(1) 민감도. 감도는 광전자 증 배관을 측정하는 중요한 매개 변수입니다. 감도는 일반적으로 조사 감도와 조명 감도로 구분됩니다. 방사 감도는 광전승수관의 광전 표면 출력 전류를 입사광의 복사 전력으로 나누어 얻은 몫으로 정의됩니다 (일반적으로 A/W 단위). 조명 감도는 광전배관 출력 광전류를 입사 광속으로 나눈 몫으로 정의됩니다 (일반적으로 A/lm 단위).
광전음극의 감도는 일반적으로 조도 감도로 표현되며, 깜박임 수와 같은 일부 응용 프로그램에서는 깜박임 카운트에 사용된 신틸 레이터의 스펙트럼에 매우 가깝기 때문에 Blu-ray 감도가 필요합니다. 분광 광도계의 응용에서는 근적외선 스펙트럼을 감지해야 하는데, 일반적으로 붉은 빛 감도나' 홍백비' 를 사용한다.
(2) 양자 효율. 조명 감도는 일반적으로 같은 유형의 광전지의 감도를 비교하는 데 사용됩니다. 그러나 이러한 데이터는 스펙트럼 응답이 다른 광전음극에 대한 효과적인 비교를 제공하지 않습니다. 광전자 승수관의 성능면에서 특정 피크 파장에서의 양자 효율은보다 명확한 지침을 제공 할 수 있습니다. 주어진 방사선 파장에서 양자 효율은 음극에서 방출되는 광전자 수와 입사 광자 수의 비율로 정의됩니다. 이 값은 일반적으로 백분율로 표시되며 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
여기서 s 는 주어진 파장에서의 방사 감도, a/w 입니다. λ-파장, nm.
(3) 스펙트럼 응답. 광전승수관의 음극은 입사광자의 에너지를 흡수하여 광전자로 변환한다. 그것의 변환 효율은 입사광의 파장에 따라 변한다. 스펙트럼 응답의 장파 끝은 광전지 재료에 따라 달라지고 단파 끝은 입사 창 재료에 따라 달라집니다. 서로 다른 창 재료와 광전발사층에는 서로 다른 스펙트럼 응답 곡선이 있습니다. 즉, 같은 유형의 광전승수관의 스펙트럼 응답 곡선도 제조 공정에 따라 크게 달라집니다. 스펙트럼 응답 곡선은 그림 4-3-4 에 나와 있습니다.
(4) 전류 증폭 (이득). 광전승수관의 전류 확대율은 양극 출력 전류와 광전극 전류의 비율입니다. 이상적으로, 각 승수 극의 평균 2 차 방출 배수는 δ이고, 다중 승수 광전자 승수 튜브의 전류 이득은 δ n 이라고 가정하면, 일반적으로 2 차 방출 계수는 다음과 같이 주어진다.
여기서 a 는 상수입니다. VD 는 전극 간 전압입니다. α는 승수 극 재료와 해당 형상 구조에 의해 결정되는 계수이며, 일반적으로 값은 0.7-0.8 사이입니다.
몇 개의 승수 전극이 있는 이 광전승수관에서 음극과 양극 사이에 전압 V 를 적용할 때 광전승수관의 전류 게인 G 는 다음과 같이 표시됩니다.
또는 단순히 양극 조명 민감도 SP 및 음극 조명 민감도 SK 를 측정하여 계산합니다.
(5) 암전류. 광전승수관이 빛에 노출되지 않은 경우 (엄밀히 말하면 복사가 완전히 격리된 경우) 생성된 전류를 암전류라고 합니다. 일반적으로 암전류는 옴 누출, 열 이온 방출, 잔류 가스 이온화 (이온 피드백), 전계 방출, 유리 발광 및 체렌코프 복사로 인해 발생합니다.
