附錄 C 電子偵測系統

本實驗所使用顯微鏡為正立反射式結構，由於 Phase Matching 的先天限制，所以二倍頻的訊號以穿透式的方式較為容易接收，但是 測範圍包括紫外(Ultraviolet)、可見光(Visible)、近紅外線(Near Infrared)。光電倍增管(PMT)具有很高的電流放大率和低雜訊，可說 是極靈敏偵測器之一。在適當操作的修件下，可偵測低達

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Vacuumenvelope

Anode

i

VA

+

Photocathode Dynodes

D1

Focusing electrode

Faceplate

A

(Photocathode)後，光陰極射出電子到真空之中。這些由光所產生的 電子藉由電壓聚集之後，直接入射到電子放大的區域以產生二次電 子，經過幾次電子數量的放大之後，由陽極接收所產生出的電子，並 且輸出訊號。因為是利用二次電子的倍增，使光電倍增管獨特的靈敏 度得以顯露，因此它成為在測量紫外光、可見光和紅外光區域常用的 光電感測元件。而光電倍增管的另一項特色為有著快速的時間響應和 低雜訊。

在倍增管內部電子倍增的部份包括了各種設計，以滿足不同的需 求，例如：快速的時間響應、受光位置的均勻性、大電流脈衝的輸出、

防 磁 場 干 擾 等 。 而 我 們 所 使 用 的 R376 其 子 電 倍 增 部 份 是 使 用 Box-and-grid 這種形態。此種形態是由一連串四分之一圓柱殼所構 成的電極板，一般是常用於頭端入射型的光電倍增管內，因為他的電 極板設計容易，並且改善了受光處激發光電子的均勻性；然而，卻在 某些應用上，時間響應可能會太慢。

在光陰極材質的部份，R376 所使用的是 Multialkali (Na-K-Sb-Cs)。

此種材料的光陰極有著很高並且廣闊的光譜響應，其範圍為紫外光到 近 紅 外 光 之 間 的 光 譜，並 且 廣 泛 地 使 用 在 寬 頻 帶 的 分 光 光 度 計 (Spectrophotometers)和光子計數的應用。利用此特殊的光陰極處 理，可將長波長的響應延伸至 930nm。

C.2 低噪音前置電壓放大器(Low-Noise Voltage Preamplifier) 本實驗所使用的低噪音前置電壓放大器為 Stanford Research Systems 公司所生產的 SR560。二倍頻訊號藉由 PMT 接收到後，轉換

圖 C2 低噪音前置電壓放大器前視圖

為電子訊號之後，藉由低噪音的前置放大器將電子訊號放大，並且可 選擇 50Ω 的輸出阻抗與 AD Converter 達到阻抗匹配，以減少訊號的 反射而降低了訊號強度，其前視圖如圖 C2 所示。

C.3 高壓電源供應器(High Voltage Power Supply)

本實驗所使用的高壓電源供應器為 Stanford Research Systems 公司所生產的 PS350。此種的電源供應器可以提供 DC50V~5KV 之間的 電壓，而在此實驗所扮演的角色為提供光電倍增管所需的高電壓，並 且產生的高壓穩定性很高，平均電壓縺波率只有滿刻度的 0.0015%，

其前視圖如圖 C3 所示。

圖 C3 高壓電源供應器前視圖