作者：维尔克斯 时间：2026-9-10 3:43:02
ET Enterprises光电倍增管（PMT）在选型时涉及多项关键考量，例如光源波长、窗口材料、探测窗口几何形状、光电阴极类型以及光电倍增器底座等。为便于客户进行选型，我们特此整理了一份光电倍增管选型指南，供客户参考与借鉴。
步骤1-您的光源波长是多少？
ET enterprises光电倍增管使用以下光电阴极。所列波长范围适用于标准硼硅玻璃窗。
|
光电阴极类别 |
波长 |
光电倍增管PMT特点 |
|
双碱阴极(K-Cs-Sb) |
280-630nm |
提供高蓝光和良好绿光响应，暗电流低 |
|
铷双碱阴极(Rb-Cs-Sb) |
280-680nm |
高蓝光和增强绿光响应，但暗电流为双碱阴极的两倍 |
|
多碱阴极S20(Na-K-Cs-Sb) |
280-850nm |
灵敏度从紫外延伸至红外，但可能需要冷却以降低暗电流 |
|
耐高温双碱阴极(Na-K-Sb) |
280-630nm |
推荐用于60°C以上的高温操作 |
|
日盲阴极KBr、CsI、RbTe、CsTe |
110-360nm |
仅当需要紫外和真空紫外灵敏度时使用 |
步骤2-您是否需要检测300nm以下的波长？
ET enterprises光电倍增管使用的窗口材料有：
|
光电倍增器窗口材料 |
特点 |
|
硼硅玻璃 |
标准低成本窗口材料，适用于波长大于300nm |
|
紫外玻璃(W) |
将灵敏度延伸至185nm |
|
石英(Q) |
由熔融石英制成，透光至160nm |
|
氟化镁(MgF₂) |
透射紫外辐射至110nm |
各种光电倍增器窗口材料的量子效率（QE，%）与波长（nm）关系图
步骤3-低本底玻璃是否具有优势？
ET Enterprises是天然放射性极低的光电倍增器领先供应商。对于低本底闪烁计数应用，推荐使用天然K、Th 和U含量极低的光电倍增管，ET Enterprises的大多数光电倍增管均配备低本底窗口。放射性核素活度见下表：
|
材料 |
K (ppm) |
Th (ppb) |
U (ppb) |
总衰变数/分钟 |
|
标准硼硅玻璃 |
<60,000 |
<1000 |
<1000 |
<400 |
|
低本底 |
300 |
250 |
100 |
25 |
|
超低本底 |
60 |
20 |
10 |
5 |
|
石英 |
<5 |
<5 |
<5 |
<0.1 |
步骤4-您需要何种探测面积和几何形状？
对于远离光电倍增管PMT的光源（如星光），您可以从全系列窗口几何形状中选择。当光源直接耦合到PMT时（如闪烁晶体），平面窗最佳。
窗口几何形状范围如下（更多信息请参阅我们的光电倍增管手册）。
圆形
直径15至135mm，适用于漫射光和直接耦合光源。典型应用包括闪烁计数和一般用途。
圆形PMT窗口几何形状的正视图和侧视图
缩小面积
灵敏直径2.5mm至10mm，适用于可集中或聚焦光的应用。缩小光电阴极面积可降低暗电流（见步骤 6）。
缩小面积PMT窗口几何形状的正视图和侧视图
球顶窗
该结构固有的强度允许使用极薄的窗口，从而减少放射性核素含量。窗口通常经喷砂处理以提高量子效率。
球顶窗PMT窗口几何形状的正视图和侧视图
2π
侧壁灵敏度可实现广角光探测。典型应用包括闪烁计数探头。
2π PMT窗口几何形状的正视图和侧视图
半球形
用于漫射光源（如大气或大型液体闪烁计数器）的广角光探测。主要应用于基础研究。
半球形PMT窗口几何形状的正视图和侧视图
侧窗
适用于分析仪器（如分光光度计）的小尺寸设计。
侧窗PMT几何形状的侧视图
步骤5-是否考虑高光强或低温？
就ET enterprises光电倍增管选型而言，高光强根据预期光电流的大小来定义，或者更直接地，与人眼灵敏度相关。如果您能看到光，无论多微弱，那么您面对的就是高光强！同样，如果光电流大于1nA，则光强较高。
光电阴极的载流能力取决于工作温度，其在20°C时的排名如下表所示。所有阴极的导电性均随温度降低而下降。
|
光电阴极 |
Ik (nA/cm²) |
暗计数 (s⁻¹) |
|
日盲阴极 |
2.0 |
100 |
|
双碱阴极 |