(6) 선형 전류. 선형 전류의 크기는 광전배관의 구조 유형, 작동 전압 및 분압기 설계와 관련이 있습니다. 이 선형 관계의 파괴는 두 가지 측면에서 비롯된다. 한편으로는 낮은 선형 끝, 즉 입력 신호가 약할 때 광전승수관의 암전류에 의해 방해를 받아 광전승수관이 감지할 수 있는 가장 낮은 신호를 결정한다. 반면, 선형 하이엔드, 즉 입력 신호가 비교적 강할 때 다양한 요인의 영향을 받는다. 일반적으로 광전지의 저항 효과, 분압 효과 및 공간 전하 효과로 인해 발생합니다.
(7) 안정성. 광전승수관의 안정성은 깜박임 수 및 측정 측정에서 매우 중요합니다. 특히 광전승수관의 안정성은 식별 등 에너지 핵 붕괴로 인한 총 흡수봉을 확인할 때 반드시 진지하게 고려해야 하는 매개변수다. 파이프의 작동 전압, 양극 및 끝 전압, 양극 출력 전류, 작동 시간, 정지 시간, 광전배관 작동 전 상태, 승수의 재질 및 제조 공정과 관련이 있습니다. 실험에 따르면 광전승수관의 출력 신호는 근무 시간에 따라 두 가지 과정으로 나타났는데, 차이점은 과정의' 건립 시간' 이 다르기 때문에 안정적이고 균형 잡힌 작업 상태로 나타난다. 첫 번째 프로세스는 "빠른 변경" 프로세스입니다. 그것의 설치 시간은 보통 몇 분에서 몇 시간이다. 두 번째 과정은 "느린 변화" 과정입니다. 이는 시간에 따른 승수 극의 2 차 방출 계수의 느린 변화와 관련이 있습니다.
안정성을 강조할 때는 평균 양극 전류가 1μA 이하인 것이 좋습니다. 광전승수관 양극전류는 시간에 따른 변화곡선이 그림 4-3-5 에 나와 있습니다.
(8) 지연 효과. 작동 전압 또는 입사광이 변경되면 광전자 승수관은 몇 초에서 수십 초 사이의 불안정한 출력 과정을 거칩니다. 안정된 상태에 이르기 전에 출력 신호는 약간 펄스를 초과하거나 펄스를 빚는다. 분광 광도 실험에서 이 지연 특성에 주의해야 한다. 지연 특성은 2 차 전자가 미리 결정된 궤도와 전극지지 유리와 같은 정전기로 인해 발생합니다. 이에 따라 빈송사 측창 광전배관이 채택한' 항지연설계' 는 사실상 지체 현상을 없앴다. 광전자 증 배관의 히스테리시스 특성은 그림 4-3-6 에 나와 있습니다.
(9) 단일성. 균일성은 입사광이 광전극의 다른 위치에 부딪힐 때의 민감도 변화를 말합니다. 광전승수관은 구조와 전자 궤적에서 첫 번째 승수 전극 또는 다음 승수 전극으로 음극 생성 광전자 및 승수 전극으로 생성된 2 차 전자를 효과적으로 수집하도록 설계되었지만 초점이나 승수 과정에서 전자가 미리 결정된 궤적에서 벗어나 수집 효율을 낮출 수 있습니다. 이 불균일성은 물론 음극의 다른 위치에서 나오는 광전자 방출의 영향을 받으며 음극 자체의 광전 표면에 있는 금속층의 균일성과 관련이 있다.
일반적으로, 음극과 제 1 배율기 전극의 기하학적 특성으로 인해, 끝창 광전승수관은 측면 창 광전승수관보다 균일성이 뛰어나다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
(10) 시간 특성. 전자의 승수 과정에서 전자의 통계적 특성으로 인해 전자의 초기 속도 효과와 궤도 효과로 인해 전자가 음극에서 양극으로 동시에 방출되는 시간은 다르다. 따라서 입력 신호가 플루토늄 함수가 있는 광 펄스일 때 양극 전류 펄스가 넓어집니다. 광전승수관의 시간 특성을 특성화하기 위해 일반적으로 펄스 상승 시간, 펄스 응답 폭, 통과 시간, TTS- 시간 해상도 등의 매개변수를 사용합니다.
