第05章-光电子发射探测器B-2014.11.21-ok

第05章光电子放射探测器5.1光电阴极5.2光电管和光电倍增管结构原理5.3光电倍增管的主要特性参数5.4光电倍增管的工作电路光电子放射体又称为光电阴极，是完成光电转换的重要部件，其性能好坏干脆影响整个光电放射器件的性能。表征光电阴极的主要参数有灵敏度、量子效率、光谱响应曲线、暗电流等，它们在很大程度上确定于所选择的材料一个良好的光电放射材料应具备下述条件：（1）光吸取系数大；（2）光电子在体内传输过程中受到的能量损失小；（3）表面势垒低，使表面逸出几率大。2023/2/282金属反射掉大部分入射的可见光（反射系数达90%以上），吸收效率很低；光电子与金属中大量的自由电子碰撞，在运动中丧失很多能量。只有很靠近表面的光电子，才有可能到达表面并克服势垒逸出，即金属中光电子逸出深度很浅，只有几nm；金属逸出功大多为大于3eV，对能量小于3eV（λ>410nm）的可见光来说，很难产生光电发射，只有铯（2eV逸出功）对可见光最灵敏，故可用于光阴极。但纯金属铯量子效率很低，小于0.1%，在光电发射前两个阶段能量损耗太大。1)吸取光电子。当吸取的光子能量大于EA时激发的电子才有可能逸出表面，而低于EA的那些电子则成为导带中的非平衡电子，对光电导有贡献。半导体的光电子发射过程：2)光电子向表面运动。受激电子从受激地点动身，在向表面运动过程中免不了要同其它电子或晶格发生碰撞，而失去一部分能量。3)克服表面势能逸出。达到表面的电子，假如仍有足够的能量足以克服表面势垒对电子的束缚（即逸出功）时，即可从表面逸出。半导体材料与金属相比，对光辐射的吸取率大，内部能量散射损失小，表面势垒又可以人为限制，因而接受半导体材料作光阴极获得了广泛应用。

常用的光电阴极材料反射系数大、吸取系数小、碰撞损失能量大、逸出功大－－适应对紫外灵敏的光电探测器。光吸取系数大得多，散射能量损失小，量子效率比金属大得多－－光谱响应：可见光和近红外波段。金属：半导体：5.1光电阴极常规光电阴极负电子亲和势阴极

半导体材料广泛用作光电阴极7常规光电阴极材料1.单碱与多碱锑化物光阴极单碱：金属锑（Sb）与碱金属锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷(Rb)、铯（Cs）中的一种化合，能形成具有稳定光电放射的放射体。最常用的是锑化铯(Cs3Sb)，其阴极灵敏度最高。长波限约为650nm，对红外不灵敏，广泛用于紫外和可见光区的光电探测器中。锑化铯阴极的峰值量子效率较高，一般高达20%～30%，比银氧铯光电阴极高30多倍。多碱：两种或三种碱金属与锑化合形成多碱锑化物光阴极。其量子效率峰值可高达30%。暗电流低，光谱响应范围宽。双碱阴极锑钾钠（Na2KSb），锑铯钾（K2CsSb）；三碱阴极锑钾钠铯（NaKSbCs）82.银氧铯与铋银氧铯光电阴极银氧铯(Ag-O-Cs)阴极是最早运用的好用光阴极。它的特点是对近红外辐射灵敏。银氧铯光电阴极的光谱响应有两个峰值，一个在350nm处，一个在800nm处。光谱范围在300nm到1200nm之间。量子效率不高，峰值处约0.5%～1%左右。银氧铯运用温度可达100℃，但暗电流较大，且随温度变更较快。9将近红外区具有高灵敏度的Ag-O-Cs阴极和蓝光区具有高灵敏度的Bi-Cs-O阴极相结合，可以获得在整个可见光谱内有较匀整响应和高灵敏度的铋银氧铯光电阴极。铋银氧铯光电阴极量子效率可达10％，约为Cs3Sb光电阴极的一半，其优点是光谱响应与人眼相匹配。1011暗电流比较：Ag-O-Cs>Bi-Ag-O-Cs>Cs3Sb量子效率比较：Ag-O-Cs<Bi-Ag-O-Cs<Cs3Sb<多碱灵敏度比较：Ag-O-Cs<Bi-Ag-O-Cs<Cs3Sb<多碱123.紫外光电阴极通常来说，对可见光灵敏的光电阴极对紫外光也有较高的量子效率。有时，为了消退背景辐射的影响，要求光电阴极只对所探测的紫外辐射信号灵敏，而对可见光无响应。这种阴极通常称为“日盲”（solarblind）型光电阴极。目前，比较好用的“日盲”型光电阴极有碲化铯(CsTe,c＝320nm)和碘化铯(CsI,c＝200nm)。太阳光中的紫外光大气中的氧和臭氧层中紫外（0.2~0.3μm）完全吸取－“日盲”区近紫外（0.3~0.4μm）透过最多，匀整分布“窗口”区军事攻击目标〔如飞机的尾焰)的紫外辐射强军事攻击目标拦住太阳紫外光，形成“暗点”在匀整的紫外光背景之上近紫外光电阴极“日盲”型光电阴极5.1光电阴极4.负电子亲和势阴极NegativeElectronAffinity，简称NEA5.1光电阴极1963年Simon提出了负电子亲和势（NEA）理论1965年J.J.sheer和J.V.laar

