光电管

光电管

光电管是一种基于外光电效应工作的光电器件，由阴极（K极）和阳极（A极）密封在玻璃管内构成。当光照射到阴极上的光电材料时，光电子逸出并在电场作用下被阳极收集形成光电流。光电管分为真空光电管和充气光电管两类。

结构与工作原理

真空光电管

• 阴极（K极）：涂有光电材料，装在玻璃管内壁或柱面形金属板上
• 阳极（A极）：金属丝弯曲成矩形、圆形或金属丝柱，置于玻璃管中央
• 管内为真空状态
• 阳极为正极、阴极为负极，加有电压
• 光照射阴极产生光电子，在电场作用下被阳极收集形成光电流

充气光电管

• 结构与真空光电管相同，但管内充有少量惰性气体（如氩或氖）
• 光电子在飞向阳极途中与气体原子碰撞使气体电离
• 电离产生的新电子与光电子一起被阳极接收，正离子被阴极接收
• 光电流可达到真空光电管的数倍，灵敏度更高
• 但稳定性差、惰性大、温度影响大、容易衰老

主要性能指标

1. 伏安特性：在固定光照下，光电流与所加电压的关系。电压增加到一定程度后，所有激发出来的光电子被阳极全部收集，光电流不再增大。
2. 光照特性：在固定电压下，光通量与光电流之间的关系。银氧铯阴极光电管的光照特性为线性，锑铯阴极为非线性。
3. 光谱特性：不同阴极材料对不同波长光的灵敏度不同。应根据检测光谱范围选用合适的光电阴极材料。

工程应用与现状

在自动检测仪表中，由于要求受温度影响小和灵敏度稳定，一般采用真空光电管。但随着半导体光电器件的发展，真空光电管已逐步被半导体光电器件所替代。光电管的性能分析方法（伏安特性、光照特性、光谱特性）为后续光电器件的性能评价提供了基本框架。