光電倍增管選型報(bào)告

1、光電倍增管選型報(bào)告一、目的目前我們kemilo儀器上使用的，日本濱松的H10721-210光電倍增系統(tǒng)具有體積小巧，集成度高，靈敏度高，控制簡單等特點(diǎn)，其最大的缺點(diǎn)在于價(jià)格昂貴。經(jīng)過一段時(shí)間的尋找，找到以下幾款可供選擇的方案，現(xiàn)將他們的主要性能指標(biāo)列出，供大家選擇。廠家型號(hào)參數(shù)北京濱松CR110（端窗）南京永紀(jì)華東GDB-443（端窗）南京永紀(jì)Y4432（端窗）日本濱松R647（端窗）北京濱松南京永紀(jì)華東IP28（側(cè)窗）北京濱松R212UH日本濱松（現(xiàn)在使用的）H10720-210（光電倍增模塊）外形尺寸（mrri）成28.5*112成28.5*114成28.5*114114*84成28.5*

2、94228.5*9450*18*22光譜響應(yīng)范圍300-650nm300-670nm300-670nm300-670nm170-650nm170-650nm230-700nm最大響應(yīng)波長420nm400nm400nm440nm390nm390nm400nm光陰極雙堿光陰極雙堿光陰極陰極最小有效尺寸225mm$25mm225mm99mm8*24mm8*24mm88mm陽極脈沖上升時(shí)間4.0ns14ns14ns3.2ns2.2ns2.2ns0.57ns電子渡越時(shí)間30ns22ns適用管座E678-14CE678-11AE678-11A陽極與陰極間的電壓1500Vdc2000Vdc2000Vdc10

3、00Vdc1250Vdc1250Vdc平均陽極電流0.1mA0.1mA0.1mA0.01mA0.1mA0.1mA0.1mA環(huán)境溫度范圍-30+50C-30+60C-30+60C-30+50C-80+50C-30+50C550c陰極光照靈敏度：SK最小60uA/Lm典型95uA/Lm最小30uA/Lm典型70uA/Lm最小60uA/Lm典型80uA/Lm最小40uA/Lm典型60uA/Lm最小25uA/Lm典型40uA/Lm最小30uA/Lm典型50uA/Lm最小100uA/Lm典型135uA/Lm陽極光照靈敏度：SP最小100A/Lm典型200A/Lm最小100uA/Lm典型1000uA/Lm

4、最小150uA/Lm典型400uA/Lm最小30A/Lm典型120A/Lm最小50A/Lm典型400A/Lm最小1000A/Lm典型1500A/Lm最小100A/Lm典型270A/Lm陽極暗電流：IDB（避光30分鐘）典型2nA10nA典型2nA10nA典型2nA10nA典型5nA最大15nA典型5nA30nA典型1nA10nA典型1nA10nA倍增級(jí)數(shù)11級(jí)11級(jí)11級(jí)10級(jí)9級(jí)9級(jí)電流增益2.1*1062.5*1062.5*1062*1061*1071*1074*106零售價(jià)格約1400RMB約900RMB約1300RMB約1800RMB約850RMB約7000RMB注：H10720-21

5、0是光電倍增模塊無需配高壓電源和電磁屏蔽。二、關(guān)于光電倍增管的電源參爹-、_廠家型號(hào)北京濱松cc228-09Y咸陽威思曼MG1.5P1.5四安力圖電子科技HVW12P-1200PR外形尺寸（mrri）45.5*25*1250.8*25.4*12.736*27*18輸入電壓范圍（V）120.512112輸入電流TYP（mA）空載20加載200250輸出電壓范圍（V）0112500120050-1200輸出電流（mA）110.5輸入調(diào)整率TYP（%）0.010.0010.1負(fù)載調(diào)整率TYP（%）0.010.0010.1紋波（峰-峰）0.0024%5mV60mv輸出電壓控制方式控制電壓（0+5V）控

6、制電阻（50K2.5K）控制電壓（0-10V）控制端輸入阻抗80K輸出電壓計(jì)算(控制電壓*250)0.5%溫度系數(shù)（oC）0.010.002531g保護(hù)功能當(dāng)輸入電壓或控制電壓反向、過載、輸出短路時(shí)產(chǎn)生保護(hù)短路保護(hù)和電弧放電保護(hù)工作溫度（oC）0-400-45-2055報(bào)價(jià)RMB320(17%VAT)RMB33517%VAT)RMB120三、關(guān)于磁屏蔽CR110北京濱松有相對(duì)應(yīng)的管座和磁屏蔽套提供，每套價(jià)格在250RMB左右。另外磁屏蔽罩，可采用自制或加工，坡莫合金（饃-鐵）套來實(shí)現(xiàn)。四、初步結(jié)論從性能、使用普遍性、價(jià)格、采購難易度等方面綜合考慮，建議端窗使用北京濱松的 CR110,CR110

