WO2010142064A1 - 一种光电倍增管 - Google Patents

Description

木領域

木友 涉及光 器件 尤其涉及 于透射 光明 和反射 光明 合 倍增 。

倍增 是一 具有板高天敏度和 同 的光 器件 可 于 于 微弱 探測、化 、 生物 研究等 各中。 作力 部件 統的聚焦 倍增 主要由 也 光明 、 聚焦 、 于倍增器及 于收集 等 其中光明 特殊 材料 的 在特定基板上的 的 按照 特 方式 可分力透射 和反射 大 。

目前聚焦 倍增管的光明 都 透射 透射 光明板一般 在 玻璃外 入射窗的內表面上 被 洲的光我 入射 射入。 如 所示 聚焦 倍增管的工作 是 入射光于 透光的 容器 1 前窗口 到光明 2 一部分光于 特 屯子 其余 于穿透光明 2 容器。 在光明 2中 特 于之中的一 部分 光明 吸收 另一部分 不 入射光子 的3 0

光明 2 空中 沿聚焦 加速 由 多 表面 有特殊材料的 于倍增 在其中 加速的 子 在屯子倍增 3表 面 于 而得到倍增放大 放大 的吧于 4所收集 作力倍 。 大于或者近大于接收 于的 于倍增 表面的 特別活合于制 造 較大的光 倍增 。 但是 統的聚焦 倍增 多 圓柱形或 上 透射 光明 只能接收 前方射入的光我 有效接收 的 何用 不 2 休 特 的 于效率因之低下。

且 于具有大 光明 的光 倍增 ， 其屯子倍增 一般 1 中 聚焦 由多 表面 有 于 系數高的材料的金 ， 其 比較大 一般 于密封容器下半部分的 她 于大型 倍增 使得 于 光明 表面 到 子倍增 的路往差別較大 的 切分布也不相同 因此 也于的到 散 布較大 大型 倍增管的 同 到理想的要求。 光明 的基板 反射 光明 在此基板之上 配合 反射 光明 需要 聚焦 于倍增 倍增放大。 因此

倍增管的有效 光面 受到限制。

倍增 也 微通道 作力 于倍增 但此 的光 倍增 都 非聚焦 而且現有 木的微通道板一般力平板 的 不可能做得 很大 貼近光明 放置。 由于需要光明 的 微通道 的 相匹配 因而 可用的微通道 限制了光明 的 。 內容

本 的目的是提供 大光明板面 、高 量子效率以及

的光 倍增 。

本 的目的及解決其技木 是 用以下 木方案 的。依 本 提出的一 倍增 包括 用末接收 于的光明 用來接收 光明 射出 的光 于 增殖 于的吧于倍增 用來收集 于倍增 增殖 于的 于收集

和 于倍增 的 光明 于倍增 于 透光 容器內 于收集 和 透光容器 外部 路相 連 其中 光明 在所 透光容器的全部內表面上 其中

于倍增 于 透光容器的內部中心她 接收 光明 生的 光 于 增值 于。

如果 倍增 探測的入射光是 自各 方向 那 光明 等 同厚度地 在所 透光容器的全部內表面上。 那 光明 按照第一厚度 在入射光方向 的 透光 容器的一半內表面上 同 按照第二厚度 在所 透光容器 余的 半內 而上 第 厚度小于或等于第二厚度。

了提高反射部分的 于效率 光明板材料按照第二厚度 在 所 透光容器的另一半球內表面之前 先 居高反光度的金 了 接收 光明 生的光 子和 增殖 子而 的 于倍增 的 近小于光明 的 可以 微通道 小型 、 休二級管或雪崩 探測器中的任意 且 于倍增 以 西 、左右 或各向多 布置的方式 于 透光容器的內部 中心她 在所 光明 和 于倍增 之同形成中心 的聚焦 。

了有效收集 自 光明 的光 于 倍增 包括一杯 在所 屯子倍增 四周的聚焦 。

透光容器可以 球形、 球形或者圓柱形的玻璃 容器。

屯子倍增器具有 和 微通道 的 板 面 光明 放置 微通道 的 板面 于收集 增益的需要

。

相 于 于倍增 于收集 可以 于同 接收 銅 于倍增 生的增值 于的一公共收集 或分別接收 各 屯子 倍增 增值 于的多 于收集 。

于倍增 緣支撐 于 密封容器內部 她。 1 木中透射 光明 的光 倍增管的 示意團 團2力本 的光 倍增管的一介 的 示意

3力本 的光 倍增管的另一介 的 示意

4力本 的光 倍增 使用的微通道 的 示意 。 休 方式

下而將 本 的 休 。 注意 的 只用于 不用于限制本 。

2是本 明光 倍增管的一介 的 示意 。

如 2所示， 本 的光 倍增 主要包括光明 14 于倍增 10 于收集 11 以及供 及信 引出哉 12。 本 的光 倍增管的上 組成部分都 于大型透光 容器 8 中 透光容器可以力球 形、近似球形以及柱形的玻璃容器 以近似球形的 透光容器

