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光電管

光電管は多くの物質に見られる光電効果を利用して いる。

図 3.48: 光電管(浜松フォトニクスのカタログから)
\includegraphics[scale=0.6]{Figs/Phototubes_small} Image Phototubes






光電面材料による感度の波長依存性 光電管の一例:写真

3.48にガラス管封じ込め形の光電管の写真と 光電面材料別の感度の 波長依存性を示す。 感光面の金属の種類によって感度が変わるが、 ガラスの種類は、真空紫外線波長域 115$\sim$200nm に感度を持つものは MgF$_2$結晶、その他は石英を 用いている。 他のセンサに比較して、近紫外域から真空紫外域に高感度であり、 オゾンモニター、レーザー検知器などに使用される

この光電管と同じ原理で、Ni, Mo, W などの電極物質を用いて、 200nm 近辺に特化したものに UVトロン(商品名)がある。 Ar, Ne という不活性ガスに N$_2$, CO$_2$ 等のガスを封入して、 紫外線を照射した感光面からたたき出された 高い運動エネルギーをもつ電子によって、 封入ガスをイオン化させ、 電子雪崩れ現象によって 放電させ、 高感度の検出を行う。 放電現象は熱を伴い電極などの寿命劣化につながるため、 クエンチング(冷却)期間が必要になる。 図3.49の回路のように、 光が感光電極に当たると放電して電流が流れるが、 R1,C1,R2 によって 放電後一定期間は印可電圧がかからない。 そのため、放電のパルス列となって出力される。 光量が多いとパルス周波数は高くなり、 光量が少ないとパルス周波数は低いという関連性はあるが、 原理上、 光強度とパルス周波数が線形の関係にあるわけではない。

図 3.49: UVトロン(浜松フォトニクスのカタログから)
Image UVtron_photo \includegraphics[scale=1.0]{Figs/UVtron-circ}
一例の写真 回路例



Ken Kishimoto 2014-06-02