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原子发射光谱仪​的光电转换器件
www2138com官网:0 发布时间:2019-05-16
 

  原子发射光谱仪的光电转换器件是光电光谱仪接收系统的核心部分,也是光谱仪检测分析的准要部件。主要是利用光电效应将不同波长的辐射能转化成光电流的信号。

  光电转换器件主要有两大类:一类是光电发射器件,例如光电管与光电倍增管,当辐射作用于器件中的光敏材料上,使发射的电子进入真空或气体中,并产生电流,这种效应称光电效应;

  另一类是半导体光电器件,包括固体成像器件,当辐射能作用于器件中光敏材料时,所产生的电子通常不脱离光敏材料,而是依靠吸取光子后所产生的电子-空穴对在半导体材料中自由运动的光电导(即吸取光子后半导体的电阻减小,而电导增加)产生电流的,这种效应称内光电效应。

  光电转换元件种类很多,但在光电光谱仪中的光电转换元件要求在紫外至可见光谱区域(160-800nm)很宽的波长范围内有很高的灵敏度和信噪比,很宽的线性响应范围,以及快的响应时间。

  目前可应用于光电光谱仪的光电转换元件有以下两类:即光电倍增管及固体成像器件。

  光电倍增管

  外光电效应所释放的电子打在物体上能释放出更多的电子的现象称为二次电子倍增。光电倍增管就是根据二次电子倍增现象制造的。它由一个光阴极、多个打拿极和一个阳极所组成,每一个电极保持比前一个电极高得多的电压(如100V)。当入射光照射到光阴极而释放出电子时,电子在高真空中被电场加速,打到第一打拿极上。

  一个入射电子的能量给予打拿极中的多个电子,从而每一个入射电子平均使打拿极表面发射几个电子。二次发射的电子又被加速打到第二打拿极上,电子数目再度被二次发射过程倍增,如此逐级进一步倍增,直到电子聚集到管子阳极为止。通常光电倍增管约有十二个打拿极,电子放大系数(或称增益)可达108,特别适合于对微弱光强的测量,普遍为光电直读光谱仪所采用。

  光电倍增管的窗口可分为侧窗式和端窗式两种。

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