專利名稱：一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器及探測(cè)光子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光子計(jì)數(shù)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，本發(fā)明還 涉及利用該光子計(jì)數(shù)器探測(cè)光子的方法，顯著提高了光子計(jì)數(shù)水平。
背景技術(shù)：
作為微光探測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)分支——光子計(jì)數(shù)探測(cè)技術(shù)在近年來得到了迅猛地發(fā) 展，并在工業(yè)、科研及軍事方面起到了積極的促進(jìn)作用，尤其是在天文、自適應(yīng)光學(xué)弱光波 前傳感器、拉曼效應(yīng)、冷光發(fā)光、生物發(fā)光等極微弱光現(xiàn)象的研究中有著重要的應(yīng)用。
在光子計(jì)數(shù)探測(cè)領(lǐng)域里，隨著技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了幾種具有代表性的器件日 本濱松公司在上世紀(jì)八十年代研制出的微通道板型光電倍增管(MicroCharmelPlate-photomultiplierTube.MCP-PMT) 作為光子計(jì)數(shù)成像頭和四象限光子位敏傳感器組成的光 子計(jì)數(shù)圖像采集系統(tǒng)(Photon-countingImageAcuquisitionsystem，PIAS)；美國(guó)在上世 紀(jì)八十年代成功發(fā)展了一種新型的多陽極微通道陣列(Multi-AnodeMicrochannelMrray ，MAMA)式光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)；法國(guó)于上世紀(jì)九十年代初開發(fā)了一種利用高速數(shù)字處理器 (DigitalSignalProcessing, DSP)實(shí)時(shí)探測(cè)光子坐標(biāo)的光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)。在這一類器件 中，光電倍增管(PhotomultiplierTube，PMT)以其穩(wěn)定的性能及成熟的工藝已占據(jù)了絕對(duì) 領(lǐng)先的地位，而微通道板型光電倍增管(MCP-PMT)則以其對(duì)極微弱光信號(hào)的探測(cè)能力成為 PMT中的高端產(chǎn)品，上述的各種提高光子計(jì)數(shù)探測(cè)水平的方法都是基于對(duì)光電子能量及數(shù) 量的增益來實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的增強(qiáng)，但是這種增強(qiáng)不能滿足更高的技術(shù)要求，近年來，對(duì) 于光子技術(shù)器件探測(cè)能力的進(jìn)一步提高上，整體發(fā)展較為緩慢，因此如何突破光電倍增管 的不足，成為了該領(lǐng)域研究的技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，有效提高微通道板型光電倍增 管的光子計(jì)數(shù)能力。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用該光子計(jì)數(shù)器探測(cè)光子的方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，包括管殼，管殼管壁上 開有玻璃窗，玻璃窗的內(nèi)表面設(shè)置有光陰極，在管殼內(nèi)部設(shè)置有四組聚焦電極，其中聚焦電 極a和聚焦電極c相對(duì)間隔放置，聚焦電極d和聚焦電極b相對(duì)間隔放置，使該四組聚焦電 極圍成一矩形空腔，且該矩形空腔與玻璃窗和光陰極的位置相對(duì)應(yīng)，聚焦電極b的外側(cè)依 次間隔設(shè)置有微通道板和陽極，所述的微通道板由呈面接觸的微通道板a和微通道板b組 成，所述微通道板a的上下端口與聚焦電極b的上下端口對(duì)齊，在該四組聚焦電極圍成的矩 形空腔內(nèi)設(shè)置一磁鏡結(jié)構(gòu)，形成磁鏡場(chǎng)。本發(fā)明的光子計(jì)數(shù)器，其特征還在于，所述的磁鏡結(jié)構(gòu)由間隔、平行放置的永磁環(huán) a和永磁環(huán)b組成，且永磁環(huán)a、永磁環(huán)b與微通道板a、微通道板b和陽極同軸設(shè)置。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種利用上述的光子計(jì)數(shù)器探測(cè)光子的方法，