양극 펄스 상승 시간은 광전승수관이 매우 짧은 펄스 (함수 광원) 에 노출될 때 출력 펄스 최고치의 10% 에서 90% 로 상승하는 데 걸리는 시간입니다. 통과 시간은 입사광에서 광전 표면까지 출력 펄스가 나타나는 시간입니다. 비행 시간 분산 (TTS) 은 반복되는 함수 광원이 광전승수관 음극을 비추는 시점부터 양극 출력 전방이 반폭 값에 나타나는 시점까지의 시간 변화로 정의됩니다. 일반적으로 출력 시간 분포 곡선의 반폭으로 측정됩니다. 양극 펄스의 상승 및 전환 시간은 그림 4-3-7 에 나와 있습니다.
(1 1) 암수 (노이즈). 깜박임 카운트의 응용에서는 광전승수관의 어두운 펄스를 알아야 하는 경우가 많다. 어두운 펄스는 일반적으로 동등한 소음 에너지 당량과 암수 계수율로 표현됩니다. 어두운 펄스 카운트율은 실제로 가장 널리 사용되며, 출력 어두운 펄스 스펙트럼의 두 임계값 사이의 총 카운트율로 정의됩니다. 임계값은 단일 전자의 평균 진폭을 기준으로 합니다. 어두운 펄스의 계산율은 광전승수관의 열 전자 방출과 관련이 있다.
저능광선 감지 (예: 액체 깜박임) 및 환경 감마선 모니터링에서 감지 장치의 배경 소음 (배경 수) 에 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 고에너지 광선 (건물과 대기 중 천연 방사성) 으로 인한 어두운 펄스 수를 제거할 수 있지만 광전승수관의 극판, 유리 (붕규산 유리) 및 세라믹에는 방사성 40K 가 다소 함유되어 있어 본저수의 원천이다. 따라서 배경 테스트가 낮은 광전배관은 저칼륨 또는 칼륨이 없는 유리를 사용하는 것이 좋다.
(12) 고원 특징. 깜박임 개수에서 광전자 승수 튜브-플래시 모듈을 사용하여 일정한 강도의 방사능 소스를 기록하는 경우, 해당 카운트 비율은 일반적으로 평평한 영역이라고 하는 영역에 적용된 고압의 변화에 따라 기본적으로 변경되지 않습니다. 깜박임 카운터의 "플랫폼" 은 광전자 승수관의 특성이 아니라 특정 조건에서 깜박임 카운터의 특성입니다. 카운트 "핑" 은 광전자 승수 튜브 출력의 모든 신호 폭이 기기의 판별 임계값보다 크고 잡음 폭이 전압 범위 내의 판별 임계값보다 작은 경우에만 발생합니다. 분명히 이 플랫폼은 핵 방사선 에너지, 결정체 및 광전배관의 성능, 기기의 확대율 및 해상도 임계값과 관련이 있습니다.
그림 4-3-8 에서 볼 수 있듯이 플랫폼의 터미널은 광전자 승수관의 소음으로 인해 발생합니다. 광전승수관의 소음은 온도 지수가 증가함에 따라 증가하므로 플랫폼이 온도가 증가함에 따라 악화됩니다. 또한 온도가 높아짐에 따라 광전자 승수관의 민감도가 낮아져 플랫폼 시작 시 계산률이 낮아져 깜박임 카운터의 플랫폼 면적이 줄어듭니다. 플랫폼 전면은 광전승수관의 감도와 관련이 있으며, 감도가 높고, 시동이 빠르며, 감도가 낮고, 시동이 늦고, 플랫폼이 길다.
