當入射光很微弱時，普通光電管產生的光電流很小，只有零點幾μA，很不容易探測。這時常用光電倍增管對電流進行放大，下圖為其內部結構示意圖。

1. 光電倍增管的結構和工作原理

由光陰極、次陰極(倍增電極)以及陽極三部分組成。光陰極是由半導體光電材料銻銫做成；次陰極是在鎳或銅-鈹的襯底上涂上銻銫材料而形成的，次陰極多的可達30級；陽極是最后用來收集電子

的，收集到的電子數是陰極發射電子數的105~106倍。即光電倍增管的放大倍數可達幾萬倍到幾百萬倍。光電倍增管的靈敏度就比普通光電管高幾萬倍到幾百萬倍。因此在很微弱的光照時，它就能產生很大的光電流。

2. 光電倍增管的主要參數

（1）倍增系數M   倍增系數M等于n個倍增電極的二次電子發射系數δ的乘積。如果n個倍增電極的δ都相同，則M=1因此，陽極電流 I 為

i —光電陰極的光電流

光電倍增管的電流放大倍數β為

M與所加電壓有關，M在105~108之間，穩定性為1％左右，加速電壓穩定性要在0.1％以內。如果有波動，倍增系數也要波動，因此M具有一定的統計漲落。一般陽極和陰極之間的電壓為1000~2500V，兩個相鄰的倍增電極的電位差為50~100V。對所加電壓越穩越好，這樣可以減小統計漲落，從而減小測量誤差。

光電倍增管的特性曲線

（2）光電陰極靈敏度和光電倍增管總靈敏度

一個光子在陰極上能夠打出的平均電子數叫做光電倍增管的陰極靈敏度。而一個光子在陽極上產生的平均電子數叫做光電倍增管的總靈敏度。

光電倍增管的最大靈敏度可達10A/lm，極間電壓越高，靈敏度越高；但極間電壓也不能太高，太高反而會使陽極電流不穩。

另外，由于光電倍增管的靈敏度很高，所以不能受強光照射，否則將會損壞。 

（3）暗電流和本底脈沖

一般在使用光電倍增管時，必須把管子放在暗室里避光使用，使其只對入射光起作用；但是由于環境溫度、熱輻射和其它因素的影響，即使沒有光信號輸入，加上電壓后陽極仍有電流，這種電流稱為暗電流，這是熱發射所致或場致發射造成的，這種暗電流通常可以用補償電路消除。

如果光電倍增管與閃爍體放在一處，在完全蔽光情況下，出現的電流稱為本底電流，其值大于暗電流。增加的部分是宇宙射線對閃爍體的照射而使其激發，被激發的閃爍體照射在光電倍增管上而造成的，本底電流具有脈沖形式。 

（4）光電倍增管的光譜特性

光譜特性反應了光電倍增管的陽極輸出電流與照射在光電陰極上的光通量之間的函數關系。對于較好的管子，在很寬的光通量范圍之內，這個關系是線性的，即入射光通量小于10-4lm時，有較好的線性關系。光通量大，開始出現非線性，如圖所示。

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