4該方法采用一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，該光子計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)是，包括管殼，管殼管壁上開 有玻璃窗，玻璃窗的內(nèi)表面設(shè)置有光陰極，在管殼內(nèi)部設(shè)置有四組聚焦電極，其中聚焦電極 a和聚焦電極c相對(duì)間隔放置，聚焦電極d和聚焦電極b相對(duì)間隔放置，使該四組聚焦電極 圍成一矩形空腔，且該矩形空腔與玻璃窗和光陰極的位置相對(duì)應(yīng)，聚焦電極b的外側(cè)依次 間隔設(shè)置有微通道板和陽極，所述的微通道板由呈面接觸的微通道板a和微通道板b組成， 所述微通道板a的上下端口與聚焦電極b的上下端口對(duì)齊，在該四組聚焦電極圍成的矩形 空腔內(nèi)設(shè)置一磁鏡結(jié)構(gòu)，形成磁鏡場(chǎng)，所述的磁鏡結(jié)構(gòu)由間隔、平行放置的永磁環(huán)a和永磁 環(huán)b組成，且永磁環(huán)a、永磁環(huán)b與微通道板a、微通道板b和陽極同軸設(shè)置，利用該裝置，本 方法按照以下步驟實(shí)施
通過玻璃窗引導(dǎo)光束到達(dá)光陰極的表面，使得一部分光電子透過光陰極并逸散至管殼 內(nèi)的真空環(huán)境中，然后開啟聚焦電極a和聚焦電極c，并對(duì)聚焦電極a和聚焦電極c施加相 同電壓，當(dāng)積累到所需的時(shí)間后，關(guān)斷聚焦電極a和聚焦電極c的電壓，同時(shí)開啟聚焦電極 d、聚焦電極b及陽極三個(gè)電極，并對(duì)聚焦電極d和聚焦電極b施加相同的電壓，且該電壓的 電位應(yīng)介于光陰極和陽極之間，將被束縛在磁鏡中的光電子引出聚焦電極b的端口 ；使被 引出的光電子依次進(jìn)入微通道板a和微通道板b，并最終到達(dá)陽極，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸出。本發(fā)明的有益效果是借鑒核聚變中的磁約束原理，在現(xiàn)有的微通道板型光電倍 增管的光陰極和微通道板之間設(shè)置一個(gè)磁鏡，通過對(duì)光陰極出射的光電子進(jìn)行積累，并在 有效時(shí)間內(nèi)將積累的電子釋放到微通道板中，從而進(jìn)一步提高了對(duì)極微弱光信號(hào)的探測(cè)能 力；光電子逃逸概率可以降至最低；磁鏡采用兩個(gè)永磁環(huán)同軸并排放置，能夠產(chǎn)生軸對(duì)稱 的磁場(chǎng)分布，并能夠很好地配合現(xiàn)有光電倍增管的圓筒形管殼結(jié)構(gòu)；磁鏡采用釹鐵硼永磁 材料制作，在保證強(qiáng)磁場(chǎng)的同時(shí)，不會(huì)影響光電倍增管對(duì)腔內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間高真空度的要求。


圖1是本發(fā)明基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器中的磁鏡結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明提高微光探測(cè)能力的方法的工作原理圖4是未加磁鏡時(shí)通過軸向的電子束在接收屏上的軌跡圖； 圖5是本發(fā)明方法加磁鏡場(chǎng)后出射電子所呈現(xiàn)的環(huán)狀斑狀軌跡圖。圖中，1.玻璃窗，2.光陰極，3.聚焦電極a，4.聚焦電極b，5.聚焦電極c，6.聚焦 電極d，7.永磁環(huán)a，8.永磁環(huán)b，9.微通道板a，10.微通道板b，11.陽極，12.管殼。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。