【电子行业标准(SJ)】 微通道板光电倍增管测试方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL5960
SJ20792--2000
微通道板光电倍增管测试方法
Methods of measurement for
microchannel plate photomultiplier tubes2000~10-20发布
2000-10-20实施
中华人民共和国信息产业部批准1范围
2引用文件
3定义
4一般要求
5详细要求
方法101
方法102
方法103
方法104
方法105
方法106
方法107
方法108
方法109
方法110
方法111
方法112
方法113
阴极光照灵敏度
阴极辐射灵敏度
阴极相对光谱响应特性
阴极绝对光谱响应特性
阳极光照灵敏度
极辐射灵敏度
电流增益
暗电流
最大电压和最人电流
光电特性的非线性和最大直流线性电流阳极灵敏度均匀性
脉冲上升时间
脉冲响应宽度
脉冲下降时间
方法114
方法115
方法116
法117
渡越时间
最人脉冲线性电流
单电子幅度分辨率
niKAoNrkAca
（19)
中华人民共和国电子行业军用标准微通道板光电倍增管测试方法
Methods of mieasurement for
microchannel plate photomultiplicr tubest范围
t.1主题内容
SJ 20792-2000
本标准规定了微通道板光电倍增管光电参数的测试条件、调整程序和测试方法，t.2适用范围
本标准适用于微通道板光电倍增管（以下简称光电倍增管）光电参数的测试，2引用文件
GB/T4597—1996电子管词汇
GB/T7270—87光电倍增管测试方法3定义
本标准除采用符合GB/T4597和GB/T7270的有关术语和定义外，还采用如下术语和定义，
3.1光电特性的非线性non-lineurityofphotoelectriccharacteristic改变入射到光阴极面上的光道量与其相应的阳极输出电流的非线性变化特性。3.2阳极灵敏度均匀性uniformityofanodesensitivity在工作条件下，对应阴极有效面上不同位置，阳极输出电流最人值与最小值之差对其最大值与最小值之和的比值。3.3渡越时间tranisittime
从一个函数光脉冲照射整个光阴极的瞬间到输出脉冲峰值点的山现瞬间之间的时间间隔。
4般要求
4.1测试设备
测试设备除符合本标准要求外，还应符合电气测试设备现行规程标准及安全要：每台测试设备应附有：
a.设备验收合格证：
b．设备的使用说明书；
c．设备的屯路图。
中华人民共和国信息产业部2000-10-20发布2000-10-20实施
4.2光源利辐射源
4.2.1标准光源
SJ 20792—2000
在光电倍增管的直流性能测试时，通常采用A光源或按该光源标定色温为2856K的光源。
4.2.2辐射源
单色辐射源应经过校正，通带采用标准光源与规定的滤光片的组合。4.2.35函数光源
在光电倍增管时间参数测试时，通常来用光脉冲的持续时闻比待测输旧脉冲的持续时间牵得多（最人为1/3）的光源。4.2.4光源电源
光源的供电电源的德定度应优于0.1%，其指示精度应优于0.5%4.3暗箱
光出倍增管的测试应在不透光的暗箱中进行。4.3.1整个陪箱内壁利全部光阐必须黑化，以防止内部光反射。4.3.2陪箱应保证被测管不受漏光的影响。4.3.3被测管的支架应当用防整电的绝缘材料制造，不允许管壳与箱体金属材料间产生静电。
4.3.4F箱应设有活动档板，以便在需要时可以开启或挡住光源的光辐射，4.3.5脂箱应能隔离外界的电离辐射。4.3.6陪箱的外壳和没备的外壳应有电气连接。4.4测量仪器和仪表
4.4.1电气测量仪器利仪表应有计量检定合格证，并在检定有效期内使用。4.4.2高压源的稳定度应优于0.01%，纹波应小于20mV。4.4.3测量用示波器的上Ⅱ时间应当小于被管上升时间的1/3。4.4.4测量大丁或等丁30nA电流时用的交器差应不超山土5%，对测量小可30nA电流时所用仪器的误差应不超出士10%的范围在使用指针式仪表测量时：应使被测值读数的指针超过仪表满量程刻度的2/3。4.5分压器
測试时，应配备合造的电阻分压器。4.5.1流过电阻分压器的电流应超过光电倍增管阳极平均电流的100倍。4.5.2电阻分压器上应配接容量和耐压适当的电穿器，以保证在脉冲持续时间内被测光电倍增管各电极所需的电位。4.5.3应根据测试要求调节电阻分压器的分压比，以期获得参数的最佳值。4.6测诚环境条
4.6.1大气条件
温度：19~25°C；
相对湿度：45%～75%；
气压: 86 kPa～106 kPa.
