IEC 60306-4-1971 Measurement of photosensitive devices Part 4 Methods of measurement of photo multipliers《光敏器件的测量 第4部分 光电倍增管的测量方法》.pdf

1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CE1 IEC 6030614 Premire dition First edition 1971 -01 Mesures des dispositifs photosensibles Quatrime partie: Mthodes de mesure des photomultiplicateurs Measurement of photosensitive devices Part 4: Methods of measurement for photomultipliers Numro de rfre

2、nce Reference number CEI/IEC 60306-4: 1971 Numros des publications Depuis le ler janvier 1997, les publications de la CE1 sont numrotes partir de 60000. Publications consolides Les versions consolides de certaines publications de la CE1 incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les

3、numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements i et 2. Validit de la prsente publicatiola Le contenu technique des publications de la CE1 est constamment revu par

4、la CE1 afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs la date de reconfir- mation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI. Les renseignements relatifs des questions ltude et des travaux en cours entrepris par le comit technique qui a tabli cette publ

5、ication, ainsi que la liste des publications tablies, se trouvent dans les documents ci- dessous: &te web de la CEI* Catalogue des publications de la CE1 Publi annuellement et mis jour rgulirement (Catalogue en ligne)* Bulletin de la CE1 Disponible la fois au , sur la page de titre. Numbering As fro

6、m 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series. Consolidated publications Consolidated versions of some IEC publications including amendments are available. For example, edition numbers 1 .O, 1 .I and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base

7、 publication incor- porating amendment 1 and the base publication incorporating amendments 1 and 2. Validity of this publication The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to the

8、 date of the reconfirmation of the publication is available in the IEC catalogue. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is to be found at the followin

9、g IEC sources: e IEC web site* Catalogue of IEC publications Published yearly with regular updates (On-line catalogue)* Available both at the IEC web site* and as a printed periodical IEC Bulletin Terminology, graphical and letter symbols For general terminology, readers are referred to I EC 60050:

10、International Electrotechnical Vocabulary (IEV). For graphical symbols, and letter symbols and signs approved by the IEC for general use, readers are referred to publications IEC 60027: Letter symbols to be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical symbols for use on equipment. Index, surv

11、ey and compilation of the single sheets and IEC 60617: Graphical symbols for diagrams. * See web site address on title page. NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CE1 IEC 60306-4 Premire dition First edition 1971-01 Mesures des dispositifs photosensibles Quatrime partie: Mthodes de mesure des

12、photomultiplicateurs Measurement of photosensitive devices Part 4: Mthods of measurement for photomultipliers O IEC 1971 Droits de reproduction rservs - Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut &tre reproduite ni No part of this publication may be reproduced or util

13、ized in utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means. electronic or mechanical, procd, lectronique ou mcanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in copie et les microfilms, sans laccord crit de Iditeur. writing from the publ

14、isher. International Electrotechnical Commission Telefax: +41 22 919 0300 3, rue de Varemb Geneva, Switzerland IEC web site http: /www.iec.ch e-mail: inmailiec.ch Q CODE PRIX PRICE CODE Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue Commission Electrotechnique Internationale I

15、nternational Electrotechnical Commission MemnyHaponHan 3nenpoiexrecnan KOMHCCLI O -2- SOMMAIRE Pages PRAMBULE . 4 PRFACE . 4 Articles 1 . Domaine dapplication 6 2 . Dfinitions . 6 3 . Mthodes de mesure . 6 3.1 Sensibilit lumineuse de cathode . 6 3.2 Sensibilit lumineuse anodique 8 3.3 Uniformit de l

16、a sensibilit lumineuse anodique sur la surface active de cathode 10 3.4 Caractristique de sensibilit spectrale . 10 3.5 Sensibilit nergtique monochromatique de cathode 12 3.6 Sensibilit nergtique monochromatique anodique . 12 3.7 Amplification en courant 12 . 3.8 Caractristiques de sensibilit anodiq

17、ue 14 3.9 Caractristiques dynamiques . 16 3.10 Courant dobscurit 22 3.11 Bruit . 24 3.12 Limitations du courant de sortie de crte . 26 3.13 Dimensions et position de la zone photosensible 28 3.14 Prcautions 28 -3- CONTENTS Page FOREWORD . 5 PREFACE 5 Clause 1 . Scope . 7 2 . Definitions . 7 3 . Meas

