【电子行业标准(SJ)】 闪烁计数用光电倍增管的标准测试方法

中华人民共和国电子工业推荐性部标浴闪烁计数用光电倍增管
的标准测试方法
Standard test procedures for photomultipliertubesforscintillationcounting1范围
SJ/Z9012.87
IEC462-(197
本标准适用于闪烁探测器和契仑科夫探测器用的光电倍增管。2的
制度闪烁探测摄和契仑科夫探测器用光电倍增管的测试方法。光电倍增管泛地用于闪烁深测器和契仑科夫探测器、电离辐射的探测和分析以及其他应用领域。对于这些用途，除需要测量光电倍增管的一般特性外，还要补充测试多种特别重要的特性。这就需要制定标准的测试方法，使所有的制造者和使用者对这些专门特性的测试都有相同的含义。这用述的闪烁探测器用光电倍增管的测试方法，是对SJ/Z9011（IEC306）《光敏器件的测试》所述的测试方法的补充。该标准包含了光电倍增管的基本特性及通所需的技术规范。本标准听述的所有试和方法并不意味着在各种应用场合都必须遵循，但是，闪怀探测器和契仑科夫探测器用光电倍增管的测试应该按照本标准给出的方法进行。3概述
光电倍增管（PMT）是闪烁探测器和契仑科夫探测器必不可少的组成部分。这些率视器对脉冲幅度特性、乱真脉冲以及定时间有特殊的要求。3、1闪烁探测器
闪乐探溉器是一种辐射探测器。它由三个主要部件组成，一个闪烁媒质，当电离辐射与其互相作用时会产生闪光，个或几个光电倍增管，对闪烁媒质进行光耦合，将闪光转换成放大了的电脉冲：以及相应的电子仪器，对光电倍增管供电并处理输出停号。
3.2契仑科夫探测器
含科夫探测器是·种辐射探测器。它由三个主要部件组成：一个借助于契仑科夫效应产生闪光的媒质，一个或几个光电倍增管，对契仑科夫媒质进行光耦合；中华人民共和国电子工业部198709—14批准*1
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以及相应的电子仪器，对光电倍增管供电并处理输出信号。4光电倍增管的测试条件
光电倍增管必须具备按环境条件所规定的试条件，才能准确的测量下列条款所讨论的光电倍增管的参数。
电源应稳定，特别是高压电源，其稳定度应为0，01%或更好，而且纹波和噪声应不大于几毫伏。
测试外罩应无可以探测的漏光。这可以在有没有明亮的环境光照射外罩的情况下，借助于半小时的光子计数来验证。为避免磷光效应，光电倍增管在测前应在黑暗中存放若干小时。光电倍增管的玻璃和管座必须清洗于净以防止外部的噪声效应。贴近光阴极的任何物体应处于光阴极的电势，以防止玻壳的电致发光以及玻璃的电解或电荷积累。为了获得试重复性的最佳条件，建议在可能的情况下，在光电倍增管的周加一屏蔽，后者和玻壳相接触并接至1号极电势。
光电倍增管在使用前应去磁，并应采用磁屏蔽。值得注意的是，即使地磁场的强度也足以影响测盘。管子的温度最好在19~25℃范围内稳定在±2℃。分压器有可能使试外的温度上升，这一点应予以重视。应注意避免电子电路中的疆移或基线偏移，这将显著地影响测量。为了防止倍增器电流引起倍增极极间电势的偏移，流过电阻分压器的静态电流至少应为阳极直流电流的20倍。此外，对于支取最大电流的各个倍增极，它们的极闻电势可以分别予以稳定（如采取分开的电源）。当阳极峰值电流对极平均电流的比值较大时，用跨接在倍增极之间或倍增极到地的电荷存储电容，可以在脉冲持续时间内有效地维持倍增极所需的电势。应采用适合于最佳性能的脉冲成形方法和时间常数，并加于说明。5光电倍增管的特性
除SJ/Z9011（IEC806）所述的技术规范和测试方祛外，闪爆探测器和契仑科夫深测器用光电倍增管所露补充或扩展的技术规范和测试方法与下列基本特性有关：
