是最為復(fù)雜的。光探測器件中，其工作電路是最為復(fù)雜的。工作電路：工作電路：高壓供電電路高壓供電電路信號輸出電路信號輸出電路分壓電阻的確定分壓電阻的確定 并聯(lián)電容的確定并聯(lián)電容的確定 高壓電源高壓電源 接地方式接地方式 maxAR2010II總電壓總電壓UAK 在在10001500 V之間，之間，倍增極極間電壓倍增極極間電壓UD在在80100V之之間可以確定間可以確定分壓電阻分壓電阻IRIAmax實例：實例：說明：說明：i. 第一級對陰極電流形成影響最大第一級對陰極電流形

13、成影響最大,高出高出2030Vii. 中間級均勻分配中間級均勻分配iii. 最后一級最后一級,要高要高,克服空間電荷區(qū)的影響克服空間電荷區(qū)的影響.探測光脈沖，最后幾級脈沖電流很大，極間電壓不穩(wěn)探測光脈沖，最后幾級脈沖電流很大，極間電壓不穩(wěn)最后幾級并聯(lián)旁路電容最后幾級并聯(lián)旁路電容C1、C2、C3。 MMkntICnA11數(shù)為倍增極的二次發(fā)射系3221CCC專用電源：電壓波動在專用電源：電壓波動在0.050.05以內(nèi)以內(nèi) 缺點缺點：陰極負高壓，屏蔽：陰極負高壓，屏蔽困難，暗電流和噪聲大。困難，暗電流和噪聲大。優(yōu)點優(yōu)點：屏蔽罩靠近陰極，效果：屏蔽罩靠近陰極，效果好；暗電流小，噪聲低好；暗電流小，噪聲

14、低陽極接地（負高壓接法陽極接地（負高壓接法 ）陰極接地陰極接地( (正高壓接法正高壓接法) )優(yōu)點優(yōu)點：便于與后面放大器：便于與后面放大器相連，操作安全相連，操作安全缺點缺點：高壓不利于安全操作；：高壓不利于安全操作；接耐壓很高的隔直電容器。接耐壓很高的隔直電容器。電流源電流源 利用伏安特性：利用伏安特性： 負載電阻設(shè)計負載電阻設(shè)計 輸出電流輸出電流 輸出電壓等計算輸出電壓等計算用負載電阻實現(xiàn)用負載電阻實現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換：較大的負載電阻較大的負載電阻1.頻率響應(yīng)變差頻率響應(yīng)變差2.飽和引起非線性飽和引起非線性 負載電阻太大，陽極電壓降低 飽和引起非線性飽和引起非線性 用負載電阻實現(xiàn)用負載電阻

15、實現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換：用運算放大器實現(xiàn)用運算放大器實現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換： 1. 良好的線性良好的線性2. 良好頻率響應(yīng)特性良好頻率響應(yīng)特性3. 轉(zhuǎn)換效率高轉(zhuǎn)換效率高較大的負載電阻較大的負載電阻1.頻率響應(yīng)變差頻率響應(yīng)變差2.飽和引起非線性飽和引起非線性 1)使用前應(yīng)了解器件的特性。真空光電器件的共同特點使用前應(yīng)了解器件的特性。真空光電器件的共同特點是靈敏度高、響應(yīng)快、供電電壓高、采用玻璃外殼、抗震性是靈敏度高、響應(yīng)快、供電電壓高、采用玻璃外殼、抗震性差。差。 2)使用時不宜用強光照。光照過強時，光電線性會變差使用時不宜用強光照。光照過強時，光電線性會變差而且容易使光電陰極疲勞（輕度疲勞經(jīng)一段時

16、間可恢復(fù)，重而且容易使光電陰極疲勞（輕度疲勞經(jīng)一段時間可恢復(fù)，重度疲勞不能恢復(fù)），縮短壽命。度疲勞不能恢復(fù)），縮短壽命。 3)工作電流不宜過大。工作電流大時會燒毀陰極面，或工作電流不宜過大。工作電流大時會燒毀陰極面，或使倍增級二次電子發(fā)射系數(shù)下降，增益降低，光電線性變差，使倍增級二次電子發(fā)射系數(shù)下降，增益降低，光電線性變差，縮短壽命?？s短壽命。 4)用來測量交變光時，負載電阻不宜很大，因為負載電用來測量交變光時，負載電阻不宜很大，因為負載電阻和管子的等效電容一起構(gòu)成電路的時間常數(shù)，若負載電阻阻和管子的等效電容一起構(gòu)成電路的時間常數(shù)，若負載電阻較大，時間常數(shù)就變大，頻帶將變窄。用運算放大器作倍增