現(xiàn)有的各種提高光子計(jì)數(shù)探測(cè)水平的方法都是基于對(duì)光電子能量及數(shù)量的增益 來實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的增強(qiáng)。本發(fā)明裝置的目的是，即不僅僅對(duì)光電子的能量和數(shù)量進(jìn)行 增益，而且在增益之前先對(duì)光電子進(jìn)行有效的積累，從而進(jìn)一步提高光子的利用率，因此， 本發(fā)明正是基于將光電子進(jìn)行積累這一思路引入現(xiàn)有的微通道板型光電倍增管，在光子計(jì) 數(shù)器的結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置一個(gè)磁鏡結(jié)構(gòu)，形成一磁鏡場(chǎng)，構(gòu)成一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，從而 通過對(duì)光電子的有效積累來進(jìn)一步提高該器件的光子計(jì)數(shù)能力。
圖1是本發(fā)明裝置給出的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。包括在管殼12的內(nèi)部依次同 軸設(shè)置的永磁環(huán)a7、永磁環(huán)b8、微通道板a9、微通道板blO和陽極電極11，其中永磁環(huán)a7 和永磁環(huán)b8間隔一定距離設(shè)置，在永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8的上下分別設(shè)置有聚焦電極a3 和聚焦電極c5，在永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8的水平外側(cè)分別設(shè)置有聚焦電極d6和聚焦電極 b4 ；聚焦電極b4與微通道板a9間隔設(shè)置，微通道板a9的端口與聚焦電極b4的端口對(duì)齊， 微通道板a9和微通道板blO呈面接觸，微通道板blO與陽極11的極板間隔一定距離設(shè)置； 在管殼12管壁上開有外凸的玻璃窗1，在玻璃窗1的內(nèi)表面鍍有一層由光敏材料制成的薄 膜，該薄膜即為光陰極2，光陰極2的位置與永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8相對(duì)應(yīng)。永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8的水平軸線與玻璃窗1及光陰極2的表面平行，這樣永磁 環(huán)a7和永磁環(huán)b8的組合構(gòu)成了一組磁鏡，如圖1虛線框及圖2所示，在永磁環(huán)a7和永磁 環(huán)b8的上下分別設(shè)置聚焦電極a3和聚焦電極c5，目的是提供電場(chǎng)將光陰極2逸出的光電 子引入磁鏡中，在永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8的水平兩端外側(cè)分別設(shè)置聚焦電極d6和聚焦電極 b4，目的是將被約束的電子從永磁環(huán)b8的端口向外引出，在聚焦電極b4的(右端)端口外側(cè) 依次設(shè)置兩個(gè)貼緊的微通道板，即微通道板a9和微通道板blO，使得從聚焦電極b4出射的 電子能夠順利進(jìn)入倍增電極從而得到進(jìn)一步的增益，并在微通道板blO的出射端口設(shè)置陽 極11來接收最終的電子從而輸出電信號(hào)。永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8均采用釹鐵硼材料制成，間隔一定距離同軸并排放置構(gòu)成 磁鏡，從而產(chǎn)生兩端大中間小的軸對(duì)稱的磁場(chǎng)位形，能夠有效地約束從其中部入射的光電子。本發(fā)明探測(cè)光子的方法，利用上述的光子計(jì)數(shù)器，按照以下步驟實(shí)施
