实施方案
[0028] 下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。
[0029] 图1是本发明一种拥有混合电子倍增系统的大面积光电倍增管的一个实施例的结构示意图。
[0030] 如图1所示，本发明的一种拥有混合电子倍增系统的大面积光电倍增管主要包括光阴极16，电子倍增系统17，阳极18，屏蔽桶19以及供电及信号引出线20。本发明的光电倍增管的上述组成部分都置于真空玻璃容器21中，所述真空玻璃容器可以为球形或椭球形，具体形状视工程中对光电子渡越时间弥散的要求而定，这里以椭球形的真空透光容器来详细说明本发明，但并不限制本发明的保护范围。为了提升光阴极覆盖面积，所述光阴极覆盖沉积在所述真空容器21的内表面，覆盖范围为除玻璃柄口处的整个真空容器内表面；同时为了提高光电子的收集效率，所述电子倍增系统分为第一级打拿极171和第二级微通道板组件172，打拿极开口较大，利于收集来自各个方向的光电子并产生倍增电子，之后通过阳极18收集并输出被放大之后的电流信号。这里所述的供电和信号引线20为了示意效果在图1中显示为一条线，所述供电线作为所述光阴极16、电子倍增系统17以及阳极18的供电线，以此使他们之间依次形成电势差，所述信号引出线可作为阳极18的信号引线，用来输出放大之后的电流信号。
[0031] 上述光阴极沉积在真空容器接近全部内表面的设计方法，使得来自各个方向的入射光子在穿透真空容器壁时，在入射处的光阴极中被转换为光电子，最大程度地增大了光阴极的覆盖范围。光阴极可以采用适当的光阴极材料，厚度一致地涂镀在所述真空透光容器的全部内表面上，其中所述光阴极材料可以为双碱或多碱金属材料，并且在涂镀的过程中其厚度和结构依据具体使用需要而定。光阴极电势在整个光电倍增管中最低，一般为0V。
[0032] 上述光电倍增管采用了混合电子倍增系统，该系统包括第一级打拿极171和第二级微通道板组件172两部分。
[0033] 倍增系统采用沉底设计，有利于全球面光电子的收集，保证了光阴极的全球面覆盖方案得以实现。
[0034] 上述混合电子倍增系统中，第一打拿极为球形打拿极171，有两个切割面，切割面的夹角在可行范围内视微通道板的摆放位置而定，本实施例中该球形打拿极的两个切割面相互垂直，形成两个互相垂直的开口，一个开口面向真空玻璃容器主体内部，用来收集来自近全球面的光电子，另一个开口面向微通道板，用来向微通道板输送一级倍增电子。这种设计有两方面的好处：一方面，打拿极开口较大，使得光电子的收集效率较高。利用有限积分法对该大面积混合倍增极型光电倍增管进行了结构性能模拟，结果显示，该结构的光电倍增管全球面光电子的收集效率可达99.6%。；另一方面，由于一次倍增电子具备一定的初始发射角度和能量弥散，球形打拿极的设计除了可以实体阻挡一次倍增电子向周围屏蔽壳运动而造成的电子损失，也可以产生指向微通道板表面的聚焦电场，有利于带动一次倍增电子向微通道板做定向运动。利用有限积分法得到的电场模拟结果如图2，从打拿极的横截面图（左）及侧面图（右）来看，球形打拿极内部电场指向微通道板（黑色曲线为等势线）。为了实现电子的有效收集，球形打拿极的电势一般应高于光阴极，为200 800V可调。~
[0035] 第二级微通道板组件172的个数视具体对增益的工程要求而定，可以是单个微通道板，也可以多个“V”型级联，本实施例中采用两个微通道板级联方式，每个微通道板的输入电极面向打拿极，输出电极面向阳极。为了实现一次倍增电子的高效收集，微通道板的面积应大于或等于与相对的打拿极的开口面积，第一片微通板输入电极的电势应高于打拿极，与打拿极的电势差为200 800V可调。为了得到理想的倍增效果，使光电倍增管在探测弱~光或进行单个光子测量计数时能够得到足够的电子放大倍数，微通道板的偏置电压为600~
1000V可调，两片微通道板的间隙电压为100 800V可调。
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[0036] 上述阳极18为倍增电子的收集极，接收来自微通道板的电子流。所述阳极与传统光电倍增管的一样，可以采用铜片或者其他金属材料，阳极的面积应大于或等于微通道板的面积，以便更好地收集来自微通道板的电子流，阳极的电势应最高，一般与最后一片微通道板输出电极的电势差为100 500V可调。~
[0037] 上述倍增系统和阳极，由绝缘杆22支撑，通常为陶瓷架。光阴极、电子倍增系统和阳极所需要的供电电源线以及阳极信号引出线20置于绝缘杆中，在金属引线和陶瓷支架之间可以采用熔焊工艺保持真空密封。
[0038] 为了得到较高的光电子收集效率，上述倍增系统、阳极组合以及绝缘杆被屏蔽桶包围，屏蔽桶与光阴极同电位，图3为其结构示意，由于微通道板及阳极电势均高于球形打拿极电势，为了不影响第一打拿极对光电子的收集，该屏蔽桶顶部设计为半闭合结构，有效遮挡了微通道板组件及阳极，避免其电场外溢。
[0039] 这样，当光阴极、电子倍增系统以及阳极都加上工作电压之后，所述光阴极与电子倍增系统之间形成聚焦电场，电子倍增系统与阳极形成收集电场，光照从密封容器的外壳进入透光阴极产生光电子，在聚焦电场的加速下被电子倍增器收集，电子经过倍增放大后的电子流在收集电场的加速下进入阳极，收集之后的电流信号作为最终信号输出。
[0040] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