用铯激活砷化镓得到零电子亲和势光电阴极；研制出GaAs-Cs负电子亲和势光电阴极NEA的最大优点：－－量子效率比常规放射体高得多光电放射过程分析：热电子－－受激电子能量超过导带底的电子冷电子－－能量恰好等于导带底的电子NEA量子效率比常规放射体高得多！2.负电子亲和势阴极NEA阴极的量子效率高于正电子亲和势阴极，可从其光电放射过程进行分析。价带中的电子吸取光子能量，跃迁到导带底以上，成为热电子（受激电子能量超过导带底的电子）。在向表面运动的过程中，由于碰撞散射而发生能量损失，故很快就落到导带底而变成冷电子（能量恰好等于导带底的电子）。热电子的平均寿命特别短，约10-14～10-12s。假如在这么短的时间内能够运动到真空界面，自然能逸出。但是热电子的逸出深度只有几十纳米，绝大部分电子来不及到达真空界面，就已经落到导带底变成冷电子了。冷电子的平均寿命比较长，约10-9～10-8s，其逸出深度可达1000纳米。因为体内冷电子能量仍高于真空能级，所以它们运动到真空界面时，可以很简洁地逸出。因此NEA量子效率比常规放射体高得多。第05章光电子放射探测器5.1光电阴极5.2光电管和光电倍增管的结构原理5.3光电倍增管的主要特性参数5.4光电倍增管的工作电路18光电管分为真空光电管和充气光电管。真空光电管主要由光电阴极和阳极两部分组成，因管内常被抽成真空而称为真空光电管。然而，有时为了使某种性能提高，在管壳内也充入某些低气压惰性气体形成充气型的光电管。无论真空型还是充气型均属于光电放射型器件，称为光电管。5.2光电管和光电倍增管的结构原理19光电管的工作原理

