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探测器
可见光脉冲输入下微通道板光电倍增管的动态范围研究
魏佳男
1,2
刘虎林
2
陈萍
2,3,*
李阳
4
[ ... ]
赵卫
2,3
作者单位
摘要
1
中国科学院大学,北京 100049
2
中国科学院西安光学精密机械研究所 超快诊断技术重点实验室,西安 710119
3
山西大学 极端光学协同创新中心,太原 030006
4
西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,西安 710024
5
装备发展部某中心,北京 100034
结合理论分析与实验测试,研究了在可见光脉冲输入条件下频率以及第二片微通道板与阳极之间电势差对微通道板光电倍增管动态范围的影响。研究结果表明:随着信号光脉冲频率的增大,微通道板壁面电荷补充不充分致使阳极输出偏离线性,并逐渐趋于饱和。当输入可见光脉冲宽度为50 ns,频率为500 Hz时,阳极的最大线性输出达到2 V(即40 mA);当输入光频率增加到1 000 Hz,阳极输出在1 V(即20 mA)时线性偏离程度达到10%以上;当输入光频率增加到5 000 Hz,阳极输出在0.3 V(即6 mA)时线性偏离程度达到约15%。随着第二片微通道板与阳极之间电势差的增大,阳极最大线性输出电压呈现波动性变化而非与其呈线性关系。当第二片微通道板与阳极之间的电势差在200 V左右时,阳极线性输出电压达到峰值,随着电势差不断增大,阳极线性输出电压开始出现波动,在电势差为500 V左右时达到第二个峰值,这主要是由于极板间电场强度与空间电荷效应共同作用的结果。该研究可为提升微通道板光电倍增管的动态范围提供指导,便于其应用于强辐射脉冲测量、激光通信等领域。
微通道板型光电倍增管
动态范围
输入光脉冲频率
微通道板-阳极电压
线性偏离
Microchannel plate photomultiplier tube
Dynamic range
Input light pulse frequency
Microchannel plate-anode voltage
Linear deviation
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光子学报
2024, 53(2): 0204001
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