17、較大，時間常數(shù)就變大，頻帶將變窄。用運算放大器作倍增管輸出的電流管輸出的電流-電壓轉(zhuǎn)換，可以獲得較好的頻率響應(yīng)和線性。電壓轉(zhuǎn)換，可以獲得較好的頻率響應(yīng)和線性。使用注意事項使用注意事項超高速超高速碰撞閃光碰撞閃光光電倍增管測量系統(tǒng)光電倍增管測量系統(tǒng) 碰撞閃光的光電信號隨時間變化曲線 峰前部分碰撞物的速度和碰撞角度、尺寸、密度和組成峰后部分碰撞產(chǎn)生的熱羽黑體輻射衰減信號強度峰值持續(xù)時間間隔彈丸參數(shù)黑體衰減持續(xù)時間長短靶板參數(shù)。 閃爍計數(shù)器閃爍計數(shù)器： 閃爍晶體（閃爍晶體（NaI） + + 光電倍增管光電倍增管 閃爍計數(shù)器閃爍計數(shù)器： 閃爍晶體（閃爍晶體（NaI） + + 光電倍增管光電倍增管PET

18、系統(tǒng)注入放射性物質(zhì)，放射正電子，同周圍的電子結(jié)合淬滅，射出511kev的射線,由探測器接收，可確定體內(nèi)淬滅電子位置，得到CT像。濱松生產(chǎn)的高通量（high-throughput）PET系統(tǒng) PET掃描圖像顯示了許多疾病的早期征兆掃描圖像顯示了許多疾病的早期征兆 本章小結(jié)：本章小結(jié)：1光電子發(fā)射探測器是利用外光電效應(yīng)制成的器光電子發(fā)射探測器是利用外光電效應(yīng)制成的器 件。光電倍增管：高靈敏度、高響應(yīng)速度。件。光電倍增管：高靈敏度、高響應(yīng)速度。2光電陰極：常規(guī)光電陰極和負電子親和勢陰光電陰極：常規(guī)光電陰極和負電子親和勢陰 極。極。3光電倍增管主要參數(shù)。噪聲：陰極電流散粒噪光電倍增管主要參數(shù)。噪聲：陰

19、極電流散粒噪 聲和各級倍增極的散粒噪聲。聲和各級倍增極的散粒噪聲。 4光電倍增管工作電路：高壓供電電路和信號輸光電倍增管工作電路：高壓供電電路和信號輸出出 電路。電路。6 光電倍增管的應(yīng)用光電倍增管的應(yīng)用1.1.紫外紫外/可見可見/近紅外分光光度計近紅外分光光度計 光通過物質(zhì)時使物質(zhì)的電子狀態(tài)發(fā)生變化，而失去部分能量，稱為吸收。利用吸收進行定量分析。為確定樣品物質(zhì)的量，采用連續(xù)的光譜對物質(zhì)進行掃描，并利用光電倍增管檢測光通過被測物質(zhì)前后的強度，即可得到被測物質(zhì)吸收程度，計算出物質(zhì)的量。 一、一、光譜測量光譜測量2.2.原子吸收分光光度計原子吸收分光光度計 廣泛地應(yīng)用于微量金屬元素的分析。對應(yīng)于

20、廣泛地應(yīng)用于微量金屬元素的分析。對應(yīng)于分析的各種元素，需要專用的元素燈，照射燃燒分析的各種元素，需要專用的元素燈，照射燃燒并霧化分離成原子狀態(tài)到被測物質(zhì)上，用光電倍并霧化分離成原子狀態(tài)到被測物質(zhì)上，用光電倍增管檢測光被吸收的強度，并與預(yù)先得到的標準增管檢測光被吸收的強度，并與預(yù)先得到的標準樣品比較。樣品比較。 二、二、極微弱光信號的探測極微弱光信號的探測光子計數(shù)光子計數(shù)現(xiàn)在的光子計數(shù)系統(tǒng)，可探測到每秒現(xiàn)在的光子計數(shù)系統(tǒng)，可探測到每秒10-12個光子水平的極個光子水平的極微弱光，這種光子計數(shù)系統(tǒng)已用于生命科學(xué)研究中的細胞分微弱光，這種光子計數(shù)系統(tǒng)已用于生命科學(xué)研究中的細胞分類分析，它先用熒光物質(zhì)

21、對細胞進行標記，然后根據(jù)這些細類分析，它先用熒光物質(zhì)對細胞進行標記，然后根據(jù)這些細胞發(fā)出的不同的熒光進行分析，可以分離和捕集不同的細胞。胞發(fā)出的不同的熒光進行分析，可以分離和捕集不同的細胞。也要求光子計數(shù)系統(tǒng)的探測器有足夠高的量子效率和很低的也要求光子計數(shù)系統(tǒng)的探測器有足夠高的量子效率和很低的噪聲。噪聲。 1)使用前應(yīng)了解器件的特性。真空光電器件的共同特點使用前應(yīng)了解器件的特性。真空光電器件的共同特點是靈敏度高、響應(yīng)快、供電電壓高、采用玻璃外殼、抗震性是靈敏度高、響應(yīng)快、供電電壓高、采用玻璃外殼、抗震性差。差。 2)使用時不宜用強光照。光照過強時，光電線性會變差使用時不宜用強光照。光照過強時，