充气型光电管光生电子在电场的作用下运动，途中与惰性气体原子碰撞而电离，电离又产生新的电子，它与光电子一起都被阳极收集，形成数倍于真空型光电管的光电流

。或充气真空型光电管当入射光透过光窗照射到光电阴极面上时，光电子从阴极放射出去，在阴极和阳极之间的电场作用下作加速运动，被高电位的阳极收集，其光电流的大小主要由阴极灵敏度和入射辐射的强度确定。20结构光电管由光窗、光电阴极和阳极三部分组成。阴极为半导体光电放射材料，涂于玻壳内壁，受光照时，可向外放射光电子。阳极是金属环或金属网，置于光电阴极的对面，加正的高电压，用来收集从阴极放射出来的电子。21优点：光电阴极面积大，灵敏度较高，一般积分灵敏度可达20～200μA/lm；暗电流小，最低可达10-14A；光电放射弛豫过程极短缺点：体积都比较大；工作电压高达百伏到数百伏；玻壳简洁裂开等光电管的特点目前已基本被半导体光电器件代替。5.2.2光电倍增管Photomultiplier,简称PMT5.2.2光电倍增管Photomultiplier,简称PMT结构：光窗光电阴极电子光学系统

电子倍增系统阳极1.光窗(a)侧窗式；(b)端窗式1）光入射通道2）确定短波阈值作用：反射式、透射式5.2.2光电倍增管25光窗是入射光的通道，同时也是对光吸取较多的部分。因为玻璃对光的吸取与波长有关，波长越短吸取的越多，所以倍增管光谱特性的短波阈值确定于光窗材料。设计时依据透过波长的要求来选用。常接受的窗口材料有钠钙玻璃、硼硅玻璃、紫外玻璃、熔石英玻璃和氟化镁玻璃。材料分类硼硅玻璃一种常用的玻璃材料，可以透过从近红外至300nm的入射光，但不适合于紫外区的探测。紫外玻璃（UV玻璃）

这种玻璃材料可以很好地透过紫外光，和硼硅玻璃一样被广泛运用。其截止波长可接近185nm。氟化镁MgF2（镁氟化物）该材料具有极好的紫外线透过性，但同时也有易潮解的不利因素。尽管如此，氟化镁仍以其接近115nm的紫外透过实力而成为一种好用的光窗材料。2.光电阴极作用:1)光电转换实力2)长波波长阈值3)确定整管灵敏度5.2.2光电倍增管3.电子光学系统

作用:1）使前一级的电子尽可能没有散失地落到下一个倍增极上收集率接近于12）渡越时间零散最小－－通过电场加速和限制电子运动路途5.2.2光电倍增管4.电子倍增极

－－由很多倍增极组成，确定整管灵敏度最关键部分作用－－倍增10-15级倍增极5.2.2光电倍增管4.电子倍增极

1）二次电子放射

材料一次电子二次电子二次电子放射系数：5.2.2光电倍增管二次电子放射系数：二次放射系数与一次电子能量关系增大Ep，δ值反而下降?不同材料δmax

金属：0.5～1.8半导体和介质：5～6负电子亲和势材料：500~δ随Ep增大而增大Epmax约为100～1800eV5.2.2光电倍增管内增益极高－－倍增原理（1）二次电子放射入射光照射到光电阴极K上，放射光电子，经电子光学系统加速，聚焦到倍增极上，放射出多个二次电子；电子经n级倍增极，形成放大的阳极电流，在负载RL上产生放大的信号输出。5.2.2光电倍增管4.电子倍增极

（1）二次电子放射（2）好用的倍增极材料（3）倍增极结构图5－7灵敏的光电放射体，也是良好的二次电子放射体光电倍增管中的倍增极一般由几级到十五级组成5.2.2光电倍增管5．阳极作用：－－收集最末一级倍增极放射出来的二次电子，向外电路输出电流。结构：－－具有较高电子收集率，能承受较大电流密度，在阳极旁边空间不产生空间电荷效应。阳极广泛接受栅网状结构。5.2.2光电倍增管阳极因空间电荷效应而影响接收电子——靠近A，空间的电子浓度很大，对于D10后来没射出来的的电子有排斥作用。

光照5.2.2光电倍增管第05章光电子放射探测器5.1光电阴极5.2光电管和光电倍增管的结构原理5.3光电倍增管的主要特性参数5.4光电倍增管的工作电路5.3光电倍增管的主要特性参数1．灵敏度