깜박임 카운터로 강도를 측정할 때 평구를 선택하는 것이 중요하다. 기기와 광전배관의 작동 온도와 성능이 어느 정도 달라져도 기구는 장기적으로 안정적으로 작동할 수 있다.
응용 사례로서 방사성 측량에서 탐지를 위한 광전승수관은 플랫폼 특성으로 평가되는 경우가 많습니다.
(13) 펄스 진폭 (에너지) 해상도. 광전 방출 및 2 차 전자 방출 통계로 인해 동일한 에너지의 광자를 입사하더라도 출력 펄스 진폭이 변경됩니다 (일정한 분산이 있음). 생성된 펄스 폭의 분포는 광자 수에 대한 튜브의 해상도를 제한하므로 깜박임 및 광전자 승수 튜브 구성요소의 펄스 폭 해상도를 제한하는 주요 원인 중 하나입니다. 이를 위해 펄스 진폭 해상도 매개변수가 도입되어 기기가 두 가지 입력 신호 진폭을 구분할 수 있는 능력을 표상하였다. 펄스 진폭 해상도는 연구된 펄스 진폭 분포 곡선에서 해당 피크 비트 B 를 피크의 수 반폭 A, 즉 a/b 로 나눈 것으로, 펄스 진폭 해상도 (FWHM)=(a/b)× 100%, 그림 4-3 과 같이 백분율로 표시됩니다.
① 광전자 증 배관-섬광 모듈의 펄스 진폭 해상도. 일반적으로 펄스 진폭의 해상도를 높이기 위해서는 발광 효율 (즉, 광자 수 증가), 광자 수집 효율, 광전 변환 효율 및 1 차 승수가 광전자 수집 계수를 최대한 높여야 합니다. 또한 펄스 진폭 해상도에 영향을 미치는 다른 요소도 가능한 한 개선해야 합니다.
광전자 증 배관 어셈블리의 펄스 진폭 해상도를 측정할 때 광전자 증 배관은 선형 영역에서 작동해야 합니다. 전체 테스트 시스템 (광전승수, 신틸레이션, 증폭기 및 다중 펄스 진폭 분석기) 의 선형 스케일은 60Co 방사능 소스의 고에너지 피크가 정확히 137Cs 의 전능봉의 두 배에 해당하는 관계로 스케일할 수 있습니다. 부적절한 양극 전압, 과도한 이득 (양극 전류 포화 발생) 또는 부적절한 분압기로 인해 출력 펄스 진폭 분포의 압축이 발생하여 잘못된 (더 좋은) 펄스 진폭 해상도가 발생할 수 있습니다.
② 광전자 증 배관 고유 해상도. 깜박임 개수에서는 광전자 승수 튜브-플래시 어셈블리의 펄스 진폭 해상도를 제공해야 합니다. 그러나 광전자 승수관의 고유 해상도를 측정해야 고유 특성을 진정으로 반영할 수 있다. 광전승수관의 고유 해상도는 LED 광원과 같은 펄스 광원으로 측정할 수 있습니다. 그것의 광도는 137 CS+NAI (TL) 결정체에 해당하는 플래시 강도로 보정되어야 한다. 스펙트럼 특성 및 펄스 기간은 요오드화 나트륨 신틸 레이터 및 137Cs 소스 신호와 가장 유사하며 양극의 시간 상수는 광 펄스 기간 및 신틸 레이터 붕괴 시간보다 훨씬 커야합니다. 분명히, 광 방사원에 의해 측정 된 자연 진폭 해상도는 광전자 증 배관-신틸 레이터 모듈의 해상도보다 현저히 낮으며 요오드화 나트륨 신틸 레이터가 얻은 펄스 해상도를 추정하기위한 기초로 사용될 수 있습니다. 광전승수관-깜박임 어셈블리의 펄스 진폭 해상도 R 은 광전승수관 고유 해상도의 제곱 (RP2) 과 요오드화 나트륨 신틸 레이터 해상도의 제곱 (RS2) 이어야 합니다.