一种直读光谱仪的u形pmt的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，包括U形外壳，所述U形外壳包括相通的第一支管和第二支管，所述第一支管上设置有入射光的入射窗口，在第一支管内依次设置有光阴极和若干个一次级电子发射极，在第一支管和第二支管的交汇处设置有转换一次级电子发射极，所述第二支管内依次设置有若干个一次级电子发射极和阳极，入射光照射到光阴极上，光阴极发射光电子，光电子依次经第一支管的若干个一次级电子发射极的二次发射达到转换一次级电子发射极，经转换一次级电子发射极的二次发射达到第二支管的若干个一次级电子发射极和阳极，在所述光阴极和阳极之间设置有稳压电源，每相邻一次级电子发射极之间通过电阻电气相连。
【专利说明】—种直读光谱仪的U形PMT
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直读光谱仪的U形PMT，即一种U形光电倍增管。
【背景技术】
[0002]目前国内光电直读光谱仪器采用的光电转换元件均是ΡΜΤ,ΡΜΤ(光电倍增管)是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。PMT用于将谱线强度转变成电流信号并放大电流。
[0003]传统的PMT有瓦片形电极结构和端窗型结构，如图1和图2所示，其中图1中的
1-9、图2中的1-3 (为了图片简洁图1仅示出了 3个)均是一次级电子发射极，O是光阴极，10是阳极，11是入射光，12是对焦栅，13是z?母屏，14是入射窗口，R以及R1-4是电阻。其中瓦片形电极结构如图1所示，其结构复杂，误差大，而且电极之间容易产生干扰影响测量结果，端窗型结构 如图2所示，其结构相对而言比较简单，但对于多个(一般的光电倍增管有7~12个)一次级电子发射极，PMT的外壳太长，由于PMT的外壳多是玻璃结构，容易损坏，整体结构硬度降低。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提供一种直读光谱仪的U形PMTj^PMT的结构进行改进，避免PMT的外壳长度方向过长而导致容易损坏，另一方面，整体结构保持相对比较简单的状态。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，包括U形外壳，所述U形外壳包括相通的第一支管和第二支管，所述第一支管上设置有入射光的入射窗口，在第一支管内依次设置有光阴极和若干个一次级电子发射极，在第一支管和第二支管的交汇处设置有转换一次级电子发射极，所述第二支管内依次设置有若干个一次级电子发射极和阳极，入射光照射到光阴极上，光阴极发射光电子，光电子依次经第一支管的若干个一次级电子发射极的二次发射达到转换一次级电子发射极，经转换一次级电子发射极的二次发射达到第二支管的若干个一次级电子发射极和阳极，在所述光阴极和阳极之间设置有稳压电源，每相邻一次级电子发射极之间通过电阻电气相连。
[0006]与瓦片形电极结构相比，本发明的整体结构很简单，误差小，容易控制，测量精度高，与端窗型结构相比，同样数量的一次级电子发射极，其长度可减少一半，即使采用玻璃材质的外壳，也可以有效避免PMT的外壳长度方向过长而导致容易损坏的现象。
[0007]在实际应用中，稳压电源一般选用900-1200V直流电压。
[0008]本发明的有益效果是:对PMT的结构进行改进，避免PMT的外壳长度方向过长而导致容易损坏，且整体结构保持相对比较简单的状态。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1是传统的PMT瓦片形电极结构示意图；
图2是传统的PMT端窗型结构不意图；
图3是本发明一种直读光谱仪的U形PMT的结构示意图；
附图的标记含义如下:
O:光阴极；1_9:一次级电子发射极；10:阳极；11:入射光；12:对焦栅；13:云母屏；14入射窗口 ；15:第一支管；16:第二支管；D1-D7:—次级电子发射极。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0011]如图3所示，一种直读光谱仪的U形PMT，其基本工作原理是光电效应，是在光电效应的基础上再利用二次电子倍增现象而制成的，具体包括U形外壳，其U形外壳内部抽成真空，U形外壳可以是玻璃材质或石英材质。