2．量子效率3．光谱响应4．电流增益5．光电特性6．光谱特性7．伏安特性8．时间特性9．暗电流10．噪声1．灵敏度光电倍增管的灵敏度单位：阴极灵敏度－－μA/lm或μA/W阳极灵敏度－－A/lm或A/W5.3光电倍增管的主要特性参数381.灵敏度包括光谱灵敏度与积分灵敏度。（1)

光谱灵敏度定义在单色（单一波长）辐射作用于光电阴极时，光电阴极输出电流Ik与单色辐射通量φe,λ之比为光电阴极的光谱灵敏度Se,λ。（µA/W或A/W）39（2）

积分灵敏度

定义：在某波长范围内的积分辐射作用于光电阴极时，光电阴极输出电流Ik与入射辐射通量φe之比。在可见光波长范围内的“白光”作用于光电阴极时，光电阴极电流Ik与入射光通量φv之比为光电阴极的白光灵敏度Sv。（mA/W或A/W）(mA/lm)1）阴极灵敏度测试图?

照射到光电阴极上的光通量约为10-5～10-2lm5.3光电倍增管的主要特性参数－100V～－300V0V2）阳极灵敏度测试各倍增极和阳极都加上适当电压；注明整管所加的电压3）积分灵敏度与测试光源的色温有关，多用色温2856K的白炽钨丝灯。1）阴极灵敏度测试5.3光电倍增管的主要特性参数422.量子效率定义在单色辐射作用于光电阴极时，光电阴极放射单位时间放射出去的光电子数Ne,λ,与入射的光子数之比为光电阴极的量子效率ηλ（或称量子产额）。即

量子效率和光谱灵敏度是一个物理量的两种表示方法。它们之间的关系为

433.光谱响应曲线光电放射阴极的光谱灵敏度或量子效率与入射辐射波长的关系曲线称为光谱响应。4．电流增益阳极电流与阴极电流之比称为电流增益M（内增益）

例如：δ=4，n=10，M~106

－－光电增益M>>15.3光电倍增管的主要特性参数（1）

45当考虑到光电阴极放射出的电子被第1倍增极所收集，其收集系数为f，且每个倍增极都存在收集系数g，则增益G修正为：志向状况下，具有n个倍增极，每个倍增极的平均二次电子放射率为δ的电流增益为：（2）

（3）

对于非聚焦型光电倍增管，f近似为90%，g要高于f，但小于1；对于聚焦型的，尤其是在阴极与第1倍增极之间具有电子限束电极F的倍增管，其f≈g≈1，可以用式（2）计算增益G。

46倍增极的二次电子放射系数δ可用阅历公式计算，对于锑化铯（Cs3Sb）倍增极材料有阅历公式：（4）

对氧化的银镁合金(AgMgO[Cs]）材料有阅历公式代入（2）式，得（5）

对于锑化铯倍增极材料

对银镁合金材料

（6）

（7）

电流增益的稳定性：例如，

n＝9～12，测量精度1%电源电压稳定度0.1%。5.3光电倍增管的主要特性参数5．光电特性阳极光电流与入射于光电阴极的光通量之间的函数关系，称为倍增管的光电特性。（1）弱光，例如光谱仪，开狭缝（2）线性，用于模拟量测量时重要5.3光电倍增管的主要特性参数6．光谱特性（图5－9和5－10