、脉冲福度特性，
5.乱真脉冲特性，
e。脉冲定时特性，
5，1脉冲幅度特性
下面各条涉及计数用光电倍增管的脉冲特性。假设以光电倍增管阳极输出到冰冲幅度分析器的个电子电路是线性的，并且假定道数是以外推脉冲幅度分析器的零道数作为参据。
5。1.1脉冲幅度
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对于给定的光阴极发射光电子数N，在阳极观察到的电子数是N的G倍。系数G是倍增器的均益，它取决于加在电极上的极间电势差。当由许多光电子束组成的输人信号彼此在时间上足够分隔时，光电倍增管能够将它们分辨为分离事件，并形成由离散的电荷脉冲所组成的输出信号。这些脉冲可以用前置放大器和主放大器放大，并用脉冲辐度分析器来分类。“脉冲幅度”和“脉冲高度”这些术语一般用来标志与光电倍增管输出脉冲相联系的电荷量。脉冲幅度用前置放大器和脉冲幅度分析器测量。计数率和分辨时间应使脉冲堆积足够小，使不致于显著影响测量的准确度。测盘装置可以用精密脉冲发生器校准以库仑每道表示。还应确定斜率和零点截距。5。1。2脉冲幅度的线性（见图1）光电倍增管脉冲幅度的线性很好，其线性范围通常遍及几个数最级。对线性的偏离通常带由两种效应所引起：。与大电流脉冲相联系的空间电荷效应，以及b。电阻分压器网络不能提供足够的电流使光电倍增管倍增极和其他电极维持在恒定的工作电势。
假设第二种效应不是限制因素（见第4条：测试条件），则下面的测试过程将提供两种测定光电倍增管能够支取的最大“线性”电流（电荷）的方法（见图1）第一种方法称为双脉冲法，它需要一个脉冲光源和一个衰减率约为90%的中性滤光器。脉冲宽度应不大于1S，占空比应不大于1%。输出脉冲在示波器（或脉冲幅度分析器）上显示，记下有和没有滤光器两种情况下脉冲幅度的比值。然后，增加光源强度并记下上述比值，直到该比值对弱光下的比值偏离10%为止。与较大脉冲相联系的最大电流（电荷）称为在给定工作电压下的最大线性电流（电荷）值得注意的是，这种测量可以把最大线性电流（电荷）表征为管子工作电压的函数一种较简单但不太理想的测量，只需要一个脉冲光源和一台示波器或脉冲幅度分析器。管子的电压起初足够低，以保证线性工作。绘制峰值电流（电荷）的对数对工作电压的对数的关系曲线，该曲线对外推直线的偏离10%的点的峰值电流（（电荷）即为最大线性电流（电荷）。（如果在分压器中用了齐纳二极管，就不能进行这种测量）。这种测试方法仅适用于增益为所加电压的单幕函数的光电倍增管（见图1）：
对于整个系统（光电倍增管、闪炼体、放大器以及脉冲幅度分析器）的线性的另一种简单而方便的測试方法是记录Co的高能峰，它几乎正好是187Cs峰能最的两倍。
5。1。3脉冲幅度分辨率
在人射光的光谱成分不变的情况下，光电倍增管将产生与人射到光阴极的光子数成正比的电荷输出。由于光子转换成光电子的固有的统计变化以及次级发射过程*3*
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的统计性质，所以从一个脉冲到下个脉冲，即使每个脉冲的人射光子数相等，信号输出电荷也会发生变化。由此引起脉冲幅度分布限制了器件对光子的分辨率，从而也限制了闪烁体一光电倍增管组合件的能量分辨率。由于这个原因，就要引人称为“脉冲幅度分辨率”的品质因数表征器件对于两个稍微不同的输入信号幅度的甄别能力。
脉冲幅度分辨率（PAR）是在脉冲幅度分布曲线上有关峰处的比值FWHM/P，这里FWHM为半峰值处的全宽度（半峰宽）：P为与峰的最大值相应的脉冲幅度，如图2所示。通常以百分数为单位来表示脉冲幅度分辨率。下面概括地讨论几种可用来表征光电倍增管性能的脉冲幅度分辨率测试方法。一般说来，有五种不同的脉冲幅度分辨率酬试方祛，这些方法都可用来定义光电倍增管和光电倍增管一闪烁体组合件对光子和鬼子的分辨率。这些分辨率可单独使用或同时使用。
