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《傳感器應用技術》課程光電發射效應及典型器件PhotoelectricemissioneffectanditstypicaldevicesSensorsapplicationtechnology1.光電發射效應2.

光電管3.光電倍增管課程內容CourseContents1.

光電發射效應光電發射效應是指物質吸收光子并激發出自由電子的行為。當金屬表面在特定的光輻照作用下，金屬會吸收光子并發射電子，發射出來的電子叫做光電子。光的波長需小于某一臨界值（相等于光的頻率高于某一臨界值）時方能發射電子，其臨界值即極限頻率和極限波長。當入射光的頻譜成分不變時，產生的光電流與光強成正比。2.

光電管光電管（phototube）基于外光電效應的基本光電轉換器件。光電管分為真空光電管和充氣光電管。光電管的典型結構是將球形玻璃殼抽成真空，在內半球面上涂一層光電材料作為陰極，球心放置小球形或小環形金屬作為陽極。若球內充低壓惰性氣體就成為充氣光電管。光電子在飛向陽極的過程中與氣體分子碰撞而使氣體電離，可增加光電管的靈敏度。光電管靈敏度低、體積大、易破損，已被固體光電器件所代替。2.

光電管光電管外形3.

光電倍增管光電倍增管（photomultiplier）建立在外光電效應、二次電子發射和電子光學理論基礎上，結合了高增益、低噪聲、高頻率響應和大信號接收區等特征，是一種具有極高靈敏度和超快時間響應的光敏電真空器件。光電倍增管由光陰極、倍增極、陽極組成，其中倍增極通常為12-14級，多的可達30級。倍增極能在電子轟擊下發射出更多“次級電子”，可將陰極的光電流放大幾萬至幾百萬倍，故其靈敏度要比普通光電管高得多。3.

光電倍增管光電倍增管工作原理圖當光照射到光陰極時，光陰極向真空中激發出光電子。這些光電子按聚焦極電場進入倍增系統，并利用二次電子釋放效應得到倍增放大，最后把放大后的電子用陽極收集作為信號輸出。

因為采用了二次發射倍增系統，所以光電倍增管在探測紫外、可見和近紅外區的輻射能量的光電探測器中，具有極高的靈敏度和極低的噪聲。3.

光電倍增管光電倍增管外形電子信息工程技術專業教

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