4.6.2环境光照
测试宝内应具有适当的避光条件，以避免环境光对测试结果的影响。2
TKANiKAca-
4.6.3电磁辐射
SJ20792—2000
测试过程中，测试设备周围不应有影响被测管光电参数准确性的电磁辐射源。4.7调整程序
4.7.1测试前，光电倍增管的管壳、管基和管座必须消洗干净，以防止产生管壳表面的滞电和噪声效应。
4.7.2光电倍增管在测试之前应避光存放适当时间。4.7.3将光电倍增管装入测试设备中，按规定接线，并配置合适的电阻分压器：4.7.4接通测试设备电源，调整测试工作状态，待光电倍增管和整个测试设备建立稳定的工作状态后，再进行测试工作5详细要求
测试方法见方法101至方法117。- 3 -
SJ 20792—2000
方法101
阴极光照灵敏度
测量光阴锻产生的光电流与入射于光阴极的光通量的比值。2测试系统图
测试系统图见图101-—1。
辐射源
减光器
K一光阴极MCP—微通道板
A—阳极
R1—限流电阻
PI一微电流计
3测试程序
P2—直流电压表VI—光电倍增管图101--1
按图101—1连接测试系统，并按4.7条调整。关闭光阐，测量阴极暗电流。开启光阑，标准光源入射光阴极工作面，在规定光通量下，阴极光电流。阴极光照灵敏度按下式计算：Sx
式中：Sk——阴极光照灵敏度，uA/lmI开启光阑后测得的阴极光电流，μA:Ia-关闭光阑后测得的阴极暗电流，μA；Fk光通量，Im。
4规定细则
辐射源为标准光源，光通量应在10-5～10-2m范阖：a.
限流电阻电阻值通常为1MS2：
所加电压由详细规范规定。
iKAoNrKAca
(101--1)
SJ20792—2000
方法102
阴极辐射灵敏度
测量光阴极产生的光电流与入射于光阴极的辐通量的比值。2测试系统图
测试系统图如图 101—1
3测试程序
按图101—1连接测试系统，并按4.7条调整。开启光阑，标准辐射源入射于阴极工作面，在规定的辐通量下，测量阴极光电流，阴极辐射灵敏度按下式计算：
式中：St——极辐射灵敏度，mA/w：—阴极光电流，mA：
—辐通量，W。
4规定细则
(102—1)
a，辐射源应为标准的辐射源，并对一定方向上的辐射强度作过校正，辐通量应在10-10-3w范围内；
限流电阻电阻值通常为1MQ2:
所加电压由详细规范规定。
1目的
SJ 20792—2000
方法103
阴极相对光谱响应特性
测量阴极光谱灵敏度相对值与波长之间的关系，通常用对峰值的归一化曲线表示。2测试系统图
测试系统图现图103—1。
3测试程序
接收器
被测管
图103—1
按图103—1连接测试系统，并按4.7条调整。调谐敬大器
同步检测器
调诸放大器
同步检测器
检测仪器
电压表
首先在各个波长的单色辐射下，测量接收器的输出读数。然后在同样波长的单色辐射下，测量光电倍增管的光电流，在每一波长下，将光电流除以接收器的输出读数，可得到一条表征其商数与波长之间关系的过渡曲线，将此曲线对峰值归一化，即可得到阴极相对光谱响应特性R（2)。
4规定细则
a. 标准光源的光通量应在 10-5～J0-21m 范围内：b.可见光至红外波段的光电倍增管的光谱响应范围应在相对光谱响应0.1%范围内：紫外波段的光电倍增管的光谱响应范围在相对光谱响应1%内：G.单色仪需经过计量检定，并提供各波长的校正值。6
TKANrKAca-
1月的
SJ20792—2000
方法104
荫极绝对光谱响应特性
测量阴极光谱灵敏度与波长之间的关系，通常用曲线表示。2测试系统图
测试系统图见图103--1。
·3测试程序
3.1测量法
此法与方法103中第3章相同，但接收器的输出读数需按辐射功率值进行定标，则测出的过渡曲线就是阴极绝对光谱响应特性，3.2计算法
按方法101测得阴极光照灵敏度S，对由方法103中测出的阴极相对光谱响应特性R(元)进行计算，得出绝对光谱响应特性。利用2856K标准光源的辐射分布特性W（1)，视觉函数V（2）以及波长555nm单色辐射的光功当量6831m/W，由数值积分法计算出转换因数C。\y(a)w(ada
\R(a)W(a)dz
峰值波长处的阴极光谱灵敏度：Sp=CS
绝对光谱响应特性：
S(A)=SpR(A)
4规定细则
(104—1)
(104—2)
(104--3)
测量法时辐射源为标准辐射源，通量为10-7～10-3W：计算法时标准光源的a.