a，闪烁体一光电倍增管组合件对1*1Cs的脉冲幅度分游率这种脉冲辐度分辨率主要是光阴极量子效率、收集效率和空间均匀性以及闪烁体分辩率的函数。
对1$7Cs的脉冲幅度分辨率的测量需要一个1$7Cs源、一个直径和厚度与光阴极直径近似相等的NaI（T1）闪烁体、一个脉冲幅度分析器和个待测的光电倍增管。光电倍增管与闪烁体用硅脂或粘性油进行光耦合。晶体的外壳应处于光阴极电势。安装放射源时，使其与闪烁体的人射窗相接触。光电倍增管应工作在可以获得线性响应的电压下，即输出与输人强度成正比（见51.2条）。不适当的阳极电压、过高的增益（因而过大的阳极电流）或者不适当的分压器电路，都可能引起输出脉冲幅度分布的压缩，从而使脉冲幅度分辨率的值不正确（偏低）。管子一闪烁体组合件应工作若干小时，以获得最佳的脉冲猫度分辨率。只有使闪烁体和光电倍增管光窗的磷光衰减到足够弱的程度才能进行准确的测量，这可能需要若干小时。因此，光电倍增管和闪烁体在测乱前的一段时间内，不应暴露在实验室的环境光下。
测试外罩的设计应避免在光阴极区形成强电场。若光电倍增管工作时使光阴极处于地电势（正高压），则邓使在光阴极处有外电场也无多大影响。若使用的是负高压，则邻近光阴极的电场以弱为宜。这可以用一个处于光阴极电势的静电屏蔽来实现。否则，可能会导致在输出信号中产生过大的噪声，并可能导致电解，后者的结局将是光电灵敏度的下降。如同光电倍增管在其他方面的测量一样，也需要一个磁屏蔽。
对187Cs的脉冲幅度分布应显示在脉冲幅度分析器上，其位置应使全能峰分布的上半部至少占有8道。总的计数率应不超过1000次／秒，而积分和微分时间常数应不大于5μS。在FWHM内各道计数的总和至少必须包含50，000次。*4*
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以百分数表示的脉冲幅度分辨率可由下式PAR=100（H-L)/P
求得，式中H和L分别是相应于分布曲线上半峰值点的较高点和较低点的道数，P是相应于分布曲线的峰的道数。确定H和L值时应采用线性内插法，也可采用另外的曲线拟合法。所采用的方法应当加以说明。在用计算机控制脉冲幅度分析器的情况下，若假设全能峰的上半部接近于高斯分布，则可以采用另外的方法来确定FWHM。虽然观察测到的分布曲线通常有些不对称，因而不是真正的高斯分布，但一般说来，基于高斯分布所确定的脉冲幅度分辨率值与采用前述方法所得的值相一致。b。对脉冲光源的脉冲幅度分辨率（光电倍增管的固有幅度分辨率）这种脉冲幅度分辨率采用合适的脉冲光源，例如发光二极管（LED）测得，对发光二极管的发光强度需进行校准，使其与187Cs一NaI的信号（或每个脉冲的规定光电子数）等效（见图2）。光电倍增管对脉冲光源的脉冲幅度分辨率总是显著地小于闪光体一光电倍增管组合件的脉冲辐度分辨率，因为闪烁体的贡献已不再存在。
对于脉冲光源，应该用等效于1s\Cs的闪光来表征脉冲幅度分辨，脉冲光源的闪光强度如此调节，使得由闪光产生的脉冲幅度分布的峰值与由NaI（T1）闪烁体和13Cs源产生的脉冲幅度分布的峰值在同一道上。安置脉冲光源时须使光阴极均匀受照。脉冲幅度分辨率可按上面讨论的方法进行计算（见图2）。电子电路的积分时间应比闪光的持续时间和闪烁体的时间常数大得多。这种脉冲幅度分辨率的测试结果可以用另一个校准过的脉冲光源单独地验证，并应获得良好的一致性。由于不同的闪烁体分辨率不同，所以当采用NaI（T1）闪烁体时，不能简单地采用这类独立的测试方法。用等效于11Cs的脉冲光源测得的脉冲幅度分辨率可作为种参考值，据以估计用NaI（T1）闪炼体所可能获得的脉冲幅度分辨率。然而，由于脉冲光源的闪光不能模拟NaI（T1）闪烁体所具有的光在空间上的分布，而且没有考患到闪烁体的固有分辨率，所以这种测试方法仅能提供所期望的187Cs分辨率的近似极限。c闪烁体一光电倍增管组合件对“\Fe的脉冲幅度分辩率这是闪烁体一光电倍增管组合件对“Fe源得的脉冲幅度分辨率，它与闪烁体和光电倍增管两者有关。