[0012]U形外壳包括相通的第一支管15和第二支管16，所述第一支管15上设置有入射光11的入射窗口 14,在第一支管15内自右侧向左侧依次设置有光阴极O和若干个一次级电子发射极，为了便于描述且和图3保持一致，就以图3显示的位置和数量进行描述，即第一支管15内右上侧设置有入射窗口 14，由于谱线强度一般很微弱，所以应保持入射窗口 14的清洁，避免手触摸留下痕迹。入射窗口 14正下方设置光阴极0，自右侧向左侧间隔一定距离依次设置有一次级电子发射极Dl、一次级电子发射极D2和一次级电子发射极D3，在第一支管15和第二支管16的交汇处即图中的左侧设置有与一次级电子发射极垂直的转换一次级电子发射极D4，需说明的是转换一次级电子发射极D4也是一次级电子发射极，为了便于区分，故将其命名为转换一次级电子发射极，其作用是将二次光子从第一支管15转向到第二支管16。
[0013]同样的，第二支管16内自左侧向右侧依次设置有3个一次级电子发射极和阳极10，即一次级电子发射极D5、一次级电子发射极D6和一次级电子发射极D7，第二支管16最右侧设置有阳极10。
[0014]在所述光阴极O和阳极10之间设置有稳压电源，在实际应用中，稳压电源一般选用900-1200V直流电压。每相邻一次级电子发射极之间通过电阻电气相连，具体是:光阴极O和一次级电子发射极Dl之间通过电阻RlOl电气相连，一次级电子发射极Dl和一次级电子发射极D2之间通过电阻R102电气相连，一次级电子发射极D2和一次级电子发射极D3之间通过电阻R103电气相连，一次级电子发射极D3和转换一次级电子发射极D4之间通过电阻R104电气相连，转换一次级电子发射极D4和一次级电子发射极D5之间通过电阻R105电气相连，一次级电子发射极D5和一次级电子发射极D6之间通过电阻R106电气相连,一次级电子发射极D6和一次级电子发射极D7之间通过电阻R107电气相连，一次级电子发射极D7和阳极10的电源之间通过电阻R108电气相连，阳极10输出端还与电阻R109相连，其中电阻R109的两端作为输出的端点OUTl和0UT2。
[0015]入射光11通过入射窗口 14照射到第一支管15内的光阴极O上,光阴极O发射光电子，光电子加速落在一次级电子发射极Dl上，击出二次电子，这些二次电子又被电场加速落到一次级电子发射极D2上，而且击出更多的二次电子，依次的经过一次级电子发射极D3、转换一次级电子发射极D4、一次级电子发射极D5、一次级电子发射极D6和一次级电子发射极D7，最终达到阳极10的是数量很大的二次电子，图中仅显示了部分增加的二次电子，后面几个仅用一条箭头示意。U形PMT将谱线强度转变成电流信号并放大电流。
[0016]与瓦片形电极结构相比，本发明的整体结构很简单，误差小，容易控制，测量精度高，与端窗型结构相比，同样数量的一次级电子发射极，其长度可减少一半，即使采用玻璃材质的外壳，也可以有效避免PMT的外壳长度方向过长而导致容易损坏的现象。
[0017]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，包括U形外壳，所述U形外壳包括相通的第一支管和第二支管，所述第一支管上设置有入射光的入射窗口，在第一支管内依次设置有光阴极和若干个一次级电子发射极，在第一支管和第二支管的交汇处设置有转换一次级电子发射极，所述第二支管内依次设置有若干个一次级电子发射极和阳极，入射光照射到光阴极上，光阴极发射光电子，光电子依次经第一支管的若干个一次级电子发射极的二次发射达到转换一次级电子发射极，经转换一次级电子发射极的二次发射达到第二支管的若干个一次级电子发射极和阳极，在所述光阴极和阳极之间设置有稳压电源，每相邻一次级电子发射极之间通过电阻电气相连。
2.根据权利要求1所述的一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，所述U形外壳是玻璃材质且内部抽成真空。
3.根据权利要求1所述的一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，所述U形外壳是石英材质且内部抽成真空。
4.根据权利要求2或3所述的一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，所述稳压电源是900-1200V直流电压。
5.根据权利要求4所述的一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，所述第一支管内设置有3个一次级电子发射极。
6.根据权利要求5所述的一种直读光谱仪的U形PMT，其特征在于，所述第二支管内设置有3个一次级电子发射极。
【文档编号】H01J43/28GK103972017SQ201410212893
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】李泉, 岳所祥, 杨志强, 杭文辉 申请人:江苏鑫知源仪器有限公司