）近红外远紫外可见光短波限－－窗口材料限制

长波限－－阴极材料限制

5.3光电倍增管的主要特性参数6．光谱特性近红外光紫外光可见光对比光谱响应范围：PE探测器PV探测器紫外光可见光红外－－远红外光PC探测器紫外光可见光红外－－极远红外光5.3光电倍增管的主要特性参数5．伏安特性阴极伏安特性阳极伏安特性：光电二极管伏安特性：恒流源－－计算和分析方法相同5.3光电倍增管的主要特性参数7．伏安特性阴极伏安特性阳极伏安特性：沟通微变等效电路恒流源－－计算和分析方法相同5.3光电倍增管的主要特性参数8．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数三者分别对信号的响应产生什么影响？8．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数器件时间特性(单位：ns)结构上升时间渡越时间渡越时间散差直线聚焦型0.7～31.3～50.37～1.1环形聚焦型3.4313.6盒栅型～757～70～10百叶窗型～760～10外电路时间特性(单位：ns)8．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数当电路时间常数较大，倍增管的上限截止频率：倍增管的响应时间输出电路的时间常数569.暗电流暗电流组成热电子放射极间漏电流（欧姆漏电）残余气体放电玻璃壳放电和玻璃荧光场致放射光电倍增管在无辐射作用下的阳极输出电流称为暗电流，记为ID。光电倍增管的暗电流值在正常应用的状况下是很小的，一般为10-16～10-10A，是全部光电探测器件中暗电流最低的器件。影响暗电流的主要因素：

57补充：像增加管（像管）由安装在高真空管壳内的光电阴极、电子透镜（有静电聚焦和磁聚焦两种）和荧光屏三部分组成。它的工作原理是将投射在光阴极上的光学图像转变成电子像，电子透镜将电子像聚焦并加速投射到荧光屏上产生增加的像，然后用照相方法记录下来。主要用作夜视仪，目前已发展到第四代防止离子反馈损坏精致的光电阴极而镀的一层离子障膜58黑夜中专业警用海上巡逻緝私、搜捕犯人、軍事斗争、渔船走私夜间工地装备。黑暗中想看什么都清晰可見。完全黑暗伸手不見五指中运用比肉眼还清晰。

59接受像增加管的夜视仪的发展历史第一代微光夜视仪（1962年）

光学纤维面板（一种由大量光导纤维组成的薄板阵列，每根纤维传导一个像素削减了光的散射，传导效果好，由于可以将纤维的末端排列成曲面，自然的避开了像差，大大提高了成像质量。）级联像增加技术（将多个上述结构的像增加管串联起来，将光线逐级放大。）其次代微光夜视仪（20世纪60年头）

微通道MCP（连续型通道像增加器的原理是一根内壁涂有电子放射材料的细管子，在管子两端的电极上加上直流电压，当电子从管子一头射入时，便在管内来回碰撞，激发出越来越多的电子，这些电子被管壁的电压加速，并且碰撞出的几何级数增加的电子，使得管子末端出射的电子获得很高的增益。通道电子倍增器的电子增益与管壁内的电子放射材料有关，与通道的长径比有关，与电压有关，但与通道的大小无关，所以可以做的微小，将其并列起来组成阵列，就可以用来传递显示图象了。单根通道的直径一般为10-12微米，长500微米，一块通道板包含数百万根通道管，既数百万像素，可以使图象的亮度增加几千乃至上万倍。）第三代微光夜视仪（20世纪80年头）

负电子亲和势光电阴极（接受负电子亲和势砷化镓光电阴极。由于高灵敏度负电子亲和势光电阴极制作难度大，所以目前该技术驾驭在少数发达国家手中，一些国家只能依靠进口。第三代管为了防止离子反馈损坏精致的光电阴极，都镀有一层离子障膜。）第四代微光夜视仪（1998年，美国利顿公司LittonIndustriesInc.）

无膜微通道板像增加器。新式的夜视仪还接受了自动门控电源和无晕成像技术。可以自动限制光电阴极电压，改善在环境光线过强或有照明的状况下的夜视效果。无晕成像可以极大的削减由电子在像增加管的光电阴极到板的空隙中散射而引起的光晕。

第05章光电子放射探测器5.1光电阴极5.2光电管和光电倍增管的结构原理5.3光电倍增管的主要特性参数5.4光电倍增管的工作电路5.4光电倍增管的工作电路－－是保证其正常工作的必要条件，在常用的光探测器件中，其工作电路是最为困难的。工作电路：高压供电电路信号输出电路分压电阻的确定并联电容的确定高压电源接地方式高压供电电路－－分压电阻的确定总电压UAK