明本 但 不限制本 的保 固。 光明 在所 述 容器8的內表面上 固 容器8 有用于 吧及 引出 少 表面之外 其 容器8中其它全部的內表面上都 上 的材料 同 了接收全部光明 的入射光于 于倍增 10 于 容器8的內部中心她 接收朱自各 方向的光 于 增 值 于 之 于收集 11收集增殖 于 輸出 放大之 的 倍 。 的 和 引出哉 12包括 和 引出我 了 示意效果在 2中 哉 我作力 光明 14、 于倍增 10以及屯子收集 11的 以此 他們之同依 形成 勢 差 迷信 引出哉可作力 于收集 11的信 引出我 輸出放大 之 的 。

上 光明 在其 容器接近全部內表面的 方法，使得入射光 于在穿透 容器 ， 一部分在入射部分 的光明 中 特

于 而穿透光明 沒有 光明 反 的另一部分光于 可以在 到相 的 容器表面 利用反射 的原理 得到第二 合 光明 特 于 而最大程度地 到入射光于 使 得 倍增 于的 于效率得以大幅度提高。

上 光明 的 方法 于接收來自 倍增 各 方向和 來自前方 入射光。

如果入射光是來各 方向 也就是在所 容器四周都有入射光 于 上 可以 的光明板材料厚度一致 在所述 透 光容器的全部內表面上 其中 光明板材料可以 或多 金 材 料 且在 的 中 厚度和 依 休使用需要而定。

如果入射光是只未自同一方向 假如來自 倍增管的前方 那 在 容器 8 入射光的一半內表面上按照一定厚度 上光明板材 料 在其 容器8 余的另一半內表面按照另一厚度 上光明板材料 其中另一半內表面上 的光明板材料可以比入射光 看的那一半內 而上的可以 一些。 以在球形或近似球形的 容器 在所 球 形或近似球形的 容器前半球表面上按照一定厚度 上光明板材料 制作成透射 光明 在其 半球表面上 半球按照另一厚度 上光 明板材料 制作成反射 光明 如 3所示 前半球 哉部分 15 透 射 光明 半球 哉部分 16 反射 光明 。 且 了更好 提高 反射 光明 的光 效率 在 半球 光明板材料之前需要先 具有高反光度的金 或其他材料的 然 在 金 上再

厚度 半球上 的透射 光明 厚度相等或更大的反射 光明 。因此 透射 和反射 光明 的 接近 容器的 表面 的 方法使得在入射光 來源于 倍增管的前方或者某一介 角度 特 的 于效率高于前 的均勻厚度和同 但沒有金 反光 的光明 所能得到數值。

上 倍增 中的 于倍增 可以 微通道 、大 休 大而 休雪崩二級管 或者其它 型的休 和厚度較小的 于 倍增 。 于倍增 于 容器接近中心的位置她 以上下 、 左右 或各向多 的方式放置 各向多 的方式 沿看 容 器中心 三角形 向放置三組或者 以上的 于倍增 依 和工 程需要而定。如 2和3所示 2中的 于倍增 左右兩組放置 而 3中的 于倍增 上下放置 其中 的屯子倍增 輸出 于 朝向 于收集 。 于倍增 的 高于光明 的 高效 率 接收 全部光明 上射出的各 方向的光 于。 且 屯子倍增 的 近小于光明 的 在光明 和 于倍增 之同形成近似中 心 的 由 指向球面的 切分布 其近似中心球面 性的

較小 有助于改善 于收集 同的一致性 同 光明

容器的光子 于倍增器及其 各 吸收的比例很小 有利于 效率和光 于收集效率的提高。

可以 一步地借助 于 于倍增 的聚焦 2的 合 聚焦 也 哉連接 以使 在光明 和聚焦 之同形 成聚焦吧 ， 而使得 于的收集 以接近 0 %的高效率 接收 上射出的光 于。