对5\Fe（5.9KeV的X射线）的脉冲幅度分辨率是在NaIT1）闪烁体对光电倍增管进行光耦合的条件下测得的，它可作为分辨低能事件的品质因数，其测试方法已在关于1s\Cs的脉冲幅度分辨辩率的讨论中作了概括的叙述。对5Fe的脉冲幅度分辨率的测量与对13Cs的脉冲幅度分辨率的测盘相比，其闪烁体分辨率的作用更为显著。安置\Fe源时，使其与闪烁体的人射离相接触。5\Fe的脉冲幅度分布是不对称的，高斯分布不足以描述观得到的分布。由*5*
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于这个原闪，基于高斯分布的假设所测得的分辨率是不理想的。d。单电子脉冲幅度分辨率
单电子谱脉冲幅度分辨率（SEPAR）仅仅对那些能够分辨单电子峰的光中倍增管才是有意义的。可用微弱的直流光作为光阴极的单电，子源。（注意，这种测试结果仅是光电倍增管电子倍增器部分的分辨率）。单电子分辨率或单电子脉冲幅度分辨率是从光电倍增管测得的单电子幅度分布的FWHM的比例值。值得注意的是，这种测量仅适用于那些幅度分布具有单电子峰的光电倍增管（大多数百叶窗结构的光电倍增管是不能分辨单电子事件的，即使它们对5\Fe和对137Cs的脉冲幅度分辨率与具有聚焦式电子倍增器的管子的这此参数可以比拟的，亦是如此）。当直流（连续）光照光阴极时，单电子峰就在脉冲幅度分析器系统上显示。管子的暗脉冲可能主要起源于单电子，并可能用来获得单电子幅度分布：然而，需要用直流（连续）光来证实真正的单电子峰在分析器的显示器上的位置。单电子脉冲幅度分辨率可由下式计算：SEPAR(%)=100(H-L)/P
式中H和L分别是相应于半蜂值点的道数。确定H和L的位置对应采用线性内插法。
某些光电倍增管能够分辨单电子峰，但是由于噪声的贡献，所得的幅度分布在低能侧不可能下降到半峰值点。上式中的L值不能确定，因而不可能用上述方法来计算脉冲幅度分辨率。可以规定幅度分布曲线上另外某些纵坐标值（例如蜂值的75%）处的宽度的比例值，但应强调这一数值不是以FWHM的比例值所定义的脉冲幅度分辨率。
在计数实验中，光电倍增管的电子倍增器部分有时工作在饱和状态。饱和工作状态的单电子幅度分布可用FWHM的比例值来表征，但是该值不应称为脉冲幅度分辨率，并应附加说明，指出该值是对非线性（饱和）工作状态的测量值。e：多电子分辨率（见图3）
多电子分辨率是光电倍增管电子倍增器部分对由一个或两个电子组成的输人信号的分辨能力的量度。这种测盘仅适用于那些能够分辨一个和两个电子事件的光电倍增管，并且对电于峰的FWHM的盘将为对蜂谷比P/V,的测量所代替。某些光电倍增管可能具有多电子分辨率（见图9）。用脉冲光源可在脉冲幅度分析器上获得多电子显示。该脉冲幅度分析器只有在倍增器的输出脉冲达到所需值的时间司隔内才选通。
当观察积累在脉冲幅度分析器上的幅度分布时，可以调节脉冲光源的闪光强度。借助子改变脉冲光源的闪光强度，单电子峰、双电子峰以及其他电子峰彼此之间可以按任何相对高度来显示。
测量第2个、第8个第个电子峰的脉冲脉冲辐度分辨率的另种方法是*6*
