光電倍增管選型報告

1、光電倍增管選型報告一、 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，其最大的缺點在于價格昂貴。經(jīng)過一段時間的尋找，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。 廠家型號參數(shù)北京濱松CR110(端窗)南京永紀華東GDB-443(端窗)南京永紀Y4432(端窗)日本濱松R647(端窗)北京濱松南京永紀華東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（mm3）28.5*11228.5*11428.5*11414*8428.5*942

2、8.5*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25mm25mm25mm9mm8*24mm8*24mm8mm陽極脈沖上升時間4.0ns14ns14ns3.2ns2.2ns2.2ns0.57ns電子渡越時間30ns22ns適用管座E678-14CE678-11AE678-11A陽極與陰極間的電壓1500Vdc2000Vdc2000Vdc1000Vdc1250

3、Vdc1250Vdc平均陽極電流0.1mA0.1mA0.1mA0.01mA0.1mA0.1mA0.1mA環(huán)境溫度范圍-30+50 -30+60-30+60-30+50 -80+50-30+50 550陰極光照靈敏度：SK最小 60 uA/Lm典型 95 uA/Lm最小30 uA/Lm典型 70 uA/Lm最小60 uA/Lm典型 80 uA/Lm最小40uA/Lm典型60 uA/Lm最小25 uA /Lm典型 40 uA /Lm最小30 uA /Lm典型 50 uA /Lm最小100 uA /Lm典型 135 uA /Lm陽極光照靈敏度：SP最小100A/Lm典型200A/Lm最小100 uA

4、/Lm典型 1000uA/Lm最小150 uA/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2nA最大10nA典型2nA最大10nA典型2nA最大10nA典型5nA最大15nA典型5nA最大30nA典型1nA最大10nA典型1nA最大10nA倍增級數(shù)11級11級11級10級9級9級電流增益2.1*1062.5*1062.5*1062*1061*1071*1074*106零售價格約1400RMB約900RMB約1300RMB約1800

5、RMB約850RMB約7000RMB注：H10720-210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 廠家型號參數(shù)北京濱松cc228-09Y咸陽威思曼西安力高電子科技HVW12P-1200PR外形尺寸（mm3）45.5*25*1250.8*25.4*12.736*27*18輸入電壓范圍（V）12±0.512±112輸入電流TYP（mA）空載20加載200250輸出電壓范圍（V）0-12500120050-1200輸出電流（mA）110.5輸入調(diào)整率TYP（%）0.010.0010.1負載調(diào)整率TYP（%）0.010.0010.1紋波（峰-峰）0.0

6、024%5mV60mv輸出電壓控制方式控制電壓（0+5V）控制電阻（50K±2.5K）控制電壓(0-10V)控制端輸入阻抗80K輸出電壓計算（控制電壓*250）±0.5%溫度系數(shù)（%oC）0.010.0025重量31g保護功能當(dāng)輸入電壓或控制電壓反向、過載、輸出短路時產(chǎn)生保護短路保護和電弧放電保護工作溫度（oC）0-400-45-2055報價RMB320(17% VAT)RMB335(17% VAT)RMB120三、 關(guān)于磁屏蔽 CR110北京濱松有相對應(yīng)的管座和磁屏蔽套提供，每套價格在250RMB左右。另外磁屏蔽罩，可采用自制或加工，坡莫合金（鎳-鐵）套來實現(xiàn)。四、 初步

7、結(jié)論從性能、使用普遍性、價格、采購難易度等方面綜合考慮，建議端窗使用北京濱松的CR110，側(cè)窗可使用通用型的IP28。初次實驗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？Answer：側(cè)窗型光電倍增管的單價比較便宜（一般數(shù)百元/只），在分光光度計、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

8、具有優(yōu)于側(cè)窗型的均勻性。端窗型光電倍增管的特點是擁有從幾十平方毫米到幾百平方厘米的光陰極，另外，現(xiàn)在還出現(xiàn)了針對高能物理實驗用的,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：側(cè)窗型相對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：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？ A：高壓電源的輸出電

9、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、負載調(diào)整率、紋波應(yīng)是關(guān)鍵性指標(biāo)。4. Q：高壓電源怎樣影響PMT系統(tǒng)的性能？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7一10 倍,如果放大倍數(shù)的穩(wěn)定度要求l% ,電源的穩(wěn)定度要求0.1 %。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1500一2500 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5 0 一15 00伏。對電源輸出電流的要求, 對快速管一般要求電源的輸出電流比較大, 例如1一2 毫安。對能譜和光度等方

10、面應(yīng)用的管子, 電源輸電流可以比較小。便攜式儀表中應(yīng)用的管子，輸出電流可以更小些。電源的極性通常有兩種: 一種是負高壓,另一種是正高壓, 各有其優(yōu)缺點, 應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場合來選擇。采用負高壓時陽極接近于地電位, 這樣對直流光信號的測量或快速光信號的觀測極為方便，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。由于負高壓供電比較簡單, 通常多采用負高壓，個別情況下,當(dāng)要求某一倍增極輸出信號時也可采用倍增極接地, 這時采用的高壓電源是浮置的.5. Q：PMT裸管價格