一种非接触物体表面电荷光电倍增管放大器

摘要

本发明涉及一种非接触物体表面电荷光电倍增管放大器，属于信号检测技术领域。其原理是入射光的强度决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多，则光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，光电流也随之增大；同样，如果入射光强度不变，金属表面电荷增加，使得光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，光电子采用电倍增管将电子数不断倍增，阳极最后收集到的电子可增加10⁴～10⁸倍，因光电倍增管高灵敏度和低噪声的特点，可检测样品表面微弱电荷信号，将在电荷检测领域获得广泛应用。

主权项

一种非接触物体表面电荷光电倍增管放大器，其特征在于：包括由电荷探测光电阴极（4）、光输入系统（5）、倍增极（6）、阳极（7）、电源系统（8）、电子倍增系统信号输出端（9）构成；一种非接触物体表面电荷光电倍增管放大器的前端为电荷探测光电阴极（4），电荷探测光电阴极（4）前端面截面积S，被测物体（1）表面电荷密度为ne/ΔS，ΔS为被测面积，ne为ΔS上的电荷量，满足S>ΔS，S=ΔS*105%‑120%，感应距离0.001~1mm之间；电荷探测光电阴极（4）后端面为弧形，恒定光输入系统（5）的恒定强度光束是透过玻璃窗口照射到该弧形表面中心区域，光照射阴极产生光电效应发射一次电子，倍增极（6）D是由光电发射材料金属制成，从光电阴极K到各个倍增极D1、D2...再到阳极（7）上，电源系统（1）所加的电压是依此递增的，光电阴极K上产生的每一个电子，在电场作用下加速、经弧面聚焦，轰击第二个倍增极D2，产生更多的二次电子...，经过6个或更多的倍增极后到达最后一个倍增极，即阳极（7），经倍增的光电子被阳极（7）收集而输出光电流，在负载上产生信号电压A，构成电子倍增系统信号输出端（9）。