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测最等幅度相邻蜂的峰谷比。于是，蜂谷比应同时指明1峰对2谷和2峰对3谷的比值。与脉冲幅度分辨率的计算方法相比，这种翻量显得简单易行，而且还能充分表征多电子分辨率。
5.1.4脉冲幅度稳定性的测量
在闪烁计数中，尤其是在对能量几乎相等的核衰变所产生的全吸收峰加以区分时，特别重要的是使光电倍增管具有良好的脉冲幅度稳定性。脉冲幅度稳定性用下列参数来表征，这些参数可分别采用或同时采用。在按5.1.4e（温度偏移y和5.1.4f（磁场偏移）进行例行试验时，可用SJ/Z9011（IEC806）所述的测盘平均电流的方法，只要制造者确认该方法下述脉冲幅度的测量方法等效即可。认真注意电子电路中的漂移或基线偏移（见第4条），对这些量项目是特别重要的。&，在固定计数率下脉冲幅度的平均偏离用脉冲幅度分析器、187Cs源和NaIT1）闪烁体来测盘脉冲幅度。187Cs源安置在管子和闪烁体的主轴上，并使总计数率约为1000次／秒。在记录读数以前，应使整个系统在工作条件下稳定0.5～1h。经过这一稳定时闻以后，每隔一小时记录一次脉冲幅度（即全吸收峰位置），共记录16h然后按下式计算以百分数表示的脉冲幅度的平均偏离，i=n
E\|P-PiI
脉冲幅度的平均偏离=
式中P为由次读数求得的脉冲幅度的平灼值，P为第i次读数的脉冲幅度，几为读数的总次数。对于具有高稳定性倍增极的光电倍增管，当按上述规定条件进行测量时，脉冲幅度平均偏离的典型最大值通常小于1%。b。在固定计数率下脉冲幅度的最大偏离脉冲幅度的满量按上述对脉冲幅度的平均偏离的测盘方法进行，只不过测量过程连续进行24h，然后按下式计算以百分数表示的脉冲幅度的最大偏离：脉冲幅度的最大偏离=
(Pmax-Pmin）
Pmax-Pmin
式中Pmax和Pmin分别为24h测量期间所记录的脉冲幅度的最大值和最小值。
C。在固定计数率下脉冲幅度的漂移率脉冲幅度的测量按上述对脉冲幅度的平均偏离的测激方法进行，并绘制脉冲相对幅度与时间的关系曲线。然后微分该曲线即得出漂移率与时间的关系曲线。d。脉冲幅度随计数率的偏移
用脉冲幅度分析器、1s7Cs源和NaI（T1）闪烁体来测量脉冲幅度。*7*
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181Cs源安置在管子和闪烁体的主轴上，并使总计数率约为10000次／秒。在记录读数以前，应使整个系统在工作条件下稳定0.5～1h，再测出脉冲幅度（即全吸收峰位置）。然后增大源与闪烁体之间的距离，使总计数率减至约1000次/秒。测出脉冲幅度并与10000次/秒计数率下的测盘结果作比较。脉冲幅度随计数率的偏移可用由计数率改变所引起的脉冲幅度偏移的百分数（指明正或负）来表示。例如，脉冲幅度偏移-1.0%（从10000次／秒减少至1000次/秒）。专门设计的，具有良好的脉冲幅度稳定性的光电倍增管，用这种方式盘可望得到不大于1%的脉冲幅度偏移。在这一测盘中，特别重要的是避免电子电路中的基线偏移。进行测盘时对光电倍增管的增益应当加以说明。e：脉冲幅度随温度的偏移
用脉冲幅度分析器和保持在恒温下的脉冲光源来测量光电倍增管的脉冲幅度，脉冲光源可以采用发光极管（LED）或放射源加上闪烁体。计数率固定在1000~1C000次／秒之间，其脉冲幅度至少应比单电子产生的脉冲蝠度大10倍。在所研究的温度范阐内使光电倍增管的温度稳定在若干不同的数值下，并记下相应的脉冲幅度。脉冲幅度的偏移足相对于20C时的脉冲幅度的变化值。它可以按下列计算式以百分数表示，
温度T时的脉冲幅度-20C时的脉冲幅度脉冲幅度的偏移…
20'C时的脉冲辐度
并以温度为函数绘制关系曲线。必须注意避免在升高的温度下由过大的热发射所引起的脉冲堆积效应。