在1000～1500V之间，倍增极极间电压UD在80～100V之间－－可以确定分压电阻5.4光电倍增管的工作电路IRIAmax高压供电电路－－分压电阻的确定5.4光电倍增管的工作电路实例：说明：i.第一级对阴极电流形成影响最大,高出20~30Vii.中间级匀整安排iii.最终一级,要高,克服空间电荷区的影响.高压供电电路－－并联电容的确定

探测光脉冲，最终几级脉冲电流很大，极间电压不稳－－最终几级并联旁路电容C1、C2、C3。C2、C3？？？5.4光电倍增管的工作电路高压供电电路－－高压电源

专用电源：电压波动在0.05％以内5.4光电倍增管的工作电路高压供电电路－－接地方式

缺点：阴极负高压，屏蔽困难，暗电流和噪声大。优点：屏蔽罩靠近阴极，效果好；暗电流小，噪声低阳极接地（负高压接法）阴极接地(正高压接法)优点：便于与后面放大器相连，操作平安缺点：高压不利于平安操作；接耐压很高的隔直电容器。5.4光电倍增管的工作电路信号输出电路－－沟通微变等效电路电流源利用伏安特性：负载电阻设计输出电流输出电压等计算5.4光电倍增管的工作电路信号输出电路

－－用负载电阻实现I/V转换：较大的负载电阻1.频率响应变差2.饱和引起非线性

5.4光电倍增管的工作电路负载电阻太大，阳极电压降低－－饱和引起非线性

信号输出电路

－－用负载电阻实现I/V转换：用运算放大器实现I/V转换：1.良好的线性2.良好频率响应特性3.转换效率高较大的负载电阻1.频率响应变差2.饱和引起非线性

5.4光电倍增管的工作电路光电倍增管应用举例超高速碰撞闪光光电倍增管测量系统光电倍增管应用举例碰撞闪光的光电信号随时间变更曲线峰前部分－－碰撞物的速度和碰撞角度、尺寸、密度和组成峰后部分－－碰撞产生的热羽黑体辐射衰减信号强度峰值－－持续时间间隔～弹丸参数黑体衰减－－持续时间长短～靶板参数。光电倍增管应用举例闪烁计数器：闪烁晶体（NaI）+光电倍增管

光电倍增管应用举例闪烁计数器：闪烁晶体（NaI）+光电倍增管PET系统注入放射性物质，放射正电子，同四周的电子结合淬灭，射出511kev的γ射线,由探测器接收，可确定体内淬灭电子位置，得到CT像。光电倍增管应用举例滨松生产的高通量（high-throughput）PET系统光电倍增管应用举例PET扫描图像显示了很多疾病的早期征兆76光电倍增管的应用

光电倍增管不但具有极高的光电灵敏度、极快的响应速度、极低的暗电流低和噪声，还能够在很大范围内调整内增益。因此，它在微光探测、快速光子计数和微光时域分析等领域得到广泛的应用。77（2）原子吸取分光光度计广泛地应用于微量金属元素的分析。对应于分析的各种元素，须要专用的元素灯，照射燃烧并雾化分别成原子状态的被测物质上，用光电倍增管检测光被吸取的强度，并与预先得到的标准样品比较。1、光谱学（1）紫外/可见/近红外分光光度计-----光吸取原理光通过物质时使物质的电子状态发生变更，而失去部分能量，称为吸取。利用吸取进行定量分析:为确定样品物质的量，接受连续的光谱对物质进行扫描，并利用光电倍增管检测光通过被测物质前后的强度，即可得到被测物质吸取程度，计算出物质的量。78（3）发光分光光度计——利用发光原理

样品接受外部照射光的能量会产生发光，利用单色器将这种光的特征光谱线显示出来，用光电倍增管探测出特征光谱线是否存在及其强度。这种方法可以快速地定性或定量地检查出样品中的元素。79（4）荧光分光光度计

