[实用新型]选通聚焦型光电倍增管

说明书

本实用新型属于光电探测器件技术领域，具体涉及一种选通聚焦型光电倍增管。其结构包括真空容器，真空容器的一端设置输入窗，输入窗的内表面设置阴极，真空容器的另一端设置阳极；所述阴极与阳极之间依次设置有选通电极、聚焦电极和电子倍增器。本实用新型解决了现有的光电探测器件有效探测面积受限的技术问题。本实用新型为一种既具备选通功能又具备电子聚焦功能的光电倍增管。放大倍率聚焦功能使得大面积光电阴极所发射电子可以入射至小尺寸电子倍增器电子收集面，从而提升光电倍增管的探测面积。

技术领域

本实用新型属于光电探测器件技术领域，具体涉及一种选通聚焦型光电倍增管。

背景技术

光电倍增管(简称PMT)，是一种电真空光电探测器件，其主要功能是将微弱光学信号转换为电信号，并对电信号进行放大输出。光电倍增管具有探测光谱范围宽、动态范围大、电子增益高、暗噪声低以及响应速度快等特点，被广泛应用于医疗、检测、科研以及军事等各个领域。

光电倍增管的一个主要应用领域就是激光雷达，目前机载激光测距雷达、舰载水下探测激光雷达以及高空大气探测激光雷达等都将光电倍增管作为核心探测器件。由于激光雷达具备分辨率高、隐蔽性好、抗有源干扰能力强、定位准确等优点，使得激光雷达可以精准探测目标的位置、运动形态以及姿态等参数，所以在军事领域、环境科学领域以及生物学领域等有着广泛的应用。

但是，由于激光雷达以探测光信号为探测依据，因此在工作时受探测环境影响较大。使用传统光电倍增管进行目标光信息进行探测时，当探测光穿越大气以及水介质时大量的反射光以及散射光同样被光电倍增管所探测，将导致光电倍增管的信噪比降低、电子增益容易饱等效应，导致探测雷达性能降低。

选通型光电倍增管通过引入选通功能来控制光电倍增管的工作状态，使其在被探测光信号达到探测器时才实现探测器的探测功能，其余时间探测器处于“关闭”状态，没有实施信号功能。因而可以避开探测光穿越各种介质时的强反射以及向后漫散射背景信号等噪声信号，从而可以从强背景光中选出所需的信号，大大提高激光雷达探测精度，同时消除强激光对探测器可能造成的损害，延长设备的使用寿命。

目前，国外主要由日本滨松光子株式会社生产以及销售选通型光电倍增管，如R5916U-50以及R2024等。其主要通过在阴极与电子倍增器电子收集面之间制作门控电极并实践低伏值门控信号来实现光电倍增管的选通功能，此光电倍增管有效探测面尺寸最大为φ18mm。国内主要由中国电子科技集团第五十五研究所生产以及销售，其功能实现与日本滨松光子株式会社相同，其生产的选通型光电倍增管有效探测面尺寸最大约为φ45mm。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种选通聚焦型光电倍增管，解决了现有的光电探测器件有效探测面积受限的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种选通聚焦型光电倍增管，其特殊之处在于：包括真空容器，真空容器的一端设置输入窗，输入窗的内表面设置阴极，真空容器的另一端设置阳极；所述阴极与阳极之间依次设置有选通电极、聚焦电极和电子倍增器。

进一步地，上述选通电极包括位于中心的圆形的网状结构区。

进一步地，上述网状结构区由六边形网格构成，所述网状结构区的开口面积大于80％。

进一步地，上述网状结构区的直径与阴极的直径相同。

优选地，上述电子倍增器是由一片或者多片微通道板组成的微通道板电子倍增组件。

进一步地，上述电子倍增器在靠近阴极的一侧设置有输入面电极，在靠近阳极的一侧设置有输出面电极。

进一步地，上述输入窗与真空容器采用铟封封接方式。

进一步地，上述输入窗为石英玻璃窗、氟化镁玻璃窗或者硼硅酸盐玻璃窗。

进一步地，上述阳极为金属板单阳极、位敏阳极、微带线阳极或者多阳极结构。