光通量应在10-s~10-21m范围内;b．接收器的输出读数需按辐射功率值进行定标。1目的
SJ 20792—-2000
方法105
阳极光照灵敏度
测量阳极输山电流与入射于光阴极的光通量的比值。2测试系统图
测试系统图见图 105--1。
标准光源
减光器
K—光阴极A—阳极MCP--微通道板VI—光电倍增管暗箱
P1-微电流计P2—直流电压表R1-限流电阻R2，R3，R4—分压器电阻图105-—1
3测试程序
按图105—1连接测试系统，并按4.7条调整Ht
首先，关闭光阑，测量阳极暗电流；并启光闲，在规定光通量下，测量阳极输出电流。阳极光照灵敏度按下式计算：S,=
式中：S—阴极光照灵敏度，A/lm;,-开启光阑后测得的阳极输出电流，A；lh.-—关闭光阐后测得的阳极暗电流，A：F光通量，Im。
4规定细则
a：标准光源的光通量应在10-10～10-61m范围内；(105---1)
b，所加作电压应保证光电倍增管1作在线性范围内，阳极电流应小于详细规范规定的最人值：
iiKAoNrKAca
1目的
SJ20792—2000
方法106
阳极辐射灵敷度
測量阳极输出电流与入射于光阴极的辐通量的比值。2测量系统图
测试系统图见图105—1，但标准光源为辐射源。3
测试程序
按图105—1连接测试系统，并按4.7条调整。首先，关闭光，测量阳极暗电流：开启光阑，在规定光通最下，测量阳极输出电流。阳极辐射灵敏度按下式计算：Se h-la
式中：S,一阳极辐射灵敏度，mA/WI——开启光阑后测得的阳极输出电流，mA：Ia—-关闭光阑后测得的阳极暗电流，mA；—辐通量，W。
4规定细则
a.辐射源的辐通量应在10-1210-\W范围内；(105--1)免费标准bzxz.net
b.所加工作电压应保证光电倍增管工作在线性范围内，阳极电流应小于详细规范规定的最大值。
SJ 20792—2000
方法107
电流增益
测量光电倍增管正常工作时，阳极输出电流与光阴极电流的比值。2测试系统图
测试系统图见图101-—1和图105--1。3测试程序
3. 1方法 1
按图101—1连接测试系统，并按4.7条调整。首先，关闭光阑，在某一工作电压下，测量阳极暗电流：开启光阑，在足够弱的光通量和在相同工作电压下测量相应的阳极电流。然后使光通量增强M倍（但不改变其光谱分布），分别关闭和开启光阑，测鼠阴极暗电流和潮极电流，电流增益按下式计算：
Ia m lad
式中：G电流增益：
I—弱光通量下测量的阳极电流，μA:In——关闭光阑后测得的阳极暗电流，uA;—强光通量下测量的阴极电流，UA:la———关闭光阐后测得的阴极暗电流，uA；M-.光通量增强的倍数。3.2方法2按图105-1连接测试系统，并按4.7条调整。-(107-1)
首先测量阳极光照灵度，然后测量阴极光照灵敏度，电流增益按下式计算GS
式中：G——电流增益：
S——阳极光照灵敏度，A/lm:
Sk——阴极光照灵敏度，uA/lm;4规定细则
a应严格控制光通量，保证阳极电流在线性范围内：b．提供G值的同时，应标注相应的工作电压；c.其他同方法101和方法105中的规定细则。10
niKAoNrkAca
(107---2)
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