如圖3所示，通過玻璃窗1引導(dǎo)光束到達(dá)光陰極2的表面，由于外光電效應(yīng)的作用，一 部分光電子會(huì)透過光陰極2并逸散至管殼12內(nèi)的真空環(huán)境中；為了對(duì)光電子進(jìn)行積累，然 后開啟聚焦電極a3和聚焦電極c5，并對(duì)聚焦電極a3和聚焦電極c5施加相同電壓，從而保 證光電子能夠順利進(jìn)入永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8的間隔區(qū)域內(nèi)并被磁鏡產(chǎn)生的磁場(chǎng)所束縛； 當(dāng)積累到所需的時(shí)間后，關(guān)斷聚焦電極a3和聚焦電極c5的電壓，同時(shí)開啟聚焦電極d6、聚 焦電極b4、及陽極11三個(gè)電極，并對(duì)聚焦電極d6和聚焦電極b4施加相同的電壓，且該電壓 的電位應(yīng)介于光陰極2和陽極11之間，從而保證原本被束縛在磁鏡中的光電子能夠在電場(chǎng) 的作用下被引出聚焦電極b4的端口 ；此時(shí)，由于電場(chǎng)方向的一致性，被引出的光電子會(huì)依 次進(jìn)入微通道板a9和微通道板blO，并最終到達(dá)陽極11，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸出。從微通道板a9 到陽極11的過程和二次電子發(fā)射機(jī)制都與普通的微通道板型光電倍增管相同。本發(fā)明基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器中磁鏡約束光電子的原理是磁鏡是一種 中間弱、兩端強(qiáng)的特殊磁場(chǎng)位形，其最簡(jiǎn)單的形式之一是兩個(gè)磁場(chǎng)方向相同且間隔 一段距離平行放置的永磁環(huán)所構(gòu)成的磁鏡場(chǎng)，通過緩變磁場(chǎng)中的磁矩守恒效應(yīng)來約 束電子。本發(fā)明即是采用了永磁環(huán)a7和永磁環(huán)b8間隔一定距離同軸并排放置，如 圖1虛線框及圖2所示，從而構(gòu)成這樣一種簡(jiǎn)單的磁鏡結(jié)構(gòu)。當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間和空間
緩變時(shí)，磁場(chǎng)中電子的磁矩大小為一常數(shù)，電子磁矩大小為
(1)
其中是垂直于磁場(chǎng)方向電子的橫向速度， 為電子質(zhì)量，召為磁感應(yīng)強(qiáng)度。由于洛倫(2)
其中9為電子出射角度，A為聚焦電極d6和聚焦電極b4施加相同的電壓，z為軸向 位置坐標(biāo)， 為電子質(zhì)量&為電子入射磁鏡中部時(shí)的速度，B(z0)為聚焦電極b4處軸線上 的磁場(chǎng)強(qiáng)度，而iT RB，，{z0)分別為的一階及二階導(dǎo)數(shù)。若采用實(shí)際參數(shù)進(jìn)行 數(shù)值模擬，可以得出，當(dāng)i =7167V/m時(shí)，電子的出射角度可以被控制在[7°，10° ]的范圍 內(nèi)，從而能夠有效地提高微通道板的二次電子發(fā)射系數(shù)。另外，圖4、圖5為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果，圖4是未加磁鏡時(shí)通過軸向的電子束在接收屏上的軌跡照片，可以看出均勻分布的電 子斑；而圖5是采用本發(fā)明裝置加磁鏡場(chǎng)后出射電子所呈現(xiàn)的環(huán)狀斑照片，可以明顯看到， 電子受到磁鏡的約束和電場(chǎng)加速的雙重作用后所形成的環(huán)形斑點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)與我們預(yù)期的結(jié)果 吻合。2)與端口入射的磁鏡裝置相比，本發(fā)明所采用的中部入射磁鏡裝置具有更小的逃 逸概率，對(duì)電子的利用率更高。根據(jù)上述磁鏡原理，電子入射到軸線附近某一位置時(shí)，該點(diǎn) 的磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁喉處最大磁場(chǎng)的比值凡 決定了該位置逃逸錐角<Hz)的大小，通過 推導(dǎo)得出軸線上任意位置逃逸錐角的表達(dá)式為
如果電子的入射方向與軸線的夾角大于臨界角度，同時(shí)電子的入射能量和磁鏡的最小 磁場(chǎng)也滿足相應(yīng)的要求，那么該電子就會(huì)被磁鏡牢牢地束縛住而不會(huì)逃逸出，因此，磁鏡陣 列裝置帶來的逃逸噪聲很小，幾乎趨于0。而且實(shí)際的光電倍增管中，光陰極出射的電子在 電場(chǎng)的作用下基本能夠與磁鏡的軸線保持垂直，因此，從中部入射的電子幾乎全部能夠被 束縛在磁鏡中，大大地提高了約束電子的效率。另外，本發(fā)明的裝置和方法，還具有以下特點(diǎn)1)通過在現(xiàn)有的微通道板型光電倍 增管的光陰極和微通道板之間設(shè)置一個(gè)磁鏡，目的是在電子倍增之前首先利用磁約束的手
