[实用新型]一种光子探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光子探测装置，尤其涉及一种用于弱光探测的光子探测装置。

背景技术

随着技术的发展，各种结构和功能的光子探测仪器层出不穷，例如光电倍增管PMT(Photomultiplier Tube)和电荷耦合元件CCD(charge-coupled device)等。光电倍增管建立在光电子发射效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，其可将微弱的入射光转换成光电子。光电倍增管性能优越，用于弱光探测已有70多年的发展历史，广泛应用到光谱分析、遥感卫星测量、高能物理、医学影像诊断、环境监测等多个领域。

电荷耦合元件CCD作为一种集成电路，CCD上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号，CCD是光子探测和视频采集领域中重要的技术。

光电倍增管PMT和电荷耦合元件CCD等装置探测光子过程中，都利用了光电子效应。当入射光的波长在光子探测装置的光谱敏感区域内或附近时，我们可以灵敏地检测出入射光；但是当入射光的波长与光子探测装置的光谱敏感区域不一致时，我们测定的灵敏度将降低，甚至可能导致探测不到入射光。

提高光子探测装置的灵敏度能增强其应用范围，尤其是对于弱光而言，高灵敏度的光子探测装置的作用更加突出。但现有技术中，光子探测装置仅用一个探头(例如PMT、CCD等)作为探测元件，该探头的光谱敏感区域已确定，而不同样品发射光的波长不同；故仅有发射光波长与探头光谱敏感区域相近的样品才能有效地被检测，对于发射光波长与探头光谱敏感区域不一致的样品，其检测灵敏度较差。

由此，改进光子探测装置的结构以提高样品测定的灵敏度成为我们关注的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷而提供一种光子探测装置，该光子探测装置能提高样品测定的灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种光子探测装置，包括转盘，所述转盘上设有多个光谱敏感区域互不相同的探头，多个所述探头分布在所述转盘的同一个圆周上。

本实用新型中，所述探头为用于光信号测定的探头。使用本实用新型的光子探测装置时，待测样品与多个所述探头所在的圆周上任意一点位置相对。本实用新型光子探测装置的转盘可顺时针或逆时针旋转，随着转盘旋转，我们可更换测定样品的探头，从而得到采用不同光谱敏感区域探头测定样品的结果；当其它测定条件相同时，样品发光强度的大小主要由测定所用探头决定，测定所用探头的光谱敏感区域与样品发射光波长越接近，检测灵敏度越高，测得的样品发光强度越大，据此我们可找出与样品发射光子波长相近的光谱敏感区域。转盘上设置的探头越多，越便于找出与样品发射光子波长更接近的光谱敏感区域，在相同条件下以此光谱敏感区域与样品发射光子波长接近的探头测定样品，测定灵敏度更高。

作为上述技术方案的改进，所述探头为三个。当探头为3个时，我们既可以找出与样品发射光子波长相近的光谱敏感区域，也可便于制造光子探测装置，并且节约成本。

作为上述技术方案的改进，所述探头均匀分布在所述转盘上。探头均匀分布在转盘上时，转盘的稳定性更好。

作为上述技术方案的改进，所述探头为光电倍增管或电荷耦合元件。

作为上述技术方案的改进，所述光电倍增管包括密封容器、用来接收光子并产生光电子的光阴极、用来接收并倍增放大所述光电子的倍增系统、用来收集所述倍增系统倍增放大的光电子的阳极、用来给光阴极和倍增系统供电的供电极，所述光阴极、倍增系统和阳极设于所述密封容器内，所述光阴极和所述倍增系统之间还设有聚焦电极。

本实用新型的光子探测装置的使用方法包括以下步骤：(1)旋转转盘，使多个探头中的一个探头转至与待测样品相对的位置，测定样品发光强度；(2)继续旋转转盘，更换样品测定的探头；(3)比较不同光谱敏感区域探头测定样品的结果，找出与样品发射光子波长相近的光谱敏感区域；(4)用找出的光谱敏感区域与样品发射光子波长相近的探头进行样品测定。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在转盘上设置多个探头，旋转转盘以测定不同光谱敏感区域探头工作时样品的发光结果，由此找出与样品发射光子波长相近的光谱敏感区域，再用光谱敏感区域与样品发射光子波长相近的探头测定样品，可提高样品测定的灵敏度。本实用新型的光子探测装置尤其适用于弱光探测，例如生物光子探测。

附图说明

图1为本实用新型所述光子探测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述光电倍增管的结构示意图。