f.脉冲幅度随磁场的偏移
用脉冲幅度分析器和脉冲光源来测量置于可变磁场中的光电倍增管的脉冲幅度，脉冲光源可以采用发光二极管（LED）或放射源加上闪烁体。视应用的需要改变磁场，记下相应的脉冲幅度的变化，并将此变化表征为磁通盘密度的函数。这一试验应在三个互相垂直的方向上进行。5.2乱真脉冲特性
光电倍增管呈现出若干乱真脉冲特性。暗脉冲、后脉冲和營子的闪烁脉冲是三个重要的实例。进行下列项目的量时，对温度应当加以说明。5.2.1暗脉冲
当光电倍增管在完全黑暗且不存在外界电离辐射的情况下工作时，在管子的输出中观测到的脉冲称为暗脉冲。暗脉冲主要由单电子事件组成。暗脉冲的计数率及其幅度分布与管子的种类和工作经历有关，即与光阴极的种类和从最近一次暴于红外辐射或较短波长辐射以来所经历的时间长短有关。5.2.2后脉冲
后脉冲是在时间上与信号脉冲有关联的乱真输出脉冲。后脉冲的幅度一般小于*8*
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触发（信号）脉冲的幅度，而且发生在触发脉冲以后差不多固定的时间间隔内。后脉冲的严或程度与管子的种类和以往的工作经厉有关。5。2.3管子的闪烁脉冲
管子的闪烁脉冲是由闪光引起的乱真脉冲，它起源于光电倍增皆的结构，主要是光窗。闪烁脉冲通常由玻璃内的发光中心与足够能量的辐射之闻的互相作用产生的闪烁光所引起。这种辐射可以是玻璃本身的残余放射性，也可以是外界辐射源或自然本底辐射。宇宙射线是引起闪烁脉冲的外界辐射源的一个常见的例子。引起这些脉冲的另一种辐射源是契仑科夫辐射。5。2.4噪声等效能量
在去除闪烁晶体和所有辐射源的情况下，将光电倍增管置于不漏光的屏蔽罩内，并工作在正常的高压下。装置的温度应当加以说明。光电倍增管的输出经过脉冲放大器后送到积分甄别器，后者的输出再加到定标器或其他计数仪器。另外，甄别器和定标器也可以用多道脉冲幅度分析器或其他相应仪器来代替，后者能对幅度超过可调阅电压的脉冲进行积分计数。调节瓶别器的值Dn，使超过甄别器阈值的识分噪出计数率为50次／秒。然后对光电倍增管加上NaI（T1）闪烁晶体并暴露在能量为Er的射线源下，记下相应于全吸收峰的甄别位置D。于是噪声等效能丧En可表示为，Eni=
5。3脉冲定时特性和适用的光源本条涉及光电倍增管脉冲定时特性的测量和适用的“函效”光源。一般说来，没有一种光源适用于光电倍增管的所有时间量。脉冲光源的零散程度不宜超过等效于131Cs和NaI（T1）的闪光的1%。下面按复杂程度和造价从低到高的顺序来讨论适用的光源。
a.发光二极管（见图4），
发光二极管（LED）是一种方便的函数光源。对小于100个光子的闪光，其典型的上升时间约为500PS。下降时间近似等于上升时间。值得注意的是，最小上升时简只有用函数电流脉冲才能获得。对于所有发光二极管，与阶跃函数相联系的上升时间将显著地增犬。每个脉冲的光输出大约能在从1～1×10个光子的范围内变化。然而，当发光强度增至每个脉冲超过几百个光子时，上升时间开始增大。用于发光二极管的脉冲发生器可用图4所示的汞开关脉冲发生器，也可用以电容器充电线路存储能量的雪崩晶体管脉冲发生器。汞开关脉冲发生器和雪崩晶体管脉冲发生器的典型重复频率分别为400Hz和10HZ。这两种脉冲发生器都可引出触发信号来标记闪光的出现舞简。*9*
b.火花光源
