基于光电倍增管的弱光检测电路设计.PDF

电子技术》》 基于光电倍增管的弱光检测电路设计 温州医学院信息与工程学院 郑群生　张理兵　毛建智　陈 龙 设计了一种基于光电倍增管的弱光检测电路。该电路由光电倍增管分压器回路和检测光电倍增管阳极电流输出 【摘要】 的微弱电流检测电路组成。 光电倍增管（PMT）；分压器回路；弱电流；I/V变换 【关键词】 1.引言 2.光电倍增管分压器回路设计 流过分压器回路的电流，它和输出 在各种光传感器件中，光电倍增 九级倍增的R105型光电倍增管 线性有很大的关系。若R ～R 均相 1 10 管（PMT，Photo Multiplier Tube） 的分压器回路采用阳极接地，阴极 等，在没有任何光照并且PMT的暗电 是性能最好的一种，无论在灵敏度、 加负高压的方法，使电流计、电流 流为0的理想条件下，分压器回路可 响应速度、噪声系数还是动态范围 电压转换、用运算放大器回路等外 以提供线性递增的均分偏压共给各 上都遥遥领先于其他的光传感器件， 部回路和光电倍增管阳极在无电位 个倍增电极。此时 更难能可贵的是它的输出信号在相当 差情况下易于连接。具体分压回路 大范围内保持着高度的线性输出。 如如图1所示，图中K为光电发射阴极 实际情况是，即使在R ～R 均相 1 10 本文设计的弱光检测电路包括 （光阴极），DY1～DY9为九级电子倍 V 等并且高压电源 稳定的条件下，只 h 光电倍增管的分压器回路和光电倍 增极，P为电子收集极（阳极）。接 要阳极电流不为0，得到的偏压也 增管阳极微弱电流转换放大电路两 于高压V 上的串联电阻R ～R ，将 h 1 10 不是线性均分的。因为，各个倍增 部分。光电倍增管采用北京滨松公 Vh分割成所需要的梯度递增的倍增 极的电流要流过分压电阻链，而且 司的谱响应为300nm～650nm（S-4） 电压V ～V 供给PMT的各个倍增极 d1 d9 越靠近阴极的电阻上流过的电流越 的R105型光电倍增管，R105型倍增 使用。光电倍增管的增益可以通过 大，电阻上的压降也就越大。由于 管直径只有1-1/8英寸、九级倍增、 调节各倍增极的极间电压来实现。 总电压Vh是稳定的（定数），靠近 侧窗型，采用特殊设计的抗滞后结 此外，为了遮蔽杂光，提高对外部 阴极侧的电阻上压降增加必然导致 构，具有极好的输出稳定性，能广 电磁场的抗