22、光電線性會變差而且容易使光電陰極疲勞（輕度疲勞經(jīng)一段時間可恢復(fù)，重而且容易使光電陰極疲勞（輕度疲勞經(jīng)一段時間可恢復(fù)，重度疲勞不能恢復(fù)），縮短壽命。度疲勞不能恢復(fù)），縮短壽命。 3)工作電流不宜過大。工作電流大時會燒毀陰極面，或工作電流不宜過大。工作電流大時會燒毀陰極面，或使倍增級二次電子發(fā)射系數(shù)下降，增益降低，光電線性變差，使倍增級二次電子發(fā)射系數(shù)下降，增益降低，光電線性變差，縮短壽命?？s短壽命。 4)用來測量交變光時，負載電阻不宜很大，因為負載電用來測量交變光時，負載電阻不宜很大，因為負載電阻和管子的等效電容一起構(gòu)成電路的時間常數(shù)，若負載電阻阻和管子的等效電容一起構(gòu)成電路的時間常數(shù)，若負載電

23、阻較大，時間常數(shù)就變大，頻帶將變窄。較大，時間常數(shù)就變大，頻帶將變窄。使用注意事項使用注意事項二、利用發(fā)光原理. .發(fā)光分光光度計發(fā)光分光光度計 樣品接受外部照射光的能量會產(chǎn)生發(fā)光，利樣品接受外部照射光的能量會產(chǎn)生發(fā)光，利用單色器將這種光的特征光譜線顯示出來，用用單色器將這種光的特征光譜線顯示出來，用光電倍增管探測出特征光譜線是否存在及其強光電倍增管探測出特征光譜線是否存在及其強度。這種方法可以迅速地定性或定量地檢查出度。這種方法可以迅速地定性或定量地檢查出樣品中的元素。樣品中的元素。 光電陰極材料和倍增極材料中一般都含有銫金屬。當光電陰極材料和倍增極材料中一般都含有銫金屬。當電子束較強時，電

24、子束的碰撞會使倍增極和陰極板溫度升電子束較強時，電子束的碰撞會使倍增極和陰極板溫度升高，銫金屬蒸發(fā)，影響陰極和倍增極的電子發(fā)射能力，使高，銫金屬蒸發(fā)，影響陰極和倍增極的電子發(fā)射能力，使靈敏度下降。甚至使光電倍增管的靈敏度完全喪失。因此，靈敏度下降。甚至使光電倍增管的靈敏度完全喪失。因此，必須限制入射的光通量使光電倍增管的輸出電流不得超過必須限制入射的光通量使光電倍增管的輸出電流不得超過極限值極限值IaM。為防止意外情況發(fā)生，應(yīng)對光電倍增管進行。為防止意外情況發(fā)生，應(yīng)對光電倍增管進行過電流保護，陽極電流一旦超過設(shè)定值便自動關(guān)斷供電電過電流保護，陽極電流一旦超過設(shè)定值便自動關(guān)斷供電電源。源。 疲勞

25、與衰老疲勞與衰老 . .熒光分光光度計熒光分光光度計 熒光分光光度計依據(jù)生物化學(xué)，特別是分子生物熒光分光光度計依據(jù)生物化學(xué)，特別是分子生物學(xué)原理。物質(zhì)受到光照射，發(fā)射長波的發(fā)光，這學(xué)原理。物質(zhì)受到光照射，發(fā)射長波的發(fā)光，這種光稱為熒光。用光電倍增管檢測熒光的強度及種光稱為熒光。用光電倍增管檢測熒光的強度及光譜特性，可以定性或定量地分析樣品成份。光譜特性，可以定性或定量地分析樣品成份。 3.3.拉曼分光光度計拉曼分光光度計 用單色光照射物質(zhì)后被散亂，這種散亂光中，用單色光照射物質(zhì)后被散亂，這種散亂光中，只有物質(zhì)特有量的不同波長光混合在里面。這只有物質(zhì)特有量的不同波長光混合在里面。這種散亂光（拉曼