荧光分光光度计依据生物化学，特殊是分子生物学原理。物质受到光照射，放射长波的发光，这种光称为荧光。用光电倍增管检测荧光的强度及光谱特性，可以定性或定量地分析样品成份。（5）拉曼分光光度计

用单色光照射物质后被散射，这种散射光中，只有物质特有量的不同波长光混合在里面。这种散乱光（拉曼光）进行分光测定，对物质进行定性定量的分析。由于拉曼发光极其微弱，因此检测工作须要困难的光路系统，并且接受单光子计数法。802.质量光谱学与固体表面分析

固体表面分析

固体表面的成分和结构，可以用极细的电子、离子、光或X射线的束流，入射到物质表面，对表面发出的电子、离子、X射线等进行测定来分析。这种技术在半导体工业领域被用于半导体的检查中，如缺陷、表面分析、吸附等。电子、离子、X射线一般接受电子倍增器或MCP来测定。813.环境监测

（1）尘埃粒子计数器

尘埃粒子计数器检测大气或室内环境中悬浮的粉尘或粒子的密度。它利用了尘埃粒子对光的散乱或β射线的吸取原理。（2）浊度计

当液体中有悬浮粒子时，入射光会粒子被吸取、折射。对人的眼睛来看是模糊的，而浊度计正是利用了光的透过折射和散射原理，并用数据来表示的装置。824.生物技术

（1）细胞分类

细胞分类仪是利用荧光物质对细胞标定后，用激光照射，细胞的荧光、散乱光用光电倍增管进行视察，对特定的细胞进行选别的装置。（2）荧光计

细胞分类的最终目的是分别细胞，为此，有一种用于对细胞、化学物质进行解析的装置，它称为荧光计。它对细胞、染色体发出的荧光、散乱光的荧光光谱、量子效率、偏光、寿命等进行测定。835.医疗应用

（1）γ相机

将放射性同位素标定试剂注入病人体内，通过γ相机可以得到断层图象，来判别病灶。从闪烁扫描器起先，经逐步改良，γ相机的性能得到快速的发展。光电倍增管通过光导和大面积NaI（Tl）组合成探测器。（2）正电子CT

放射线同位素（C11、O15、N18、F18等）标识的试剂投入病人体内，放射出的正电子同体内结合时，放出淬灭γ线，用光电倍增管进行计数，用计算机作成体内正电子同位素分布的断层画面，这种装置称为正电子CT。84（3）液体闪烁计数

液体闪烁计数应用于年头分析和生物化学等领域。将含有放射性同位素物质溶于有机闪烁体内，并置于两个光电倍增管之间，两个光电倍增管同时检测有机闪烁体的发光。（4）临床检查

通过对血液、尿液中微量的胰岛素、激素、残留药物及病毒等对于抗原、抗体的作用特性，进行临床身体检查、诊断治疗效果等。光电倍增管对被同位素、酶、荧光、化学发光、生物发光物质等标识的抗原体的量进行化学测定。

856.射线测定

（1）区域检测仪

可以连续地检测环境辐射水平。它接受光电倍增管与闪烁体组合的方式，完成对低水平的α射线和γ射线的检测。（2）射线测量仪

射线测量仪接受光电倍增管与闪烁体组合的方式完成对低水平的γ射线和β射线的检测。867.资源调查

石油测井应用

石油测井中用以确定石油沉积位置以及储量等。内藏放射源、光电倍增管和闪烁体的探头进入井中，分析放射源被散射的以及地质结构中的自然射线，推断油井四周的地层类型及密度。878.工业计测

（1）厚度计

工业生产中的诸如纸张、塑料、钢材等的厚度检测，可以通过包括放射源、光电倍增管和闪烁体的设备来实现。对于低密度物质，比如橡胶、塑料、纸张等，接受β射线源；诸如钢板等的高密度物质则运