光电倍增管及其制作方法、探测器与流程

本申请涉及光探测领域，具体而言，涉及一种光电倍增管及其制作方法、探测器。

背景技术：

1、光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件，通常与闪烁体组合成辐射探测器件。目前，光电倍增管在光分析仪器、医疗设备、环境监测、工业检查、高能物理等领域都有广泛应用。

2、光电倍增管的基本工作原理是光入射到光电倍增管的阴极后转换成光电子，然后，光电子进入光电倍增管的倍增系统得到倍增，最后，通过光电倍增管的阳极把倍增后的光电子收集起来，形成阳极电流输出。

3、理论上来说，光电倍增管的阳极输出电流与入射到阴极的光通量之间呈现出直线性的光电特性，但绝大部分光电倍增管在实际应用过程中，当接收较强的光入射时，会出现线性偏离。光电倍增管在允许的线性偏离误差内，能够输出的最大电流通常称为线性电流。现有绝大部分光电倍增管的动态响应范围较窄，其线性电流只能在100ma以下。极少部分光电倍增管的线性电流能达到200ma，但仅限于对50ns以下的窄脉宽信号。对于较宽的脉宽信号，例如500ns的脉宽信号，则出现饱和现象，光电倍增管的输出电流不再随输入变化。

技术实现思路

1、本申请旨在提出一种光电倍增管及其制作方法、探测器，以解决现有的光电倍增管的线性电流小以及脉冲宽度响应较窄的问题。

2、根据本申请的一方面，提出一种光电倍增管，包括：光电阴极，用于接收光子，并基于接收到的所述光子发射出光电子；光电倍增系统，位于所述光电阴极的下游，包括电子分摊结构，所述光电倍增系统用于接收所述光电子，并通过所述电子分摊结构将所述光电子进行分摊后倍增；以及阳极，用于收集经由所述光电倍增系统倍增的光电子，并基于所收集的光电子输出阳极电流。

3、根据一些实施例，所述电子分摊结构以绕着目标轴线的方式设置；

4、所述目标轴线与所述光电倍增管的中心轴线重合或者平行。

5、根据一些实施例，所述光电倍增系统包括多个第一光电倍增子系统，所述多个第一光电倍增子系统彼此并联设置，并共同构成电子分摊结构。

6、根据一些实施例，所述光电倍增系统包括第二光电倍增子系统，所述第二光电倍增子系统为环状，所述第二光电倍增子系统整体作为电子分摊结构。

7、根据一些实施例，每个所述第一光电倍增子系统均包括多级瓦片状倍增极。

8、根据一些实施例，同一级的多个瓦片状倍增极彼此并联设置。

9、根据一些实施例，所述第二光电倍增子系统包括多级环状倍增极。

10、根据一些实施例，所述环状倍增极包括圆环状倍增极、柱状倍增极、锥形倍增极和/或由多边形倍增极围成的环状倍增极。

11、根据一些实施例，所述环状倍增极包括由多个多边形倍增极围成的环状倍增极时，同一级的每两个相邻的多边形倍增极之间彼此连接。

12、根据一些实施例，所述光电倍增管用于响应500纳秒~10微秒脉宽的光信号。

13、根据本申请的一方面，提出一种光电倍增管的制作方法，用于制作如上所述的光电倍增管。

14、根据本申请的一方面，提出一种探测器，其特征在于，包括如上所述的光电倍增管。

15、本申请的方案，提升了光电倍增管的脉冲宽度响应范围以及光电倍增管的线性电流。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种光电倍增管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光电倍增管，其特征在于，所述电子分摊结构以绕着目标轴线的方式设置；

3.根据权利要求1或2所述的光电倍增管，其特征在于，所述光电倍增系统包括多个第一光电倍增子系统，所述多个第一光电倍增子系统彼此并联设置，并共同构成电子分摊结构。

4.根据权利要求1或2所述的光电倍增管，其特征在于，所述光电倍增系统包括第二光电倍增子系统，所述第二光电倍增子系统为环状，所述第二光电倍增子系统整体作为电子分摊结构。

5.根据权利要求3所述的光电倍增管，其特征在于，每个所述第一光电倍增子系统均包括多级瓦片状倍增极。

6.根据权利要求5所述的光电倍增管，其特征在于，同一级的多个瓦片状倍增极彼此并联设置。

7.根据权利要求4所述的光电倍增管，其特征在于，所述第二光电倍增子系统包括多级环状倍增极。

8.根据权利要求7所述的光电倍增管，其特征在于，所述环状倍增极包括圆环状倍增极、柱状倍增极、锥形倍增极和/或由多边形倍增极围成的环状倍增极。

9.根据权利要求7所述的光电倍增管，其特征在于，所述环状倍增极包括由多个多边形倍增极围成的环状倍增极时，同一级的每两个相邻的多边形倍增极之间彼此连接。

10.根据权利要求1所述的光电倍增管，其特征在于，所述光电倍增管用于响应500纳秒~10微秒脉宽的光信号。

11.一种光电倍增管的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1至10中任一项所述的光电倍增管。

12.一种探测器，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的光电倍增管。

技术总结
本申请提出一种光电倍增管及其制作方法、探测器，所述光电倍增管包括：光电阴极，用于接收光子，并基于接收到的所述光子发射出光电子；光电倍增系统，位于所述光电阴极的下游，包括电子分摊结构，所述光电倍增系统用于接收所述光电子，并通过所述电子分摊结构将所述光电子进行分摊后倍增；以及阳极，用于收集经由所述光电倍增系统倍增的光电子，并基于所收集的光电子输出阳极电流。本申请方案提升了光电倍增管的脉冲宽度响应范围以及光电倍增管的线性电流。

技术研发人员：解章义,刘海辉,张辰光,程现琪,赵利,司永辉,赵杰,李泓江,王国庆,郭金鹏
受保护的技术使用者：北京滨松光子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15