光子计数器的组成 点击:200 | 回复:0



chinazyhs

    
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发表于:2014-03-20 11:30:23
楼主

  光子计数器所属光学仪器的一种,各部分的功能和主要要求如下:

  (1)光电倍增管 按照前面的介绍,实现光子计数的一个重要条件是要有性能良好的光电倍增管.更具体地说,用于光子计数的光电倍增管必须具有适合于实验中工作波段的光谱响应,要有适当的阴极面积,量子效串高,暗计数串抵,时间响应快,并且光阴极穆定性高。为了获得较高的稳定性,除尽量采用光阴极面积小的管子外.还可采用制冷技术来降低管子的环境温度,以减少备倍增级的热电子发射。

  (2)放大器 放大器的作用是将光电倍增管阳极回路输出的光电子脉冲(连同其他噪声脉冲)线性地放大。放大器的增益可根据单光电子脉冲的高度和甄别电乎的范围来选定,例如本实验采用的甄别电平为0.15—0.5mv连续可调。单光电子脉冲高度可这样估算:若光电子脉冲半高宽为tw≈10ns,光电倍增管增益为所以放大器的增益大约100即可。此外放大器还必须具有较宽的线性动态范围,上升时间小于或等于3ns(即通频带宽达100NHZ),噪声系数小等。光电倍增管与放大器的连线应尽量短以减少分布电容,有利于光电脉冲的形成与传输。

  (3)脉冲高度甄别器 脉冲高度甄别器有连续可调的电平,称为甄别电平。只有当输入脉冲的幅度大干甄别电平时.甄别器才输出一个有一定幅度和形状的标准脉冲。在用于光子计数时,可以将甄别电平调整到单光电子绝的下限处,达时各倍增极所引起的热噪声脉冲冈小于甄别电平而不能通过。经甄别器后只有光阴极形成的光电子脉冲和热电子脉冲的输出。对甄别器的要求是甄别电乎稳定、灵敏度高.死时间小(当有一脉刚吸了甄别器线路以后,在它恢复原状以前甄别器不能接受后续脉冲.这段时间称为死时间,用于光子计数的甄别器的死时间要求小于10ns)。

  (4)计数器 计数器(定标器)的作用是将甄别器输出的脉冲累计起来并予以显示。用于光于计数的计数器要满足高计数串的要求。即要能分辨时间间隔为10ns 的二脉冲,相应的计数率为100MHZ。不过当光子计数器用于微弱光的测量时,它的计数串一般很低。因此采用计数宰低于10NR2的计数器亦可。

  计数器的工作有直接计数、比例计数和倒数计数三种。直接计数工作方式如同通用计数器那样,由计数器累计测量时间间隔t内的信号计数.而在一些光谱测量实验中,由于光源的起伏造成测量信号的涨落。利用比例计数方式可实现光源补偿功能,以消除这种影响.但须在实验电路中建立一套光源补偿系统。倒数计数工作方式在给定的预设条件下.对于不同强度的光信号,其测量结果的信噪比是相同的。测量结果正比于输入信号计数串的例数,这样,可以用一个对数式的数—模转换器来直接显示被测样品的吸收系数。




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