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汞湿式开关火花光源长期以来应用于光电倍增管的时间测激，火花光源的上升时间约为500PS，下降时间稍长，它具有一个持续几个纳秒的指效型尾巴。在主脉冲以后1μS左右常会产生多个脉冲，不过这些脉冲通常不会影响测鼠。带有充电线路的汞开关通常用作脉冲发生器，其典型的重复频率为400Hz。通常采用充电线路作为电流源。这种发生器可引出触发信号来标记闪光的出现释间。每个脉冲的光输出大约能在从1～1×10个光子的范围内变化。光谱分布包含有紫外成分，而火花用肉眼观察时则呈浅蓝色。这种光源可用来使光阴极以及倍增极产生光电发射。BeO和GaP（Cs）倍增极可以用火花光源来邀发以产生光电发射。然而，对于那些需要较高发光强度的测量，火花光源的上升时间将会增大到1ns以上，而其下降时间也会超过10ns。具有等效性能的高气压火花隙器件也是适用的。C。契仑科夫光源
契仑科夫光源取决于来自小剂量核辐射源的高能粒子，后者穿过高折射率的媒质时能产生契仑科夫光。可以采用β源（如Sr）加上薄片塑料闪烁体作为契仑科夫光源。
闪光的重复频率由放射源的强度来控制，而闪光在时间上则是无规的。这种光源不能提供电触发信号来标记闪光的出现瞬间。d。闪烁体光源
闪烁体光源就是核辐射作用下的快速塑料闪烁体，该闪烁体闪光的下降时简将大于其上升时间。典型的上升时间为400PS，而典型的下降时间约为1.5nS，并带有几个纳秒的等征性长尾巴。闪光的重复频率由放射源的强度来决定，而闪光在时间上则是无规的。这种光源不能提供电触发信号来标记闪光的出现瞬间。e.锁模激光器
在激光器谐振腔内，对连续波光信号加上随时间变化的强度扰动或相位扰动即可实现锁模。当扰动额率与谐振腔的谐振频率C／2L匹配时，各种模式将同相，从而产生重复频率为C／2L的强光脉冲，这里C为光速，L为谐腔的长度。He-Ne（683nn）、Ar（588nm和514.5nm）以及NdYAG（1.06um）等激光器可以实现锁模。He\Ne激光的脉冲宽度约为1nsAr激光的脉冲宽度约为250PS，而Nd：YAG系统的脉冲宽度约在1~50PS的范图内。Nd！YAG系统可以获得较窄的脉冲宽度，因而该系统对快速光电倍增管的高速时间测量最为有用。
Nd：YAG系统的重复频率通常在75~200MHz的范围内，对于某些光电倍增管的测意，甚至75MHz的重复频率也嫌太高。用快速电一光调制器以阻挡不需要的脉冲可获得饺低的重复频率。这种系统可提供电触发信号来标记每个脉冲的*10*下载标准就来标准下载网
出现瞬间。
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采用非线性晶体对1.06m的辐射倍频可获得582nm（绿光）的脉冲。这种皮秒脉冲的发光强度很高（10个光子每脉冲），因此可使GaP（Cs）倍增极如同光阴极那样产生光电发射。锁模激光器可用来深测倍增极的表面状况，从绘出其空间定时特性曲线。
5.3。1上升时间的测量
a。光电倍增管上升时间
光电倍增管上升时间（PRT）是用5函数光脉冲照射全阴极时，在输出脉冲波形前沿上幅度分别为10%和90%的两点之间的平均时间间隔。这一参数用重复的。函数光源和取样示被器进行测量。示波器的触发信号可从光电倍增管的输出脉冲引出，因此可采用如闪烁体光源那样的脉冲光源。
由于组成测量系统的各个单元具有有限的上升时间，因此从示波器的波形图所测得的上升时间应当加以校正。光电倍增管上升时面通带按下列关系式计算：PRT=/t（观测）-t（光源）-t（分路器）-（延迟线）2-t（示波器）上式假定各个单元都具有高斯单元的性质。然而，对于延迟线的上升时间（延迟线）以及示波器的上升时间（示波器），这种假定不能成立。如果使用了电抗性的信号分路器（例如变压器耦合的分路器），它也不具有高斯单元的性质。由于在各个单元的有限上升时间的校正过程中存在着误差，因此最好选择这样的单元，使它们的单一上升时间不超过光电倍增管上升时间的1／3。组成测最系统的各个单元的上升时间应当加以说明。例如，GaAsPLED发光二极管光源的上升时间小于600PS，用时域反射计（TDR）测得的信号延返线的上升对间为100PS，取样示波器的上升时间为50pS。应该利用时域反射计来鉴定包括光电倍增管管座在内的整个系统，使其上升时间的增长为最小。（时域反射计是一种仪器，它借助于向所研究的器件送入一个脉冲并观察反射脉冲，把传输线的阻抗表征为其长度的函数）。