茲力對(duì)電子不做功，因此從磁鏡中部入射的電子，其總能量守恒，即橫向動(dòng)能和平行于磁場(chǎng) 方向的縱向動(dòng)能之和不變。當(dāng)電子在磁鏡場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)5的變化導(dǎo)致橫向動(dòng)能不斷變 化，從而導(dǎo)致橫向與縱向動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，電子軌跡也就形成了類似“反射”現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)，就像 電子在兩面鏡子中反復(fù)運(yùn)動(dòng)一樣，因此，通常把能夠產(chǎn)生這種磁場(chǎng)及電子運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置 叫做“磁鏡”。 本發(fā)明與現(xiàn)有的同類器件相比，在對(duì)極弱光的探測(cè)性能方面有兩個(gè)重要的改進(jìn)和 提尚
1)與傳統(tǒng)微通道板型光電倍增管相比，本發(fā)明能夠?qū)θ肷湮⑼ǖ腊宓碾娮铀俣确较蜻M(jìn) 行規(guī)整，從而提高了微通道板的二次電子發(fā)射系數(shù)，使得微通道板被更好地利用，最終能夠 提高光子計(jì)數(shù)水平。通過對(duì)電子在磁鏡場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行求解，可以得出電子從聚焦電 極b4出射時(shí)的角度分布為
段對(duì)光陰極出射的光電子進(jìn)行數(shù)量上的積累。與現(xiàn)有的光電倍增管相比，最后到達(dá)陽極的 光電子數(shù)量得到了提升。2)由于光電子是從磁鏡的中部入射并從端口出射，這樣的方式帶 來的光電子逃逸概率可以降至最低。3)磁鏡采用兩個(gè)永磁環(huán)同軸并排放置，能夠產(chǎn)生軸對(duì) 稱的磁場(chǎng)分布，并能夠很好地配合現(xiàn)有光電倍增管的圓筒形管殼結(jié)構(gòu)。4)磁鏡采用釹鐵硼 永磁材料制作，在保證強(qiáng)磁場(chǎng)的同時(shí)，不會(huì)影響光電倍增管對(duì)腔內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間高真空度的要求。
權(quán)利要求
一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，其特征在于，包括管殼(12)，在管殼(12)管壁上開有玻璃窗(1)，玻璃窗(1)的內(nèi)表面設(shè)置有光陰極(2)，在管殼(12)內(nèi)部設(shè)置有四組聚焦電極和微通道板，其中聚焦電極a(3)和聚焦電極c(5)相對(duì)間隔放置，聚焦電極d(6)和聚焦電極b(4)相對(duì)間隔放置，使該四組聚焦電極圍成一矩形空腔，且該矩形空腔與玻璃窗(1)和光陰極(2)的位置相對(duì)應(yīng)，聚焦電極b(4)的外側(cè)依次間隔設(shè)置有微通道板和陽極(11)，所述的微通道板由呈面接觸的微通道板a(9)和微通道板b(10)組成，所述微通道板a(9)的上下端口與聚焦電極b(4)的上下端口對(duì)齊，在該四組聚焦電極圍成的矩形空腔內(nèi)設(shè)置一磁鏡結(jié)構(gòu)，形成磁鏡場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述的磁鏡結(jié)構(gòu)由間隔、平行放置 的永磁環(huán)a (7)和永磁環(huán)b (8)組成，且永磁環(huán)a (7)、永磁環(huán)b (8)與微通道板a (9)、微 通道板b (10)和陽極(11)同軸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述的永磁環(huán)a(7)和永磁環(huán)b (8 )的水平軸線與玻璃窗(1)及光陰極(2 )的表面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述的永磁環(huán)a(7)和永磁環(huán) b (8)采用釹鐵硼永磁材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述的光陰極(2)是一層由光 敏材料制成的薄膜。