尚 微通道 作力 于倍增 微通道 的 17 朝向 光明 接收光明 的光 于 通 其中的空心玻璃 19 于增值 然 增值 的 于 18輸出 于收集 11。 上 的 微通道 于倍增 可以是 兩級或三級 連接的微通道 在微通道 的 17和 18之同 的 使得 倍增 在 或 于 得到足 的光 于放大倍數。微 于倍增 的 同 和 特性 于在 統的聚焦性光 倍增 中作力 于倍增 的 合 使得 倍增 具有 同 快速和 低 的特 。

于收集 11可以 公共收集 同 接收 自各 于倍增 的 于 也可以是 或多 子收集 分別接收 或多 于 生的 于 ，然 再把 或多 輸出的 流合到 通路上。 于收集 倍增管的一 可以 銅 或者 其他金 材料 在本 明中 如果 微通道 作力 于倍增 須

于收集 的 大于或等于微通道 的 板面 以使更好 收集 自微通道 的 于 。

使用 休 或雪崩二級管或其他 型的 休 于倍增 需要 器件加高 使得 子加速 得足 的功能

休 于倍增 表面的保 在 休 于倍增器中 足 大的 增殖倍數。 休 于倍增 的 是施加較高的聚焦 可以 地改 倍增管的 同 。

上 微通道 或 休 于倍增 以及聚焦 組合 由 緣 支撐 3 通常 玻璃管。 吧于倍增 所需要的 及信 我 12可以置 于 支架 在金 我 12和玻璃支架 13之同可以 保持 真空密封。

光明 、 子倍增 以及屯子收集 都加上工作 之 于倍增器之同形成聚焦 子倍增 于收集 收集 一部分 密封容器的外 透射 光明板門生 于 另一部分透射 再 反射 光明 更多的光 于 所有由光 明 生的 于在聚焦 的加速下 打到 于倍增 上 于倍增 放大 的 于 在收集 的加速下 于收集 收集之 的

作力 輸出。

然已參照 典型 了本 但 理解 所用的木 是 和 、 而非限制性的木 。 由于本 以多 形式 休 而 不 萬 的精神或 所以 理解 上 不限于任何前 的細 而 在 要求 限定的精神和 固內 解釋 因此

用性

本 明通 將光明 在 容器的內表面上的方法 使得入射 光于在 容器 在入射她光明 中 特 于 而

有 光明 反 的光于可以在 到相 的真空容器表面 利用反射 的原理， 得到第二 合 光明 而特 子 而使得 倍增管的 于效率得以大幅度提高 而有效地利用了光明 的而 ， 而提高了 于特化效率。

Claims

要求

1、 倍增 包括 用采接收 于的光明 用 來接收 光明 射出來的光 于 增殖 于的 于倍增 用來收集 于倍增 增殖屯子的 于收集 光明 和 于倍增 的 光明 、 于倍增 于一頁 透光容器內

于收集 和 所述 透光容器 外部 路相 其特 在 于

光明 在所 透光容器的全部內表面上

吧于倍增 于 透光容器的內部中心她 接收 自 光 明 各 方向 生的光 于 增殖 于。

2、 要求 1 的光 倍增 其特 在于 按照 第一厚度 在所 透光容器的一半內表面上 同 按照第二厚度 在所 透光容器的另一半內表面上 第一厚度小于或等于第二 。

3、 要求2所述的光 倍增 其特 在于 在所 透光 容器另一半內表面上的光明 和 透光容器壁之同 有一 反光

4、 要求 1 的光 倍增 其特 在于 透光 球形 球形或柱形的 透光容器。

5、 要求 1 的光 倍增 其特 在于 于倍增 微通道 、 小型 、 休二級管或雪崩 屯子倍 增 以上下 、 左右兩組或各向多 布置的方式 于 透光容器的 內部中心她。

6、 要求5 的光 倍增 其特 在于 微通道 具有明 和 微通道 的 板面 光明 放置 微通道 的 板面 于收集 放置。

7、 要求5或6 的光 倍增 其特 在于 微 通道 或多 連接的微通道 。

8、 要求5或6 的光 倍增 其特 在于 屯子

9、 要求5或6 的光 倍增 其特 在于 于倍 增 緣支撐 于 透光容器內部 她。

10、 要求1 的光 倍增 其特 在于 倍增 包括一杯 在所 于倍增 四周的聚焦 。

更正 則 9