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当光子周期性入射，且周期在光子计数探测器分辨时间内的情况下，理论上能测得的最大光子数为脉冲对分辨率的倒数。光子计数测量通常用于化学发光和生物发光等微弱光测量，在这些应用中，入射光是随机的状态。在这种情况下，当光量达到或超过一定值时，计数值会因饱和而不再与入射光量成正比例关系。计数率线性是一个表示计数值相比理论值损失多少的参数，一般规定计数值低于理论值10%时为偏离线性。光子计数探测器的计数率线性特性一般是由内置电路的脉冲对分辨率决定的，但在高计数率时，光电倍增管的时间特性也是重要的因素。
图3是光子计数探测器脉冲对分辨率为18ns时的典型计数线性特性曲线，当计数损失10%时最大计数率对应的是 6×106s-1 （注：最大线性计数率与线性偏离的定义相关，线性偏离的定义值不同，最大线性计数率也会不同）。
当计数率超过106s-1时，由于脉冲重叠会产生计数误差。为了提高计数线性，需要采取以下的措施：
①提高电路的脉冲对分辨率
②采用近似的修正公式
图3展示了采用近似的补正公式的情况下对计数线性的改善。
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