6.一種利用權(quán)利要求2所述的光子計(jì)數(shù)器探測(cè)光子的方法，其特征在于，該方法采用 一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，該光子計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)是，包括管殼(12)，管殼(12)管壁上開有玻璃窗(1)，玻璃窗(1)的內(nèi)表面設(shè)置有光陰極 (2)，在管殼(12)內(nèi)部設(shè)置有四組聚焦電極和微通道板，其中聚焦電極a (3)和聚焦電極c (5)相對(duì)間隔放置，聚焦電極d (6)和聚焦電極b (4)相對(duì)間隔放置，使該四組聚焦電極圍 成一矩形空腔，且該矩形空腔與玻璃窗(1)和光陰極(2)的位置相對(duì)應(yīng)，聚焦電極b (4)的 外側(cè)依次間隔設(shè)置有微通道板和陽極(11)，所述的微通道板由呈面接觸的微通道板a (9) 和微通道板b (10)組成，所述微通道板a (9)的上下端口與聚焦電極b (4)的上下端口對(duì) 齊，在該四組聚焦電極圍成的矩形空腔內(nèi)設(shè)置一磁鏡結(jié)構(gòu)，形成磁鏡場(chǎng)，所述的磁鏡結(jié)構(gòu)由 間隔、平行放置的永磁環(huán)a (7 )和永磁環(huán)b (8 )組成，且永磁環(huán)a (7 )、永磁環(huán)b (8 )與微通 道板a (9)、微通道板b (10)和陽極(11)同軸設(shè)置，利用該裝置，本方法按照以下步驟實(shí)施通過玻璃窗(1)引導(dǎo)光束到達(dá)光陰極(2)的表面，使得一部分光電子透過光陰極(2)并 逸散至管殼(21)內(nèi)的真空環(huán)境中，然后開啟聚焦電極a (3)和聚焦電極c (5)，并對(duì)聚焦電 極a (3)和聚焦電極c (5)施加相同電壓，當(dāng)積累到所需的時(shí)間后，關(guān)斷聚焦電極a (3)和 聚焦電極c (5)的電壓，同時(shí)開啟聚焦電極d (6)、聚焦電極b (4)及陽極(11)三個(gè)電極， 并對(duì)聚焦電極d (6)和聚焦電極b (4)施加相同的電壓，且該電壓的電位應(yīng)介于光陰極(2) 和陽極(11)之間，將被束縛在磁鏡中的光電子引出聚焦電極b (4)的端口 ；使被引出的光 電子依次進(jìn)入微通道板a (9)和微通道板b (10)，并最終到達(dá)陽極(11)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的永磁環(huán)a(7)和永磁環(huán)b (8)的水 平軸線與玻璃窗(1)及光陰極(2)的表面平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的永磁環(huán)a(7)和永磁環(huán)b (8)采用釹鐵硼材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的光陰極(2)是一層由光敏材料制成 的薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種基于磁鏡的光子計(jì)數(shù)器，在管殼管壁上開有玻璃窗，玻璃窗的內(nèi)表面設(shè)置有光陰極，在管殼內(nèi)部設(shè)置有四組聚焦電極和微通道板，該四組聚焦電極圍成一矩形空腔，聚焦電極b的外側(cè)依次間隔設(shè)置有微通道板和陽極，微通道板a的上下端口與聚焦電極b的上下端口對(duì)齊，在該四組聚焦電極圍成的矩形空腔內(nèi)設(shè)置一磁鏡結(jié)構(gòu)，形成磁鏡場(chǎng)。本發(fā)明的方法利用上述的光子計(jì)數(shù)器，可將最終到達(dá)陽極的光電子數(shù)量顯著提升，從而提高了光子計(jì)數(shù)水平。
文檔編號(hào)H01J47/08GK101852859SQ20101020379
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者唐遠(yuǎn)河, 李猛華, 郜海陽 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)