光电倍增管基础知识之六
(光电倍增管“坪特性”)
闪烁计数器的“坪”不是光电倍增管的固有特性，而是闪烁计数器在一定条件下所具有的特性，光电倍增管输出信号极噪声幅度随着夹在光电倍增管电压而变化，只有在一定电压范围内光电倍增管输出信号幅度大于仪器甄别阈，而噪声幅度又小于甄别阈是才产生计数坪，这种坪显然和脉冲幅度分布，晶体，光电倍增管的性能，仪器放大倍数，甄别阈（仪器参数）及其应用条件等因素有关。

所以坪石综合因素的体现。

但是它主要决定于光电倍增管的性能。

这里只谈谈“坪”与管子性能的关系。

从理论上分析得知，管子性能不同其坪曲线也不相同。

下面就讨论一下光电倍增管的阴极灵敏度（兰光灵敏度或蓝白比）阳极灵敏度（增益）和噪声与坪曲线的关系问题
电压(Kv)
图(1) 不同辐射源的坪曲线
图(2) 不同晶体尺寸Nal(Tl)晶体的坪曲线
A 阴极兰光灵敏度
闪烁计数中的碘化钠晶体的发光光谱处于光谱兰区，管子的蓝光灵敏度高，其光电转化效率就高，所以管子的蓝光灵敏度的大小就反映出坪特性的好坏。

兰光灵敏度高，起坪时计数变化快，坪出现早。

图(3) 给出了两支阳极灵敏度相同，而兰光灵敏度不同的GDB-38的坪曲线。

1#管子兰光灵敏度高，起坪快，另外坪的上限与蓝白比有关（兰光灵敏度与白光灵敏度之比）有关。

“蓝白比”在一定程度上反映出管子的热噪声水平，比值小的管子一般热噪声大，高温时尤为严重. 从图可以看出兰白比高的53比兰白比低的72的坪要长30V.
图(3)不同兰白比的坪曲线
B 阳极灵敏度
图给出了两支GDB-37光电倍增管的坪曲线。

阳极灵敏度高的管子（28#）起坪早，结果也早，并且坪区比较窄（坪长较短250V）;反之阳极灵敏度低的管子（37#）坪起的比较晚，结果也晚，
坪区比较宽（坪长400V）
但必须指出，阳极灵敏度越差的管子坪越长，坪斜也小，这只能说明这种管子对电压变化不灵敏，但并不是在所有情况下都能给出最稳定的计数，更不能说这种管子最好，另外阳极灵敏度，工作电压高，用户不太愿意采用，所以降低阳极灵敏度来取得较长的坪是不可取的。

图(4)不同阳极光照灵敏度的坪曲线
C 噪声
从坪曲线可知，坪的终端一般是光电倍增管的噪声所致。

因为过高的电压会使光子，离子反馈（或场致发射）产生的噪声迅速增加，致使管子不能工作，坪曲线上跷，噪声大的管子，坪曲线就差（见图5）.
图(5)不同噪声能当量的坪曲线
D 温度
通常光电倍增管的灵敏度随工作温度升高而下降，使得始端计数率下降，坪前区往后移。

另外，光电倍增管的噪声也随升高而急剧增加。

式坪后区向前移，这两种影响使闪烁计数器中的坪缩短，坪斜加大（见图6）由于温度效应与光电倍增管材料和工艺有关，因而不同管子的高温坪曲线特性是不同的。

因此在一定条件下，坪的长短，坪斜的大小，主要决定管子的性能，特别是光电倍增管的噪声，对于结构和材料一定的管子而言，碱金属和激活温度的控制，特别是钾的控制是至关重要的。

因为碱金属（特别是钾的控制）例如:K多Cs小都有又能造成阴极灵敏度小和阳极灵敏度低（电压高）的原因；如果Cs多K小就会暗电流大（噪声大）影响坪特性。

所以在整个排气过程中，如烘烤和激活温度合适。

碱金属的控制非常重要。

切记！
图(6)不同温度的坪曲线
E 坪与测量仪器参数的关系
测量仪器主要是指仪器的放大倍数与甄别阈. 图(7,8)给出了不同甄别阈和放大倍数的坪曲线. 由图可甄别阈选得小时, 或放大倍数过大时, 光电倍增管噪声提旱被记录, 坪长缩短.
甄别阈选得过大或放大倍数过小时, 都使坪区往后移, 有时候往往使管子工作电压过高, 其高压电源不能满足要求, 给实际工作带来困难, 所以仪器的放大倍数与甄别阈必须根据测量仪器的实际条件和光电倍增管性能合理选择.
图(7) 不同放大倍数的坪曲线
图(8) 不同甄别阈的坪曲线。