|
古人常说，世界上没有两片完全相同的树叶，每一片树叶的纹理、脉络都有着独有的细微差异，那光电倍增管也是一样，没有两支光电倍增管是一模一样的，所以在使用过程中，会有客户反馈“同一批次、同一型号的光电倍增管，输出特性存在差异”，并担忧这是产品质量问题。为什么每一支光电倍增管都不一样呢？拿到不一样的光电倍增管我们应该怎么调整呢？那我们今天就来给大家详细介绍一下。
光子计数探头由于具有较高的灵敏度和较低的本底噪声水平，目前被广泛应用在微弱光检测环境中，尤其是涉及到单光子检测的应用中，比如化学发光、生物荧光测量环境中。但是经常遇到客户反馈在测试的时候，光很强达到了光子计数探头的最大计数率，光子计数探头输出就不线性了，问能否提高光子计数探头的最大计数率等等？但是在提升最大计数率之前，我们需要先了解一下是什么限制了光子计数探头模块的最大计数率？
光子计数探头模块区别常规的电流型和电压型光电倍增管模块，它内部已经包含了单光子信号处理电路（如下），单光子进入后模块直接输出TTL信号，我们通过TTL信号的高低电平来表示光子的有无，如果需要光子的强度，则需要在一段时间内进行积分，通过计数高电平的个数来表征信号光的强度。
由于光子计数探头模块内部已经集成了信号处理电路，所以在使用时也是非常简单，客户只需要简单供电，连接计数器就可以进行光子计数，但是也是因为存在信号处理电路，也决定了光子计数探头的最大计数率，也就是内部的电路的参数决定了光子计数探头的最大线性计数率。
我们以H10682为例，在它参数表中存在这样的一个参数，Pulse-pair resolution，脉冲分辨率，它是指脉冲和脉冲之间可分辨的最小时间，其中H10682输出的TTL信号宽度是10ns，但是10ns后会存在一个死时间10ns，也就是在这10ns内，如果有光子输入，他是无法响应的，输出形式可以参考下图。
假设光子是一个一个的到达探测器，每一个光子的间隔刚好是20ns，同时探测器的检测效率为100%，也就是没有光子的损失，那一秒最大的计数率如下：f=1/20ns=50MHz
但是在实际的使用中，检测器的检测效率并没有100%，同时检测器输出的脉冲宽度不完全固定、电路也有恢复时间、实际死时间不是完美“方波式”，另外就是光子脉冲也不是一个一个均匀的到达，而是随机到达的，这就导致存在随机脉冲损失，这种情况下，即使增加光量，计数值也不随光量成正比例变化。所以最大计数率线性表示的是计数值比理论值损失多少的特性，一般规定低于理论值10%时认为偏离线性。
根据以上的信息，我们可以得到常规的光子计数探头的最大线性计数率是由脉冲对分辨时间决定的，一般来说，脉冲对分辨时间越小，最大计数值越高。我们可以参考下图不同脉冲分辨率对最大线性计数率的影响。
|
脉冲分辨率（ns）
|
5
|
10
|
20
|
25
|
|
理论最大计数率（M）
|
200
|
100
|
50
|
40
|
根据以上的信息，我们得到限制光子计数探头模块最大计数值的原因是内置光子信号处理电路的脉冲分辨时间决定的，也就是说出厂设定的电路参数就决定了这个探头的最大计数值。如果我们需要最大计数值高的光子计数探头模块，我们可以在挑选时重点关注光子计数探头的脉冲分辨率，选择脉冲分辨率越小的越好。
如果您遇到任何问题，或需要进一步了解操作细节，欢迎随时联系我们。
|