7、,側(cè)窗可使用通用型的 IP28IP28。初次實(shí)驗(yàn)使用北京濱松配套的電源和磁屏蔽罩。1. Question：PMT的側(cè)窗與端窗各有何有劣？AnswerAnswer：側(cè)窗型光電倍增管的單價(jià)比較便宜（一般數(shù)百元/ /只），在分光光度計(jì)、旋光儀和常規(guī)光度測定方面具有廣泛的應(yīng)用。大部分的側(cè)窗型光電倍增管使用不透明光陰極（反射式光陰極）和環(huán)形聚焦型電子倍增極結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠使其在較低的工作電壓下，具有較高的靈敏度。端窗型光電倍增管也稱頂窗型光電倍增管。其價(jià)格一般在千元以上，它是在其入射窗的內(nèi)表面上沉積了半透明的光陰極（透過式光陰極），這使其具有優(yōu)于側(cè)窗型的均勻性。端窗型光電倍增管的特點(diǎn)是擁有從幾十平方毫

8、米到幾百平方厘米的光陰極，另外，現(xiàn)在還出現(xiàn)了針對(duì)高能物理實(shí)驗(yàn)用的，可以廣角度捕獲入射光的大尺寸半球形光窗的光電倍增管。Q:在體外診斷儀器上應(yīng)用側(cè)窗型更具性能和成本上的優(yōu)勢？A A: :側(cè)窗型相對(duì)端窗型工作電壓較低，具有較高的靈敏度，但性能一致較差。咨詢過張工，側(cè)窗型光電倍增管由于安裝問題，雖然單管可以省幾百，會(huì)造成整體結(jié)構(gòu)偏大，但不利于整體成本的壓縮。2. Q:側(cè)窗是否有利于降低儀器產(chǎn)品高度？A:A:咨詢過張工，側(cè)窗的安裝方式不利于儀器體積的減小。3. Q:高壓電源的關(guān)鍵指標(biāo)是哪個(gè)？A:A:高壓電源的輸出電壓穩(wěn)定性直接關(guān)系到光電倍增管的放大倍數(shù)。輸出電流、輸入調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、紋波應(yīng)是關(guān)鍵性

9、指標(biāo)。4. Q:高壓電源怎樣影響PMT系統(tǒng)的性能？A:A:光電倍增管的放大倍數(shù)與工作電壓關(guān)系很大，電源的穩(wěn)定度一般要比放大倍數(shù)的穩(wěn)定度高 7 71010 倍，如果放大倍數(shù)的穩(wěn)定度要求 1%1%，電源的穩(wěn)定度要求 0.10.1%。至于電源電壓的調(diào)節(jié)范圍，由于快速管和高溫雙堿陰極管的工作電壓比較高，所以電源電壓的調(diào)節(jié)范圍一般要求在 1500150025002500 伏，其它管子的工作電壓比較低，電源電壓調(diào)節(jié)范圍一般要求在 505015001500 伏。對(duì)電源輸出電流的要求，對(duì)快速管一般要求電源的輸出電流比較大，例如 1 12 2 毫安。對(duì)能譜和光度等方面應(yīng)用的管子，電源輸電流可以比較小。便攜式儀表

10、中應(yīng)用的管子，輸出電流可以更小些。電源的極性通常有兩種：一種是負(fù)高壓，另一種是正高壓，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場合來選擇。采用負(fù)高壓時(shí)陽極接近于地電位，這樣對(duì)直流光信號(hào)的測量或快速光信號(hào)的觀測極為方便，小電流放大器或高頻同軸電纜可直接與陽極相連，高頻傳輸特性好但這時(shí)陰極處于高電位，管殼附近處于地電位的導(dǎo)體，可能引起管子的暗電流和噪聲的增大，增加管子工作的不穩(wěn)定性因此最好在管殼上裹上一層金屬，并將它連接到陰極電位上。采用正高壓供電可以使管子有較低和穩(wěn)定的暗電流，但由于陽極處于高電位，管子輸出與記錄電路之間需連接一耐高壓的隔直電容，輸出電路的分布參數(shù)增大，影響高頻傳輸特性。由于負(fù)高壓供電比較簡單，通常多采用負(fù)高壓，個(gè)別情況下，當(dāng)要求某一倍增極輸出信號(hào)時(shí)也可采用倍增極接地，這時(shí)采用的高壓電源是浮置的.5. Q:PMT裸管價(jià)格能否降至一千元以下？A A: :性能好一些的端窗如 CR110CR110 有些困難，性能一般的如南京永紀(jì) G