在给出上升时间的结果时，应记录系统的所有有关参数，例如每个脉冲的光电子数、工作电压、分压器的组成、光电倍增管的增益及其峰值输出电流。由于光电子能量随激发波长而改变，而光电子能量的不同又将导致不同的时间参数测量结果，因此对光源的光谱分布应当加以给定。当光阴极受到莱种程度的照射以致产生饱和幅度的脉冲时，10%和90%两点之闻的电流（或电荷）幅度差除以10%和90%两点之间的脉冲上升时间即得以mA/ns（或C/ns）为单位的阳极饱和电流（或电荷）的上升速率。b：反射脉冲上升时简
这是用与光电倍增管阳极输出接插件相连接的时域反射计所测得的上升时间。*11*
SJ/Z9012-87
时域反射计的上升时闻应短于反射脉冲上升时间（前者最大为后者的1／8）。若光电倍增管不采用同轴输出接插件，则在同轴电缆和管子的阳极输出端之间的传输部分应符合制造者的规定。有关管座的反射脉冲上升时间也应加以说明。C：单电子上升时间（见图5）
单电子上升时间（SERT）是由产生于光阴极的单电子所引起的阳极脉冲上升时间。测承单电子上升时间时，要求光电培增管具有足够的增益，才能在取样示波器上观测单电子事件。
为使每个光脉冲的平均产额远小于一个光电子，对脉冲光源立进行衰减。光阴极的暗发射也可以用作单电子源。若暗电流太小，则可以采用直流光来提高单电子发射率，如图5所示。为了保证输出脉冲由单电子激发，需要采用直流（连续）光。当暗电流（或经过衰减的直流光）用作单电子源时，取样示波器的触发信号应当从阳极输出脉冲引出，且宜采用信号拾取探头，只是其上升时闻应小于阳极脉冲的上升时闻（前者为后者的1/8或更小）。电阻分压器在测量单电子上升时间中也是适用的，它可以按案种方式进行组合，使其上升时间小于10OPS。带有内触发抽头的延迟线也是同样有效的。
茎待管子的单电子脉冲幅度分辨率大于200%左右，则在调节示波器的触发电平时将会避到相当大的困难，而且还可能导致错误的测量结果。在给出单电子上升寸间数据的同时，对所采用的仪器和方法也应加以叙述。5。3.2下降时间的测量
下降时间的测试按5。8.1条境述的方法进行。光电倍增管下降时间是用6函数光脉冲照射全阴极时，在输出脉冲波形后沿上度分别为90%和10%的两点之间的平均时间间。所用光源的下降时间应当小于光电倍增管下降时间的1／8。单电子下降时间的测量按上述单电子上升时间的测减方法进行。5.3。3度越时间的测量（见图6）3光电倍增管渡越时间
测量为电含增摩渡越时间器要一个函数光源和一台取样示波器，该光源应具有在时闻上与闪间步的标记输出脉冲。光电倍增管渡越时间是光人射到光阴极（全照射）的瞬与输出脉冲前沿上半幅度点的出现群讯两者之闻的时间间隔。适当选格延迟电缆的长度，可使标记脉冲和愉出脉冲都置于示波器的显示屏上，于光电停骨管酸起时间可从测意系统中延遇时闻。示波器上标记脉冲和输出脉冲的时闭闻隔以及光源和光明极之间的光延迟（距离／光速）来计算。电缆的延只时问可用或：射+准确测量。由于光电倍增管度减时间随工作电压而改变，所以对这些数据应当丽以规定。
b，输人至，课这时间
这足指一史毛电子从光阴极渡越至第信增极所需的时间。测量时需要一个。*12*
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