7.5 |
300 |
|
铷双碱阴极 |
15 |
800 |
|
耐高温双碱阴极 |
5.0 |
200 |
|
多碱阴极 S20 |
250 |
15,000 |
步骤6-您是否考虑过信号/背景比？
背景是指光电倍增管PMT在无信号（即黑暗）下工作时的无用输出。在低光强应用或动态范围超过10⁵（动态范围即测量到的最高与最低光强之比）时，暗电流或暗计数始终是需要考虑的因素。
暗电流和暗计数率随PMT直径增大而增加。
暗电流和暗计数率随PMT温度升高而增加。
暗电流近似随增益线性增加。
暗计数率基本上与增益无关。
步骤7-最佳光电倍增管增益是多少？
ET enterprises光电倍增管的增益能力范围从10³到10⁸—倍增极级数越多，增益能力越高。下图显示了52mm快速BeCu光电倍增管的增益 (g) 随外加电压的变化，说明了增加倍增极级数的影响。
10、12、14级增益 (g)随电压关系图
|
级数 |
推荐阳极灵敏度 ) |
推荐增益 |
最大阳极灵敏度 (A/lm) |
最大增益 |
|
6 |
1 |
2x104 |
5 |
105 |
|
7 |
1 |
2×10⁴ |
10 |
2×10⁵ |
|
8 |
10 |
2×10⁵ |
50 |
10⁶ |
|
9 |
50 |
10⁶ |
200 |
4×10⁶ |
|
10 |
50 |
10⁶ |
500 |
10⁷ |
|
11 |
200 |
4×10⁶ |
2000 |
4×10⁷ |
|
12 |
500 |
10⁷ |
2000 |
4×10⁷ |
|
13 |
2000 |
4×10⁷ |
5000 |
10⁸ |
|
14 |
5000 |
10⁸ |
10000 |
2x108 |
高低增益PMT在高低增益下运行优缺点。
|
高增益PMT在高增益下运行的优点 |
低增益PMT在低增益下运行的优点 |
|
最佳光电子收集、低光强下高增益、最佳时间响应 |
延长寿命、良好增益线性、最佳信号/背景性能 |
|
在高增益下操作低增益PMT的后果 |
低增益PMT在高增益下运行的后果 |
|
如果超过最大额定值则不稳定 |
增益线性差、时间响应变慢、动态范围受限
|
步骤8-哪种倍增极结构最能满足您的性能需求？
ET enterprises光电倍增管可采用以下四种倍增极结构之一制造：
百叶窗式 (VB)
圆形聚焦式 (CF)
盒栅式 (BG)
线性聚焦式 (LF)
其中许多结构可选两种倍增极表面材料之一。
决定所需增益
决定倍增极结构
决定倍增极级数，以最佳满足应用性能需求
采用平凹窗和圆形聚焦倍增极的光电倍增管具有最佳定时性能。其他因素如倍增极数量和类型、总电压以及光电阴极直径也同样重要。
根据倍增极类型和二次发射表面类型，可从光电倍增管引出峰值幅度高达150mA的脉冲阳极电流。
步骤9-您是否在恶劣环境中操作？
恶劣环境包含两个方面—工作温度和机械应力。
配备耐高温双碱阴极的光电倍增管可在-60°C至+175°C温度范围内工作。我们已开发出可在液氮温度（-180°C）下工作的特殊光电阴极，但您需要与我们讨论您的应用。
我们提供一系列适用于严苛工业和空间应用的加固型常规光电倍增管，以及一系列专为石油测井行业设计的超坚固耐高温金属陶瓷结构类型。这些类型在光电倍增管手册规格部分的“特殊功能”列中已突出显示。这些产品的详细冲击和振动规格见其数据表。更多信息请参阅我们的光电倍增管手册。
步骤10-哪种光电倍增管底部机械配置最适合您？
我们的光电倍增管有三种底部配置，但并非所有类型都提供全部选项。任何PMT的选项均列于光电倍增管手册的规格部分。请选择最适合您需求的底座选项，注意：
硬针底座 (Hardpin)：引脚直接从玻璃外壳伸出，以匹配配套插座。这些光电倍增管长度最短。带帽底座(K)：具有更坚固的引脚，封装在蓝色不透明热塑性帽中。光电倍增管比硬针版本更长，但具有最佳电气接触和机械支撑的优点。柔性引线底座(FL)：具有一组柔性导线，用于焊接到印刷电路板。这些导线也可端接于蓝色帽中，可松散或紧密地配合在PMT上。配松散帽的类型标记为KFLB。
ET Enterprises可应特殊订单为所有硬针PMT提供焊接式飞线。