26、光）進行分光測定，對物質(zhì)進種散亂光（拉曼光）進行分光測定，對物質(zhì)進行定性定量的分析。由于拉曼發(fā)光極其微弱，行定性定量的分析。由于拉曼發(fā)光極其微弱，因此檢測工作需要復(fù)雜的光路系統(tǒng)，并且采用因此檢測工作需要復(fù)雜的光路系統(tǒng)，并且采用單光子計數(shù)法。單光子計數(shù)法。 三、質(zhì)量光譜學(xué)與固體表面分析三、質(zhì)量光譜學(xué)與固體表面分析 固體表面分析固體表面分析 固體表面的成分和結(jié)構(gòu)，可以用極細的電子、離子、光或X射線的束流，入射到物質(zhì)表面，對表面發(fā)出的電子、離子、X射線等進行測定來分析。這種技術(shù)在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域被用于半導(dǎo)體的檢查中，如缺陷、表面分析、吸附等。電子、離子、X射線一般采用電子倍增器或MCP來測定。 四、環(huán)

27、境監(jiān)測四、環(huán)境監(jiān)測 塵埃粒子計數(shù)器塵埃粒子計數(shù)器 塵埃粒子計數(shù)器檢測大氣或室內(nèi)環(huán)境中懸浮的粉塵或粒子的密度。它利用了塵埃粒子對光的散亂或射線的吸收原理。 濁度計濁度計 當液體中有懸浮粒子時，入射光會粒子被吸收、折射。對人的眼睛來看是模糊的，而濁度計正是利用了光的透過折射和散射原理，并用數(shù)據(jù)來表示的裝置。 五、生物技術(shù)五、生物技術(shù) 細胞分類細胞分類 細胞分類儀是利用熒光物質(zhì)對細胞標定后，用激光照射，細胞的熒光、散亂光用光電倍增管進行觀察，對特定的細胞進行選別的裝置 熒光計熒光計 細胞分類的最終目的是分離細胞，為此，有一種用于對細胞、化學(xué)物質(zhì)進行解析的裝置，它稱為熒光計。它對細胞、染色體發(fā)出的熒光

28、、散亂光的熒光光譜、量子效率、偏光、壽命等進行測定。 六、醫(yī)療應(yīng)用六、醫(yī)療應(yīng)用 相機相機 將放射性同位素標定試劑注入病人體內(nèi)，通過相機可以得到斷層圖象，來判別病灶。從閃爍掃描器開始，經(jīng)逐步改良，相機的性能得到快速的發(fā)展。光電倍增管通過光導(dǎo)和大面積NaI（Tl）組合成探測器 正電子CT 放射線同位素（C11、O15、N18、F18等）標識的試劑投入病人體內(nèi)，發(fā)射出的正電子同體內(nèi)結(jié)合時，放出淬滅線，用光電倍增管進行計數(shù)，用計算機作成體內(nèi)正電子同位素分布的斷層畫面，這種裝置稱為正電子CT。 液體閃爍計數(shù)液體閃爍計數(shù) 液體閃爍計數(shù)應(yīng)用于年代分析和生物化學(xué)等領(lǐng)域。將含有放射性同位素物質(zhì)溶于有機閃爍體內(nèi)，

29、并置于兩個光電倍增管之間，兩個光電倍增管同時檢測有機閃爍體的發(fā)光。 臨床檢查臨床檢查 通過對血液、尿液中微量的胰島素、激素、殘留藥物及病毒等對于抗原、抗體的作用特性，進行臨床身體檢查、診斷治療效果等。光電倍增管對被同位素、酶、熒光、化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光物質(zhì)等標識的抗原體的量進行化學(xué)測定。 七、射線測定七、射線測定 區(qū)域檢測儀 可以連續(xù)地檢測環(huán)境輻射水平。它采用光電倍增管與閃爍體組合的方式，完成對低水平的射線和射線的檢測。 射線測量儀 射線測量儀采用光電倍增管與閃爍體組合的方式完成對低水平的射線和射線的檢測。 八、資源調(diào)查八、資源調(diào)查 石油測井應(yīng)用石油測井應(yīng)用 石油測井中用以確定石油沉積位置以及儲

30、量等。內(nèi)藏放射源、光電倍增管和閃爍體的探頭進入井中，分析放射源被散射的以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的自然射線，判斷油井周圍的地層類型 及密度九、工業(yè)計測九、工業(yè)計測 厚度計厚度計 工業(yè)生產(chǎn)中的諸如紙張、塑料、鋼材等的厚度檢測，可以通過包括放射源、光電倍增管和閃爍體的設(shè)備來實現(xiàn)。對于低密度物質(zhì)，比如橡膠、塑料、紙張等，采用射線源；諸如鋼板等的高密度物質(zhì)則使用射線。（在電鍍、蒸發(fā)控制等處，鍍膜的厚度可使用X射線熒光光度計） 半導(dǎo)體檢查系統(tǒng)半導(dǎo)體檢查系統(tǒng) 廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片的缺陷檢查、掩膜錯位等。芯片的缺陷檢查裝置中用光電倍增管檢測芯片被激光照射后，塵埃、污染、缺陷等產(chǎn)生的散亂光。 十、攝影印刷十、攝影印刷 彩色掃描彩色掃描