18、uring methods . 7 3.1 Cathode luminous sensitivity 7 3.2 Anode luminous sensitivity . 9 3.3 Uniformity of anode luminous sensitivity over the active cathode area 11 3.4 Spectral sensitivity characteristic . 11 3.5 Cathode spectral sensitivity . 13 3.6 Anode spectral sensitivity 13 3.7 Current amplif

19、ication 13 3.8 Anode sensitivity characteristics . 15 3.9 Dynamic characteristics . 17 3.10 Dark current . 23 3.11 Noise . 25 3.12 Peak output current limitations . 27 3.13 Dimensions and location of the photosensitive area . 3.14 Precautions 29 29 -4- COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE MESUR

20、ES DES DISPOSITIFS PHOTOSENSIBLES Quatrime partie: Mthodes de mesure des photomultiplicateurs PRAMBULE 1) Les dcisions ou accords officiels de la CE I en ce qui concerne les questions techniques, prpars par des Comits $Etudes o sont reprsents tous les Comits nationaux sintressant ces questions, expr

21、iment dans la plus grande mesure possible un accord international sur les sujets examins. 2) Ces dcisions constituent des recommandations internationales et sont agres comme telles par les Comits nationaux. :) Dans le but dencourager cette unification internationale, la CE I exprime le vu que tous l

22、es Comits nationaux ne possdant pas encore de rgles nationales, lorsquils prparent ces rgles, prennent comme base fondamentale de ces rgles les recommandations de la CE I dans la mesure o les conditions nationales le permettent. 1) On reconnat quil est dsirable que iaccord international sur ces ques

23、tions soit suivi dun effort pour harmoniser les rgles nationales de normalisation avec ces recommandations dans la mesure OU les conditions nationales le permettent. Les Comits nationaux sengagent user de leur influence dans ce but. PRFACE La prsente recommandation a t tablie par le Comit $Etudes No

24、 39 de la C E I : Tubes lectroniques. Elle fait partie dune srie de publications traitant des mesures des dispositifs photosensibles. Le Cata- logue des publications de la C E I donne tous renseignements sur les autres parties de cette srie. Elle doit tre utilise conjointement avec la Premire partie

25、 : Recommandations fondamentales, dite comme Publication 306-1 de la CEI. Des projets furent discuts lors des runions tenues New Haven en 1967 et Londres en 1968. A la suite de cette dernire runion, un projet rvis fut soumis lapprobation des Comits nationaux suivant la Rgle des Six Mois en juin 1969

26、 Les commentaires reus furent soumis lapprobation des Comits nationaux suivant la Procdure des Deux Mois en juillet 1970. Les pays suivants se sont prononcs explicitement en faveur de la publication de cette quatrime partie : Allemagne Australie Belgique Canada Danemark Etats-Unis dAmrique Finlande

27、 France Isral Italie Japon Pays-Bas Pologne Royaume-Uni Sude Suisse Tchcoslovaquie Turquie Union des Rpubliques Socialistes Sovitiques -5- INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION MEASUREMENT OF PHOTOSENSITIVE DEVICES Part 4 : Methods of measurement for photomultipliers FOREWORD The formal decision

28、s or agreements of the I E C on technical matters, prepared by Technical Committees on which all the National Committees having a special interest therein are represented, express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the subjects dealt with. They have the form of recommen

29、dations for international use and they are accepted by the National Committees in that sense. In qrder to promote this international unification, the I E C expresses the wish that all National Committees having as yet no national rules, when preparing such rules, should use the I E C recommendations

30、 as the fundamental basis for these rules in so far as national conditions will permit. The desirability is recognized of extending international agreement on these matters through an endeavour to harmonize national standardization rules with these recommendations in so far as national conditions wi

31、ll permit. The National Committees pledge their influence towards that end. PREFACE This Recommendation has been prepared by IEC Technical Committee No. 39, Electronic Tubes. It forms one of a series dealing with the measurement of photosensitive devices. Reference should be made to the current Cata

32、logue of IEC Publications for information on the other parts of the series. Part 1, Basic Recommendations, with which this Publication must be used, is issued as IEC Publication 306-1. Drafts were discussed at the meetings held in New Haven in 1967 and in London in 1968. As a result of this latter m

33、eeting, a revised draft was submitted to the National Committees for approval under the Six Months? Rule in June 1969. Comments received were submitted to National Committees for approval under the Two Months? Procedure in July 1970. The following countries voted explicitly in favour of publication

34、of Part 4: Australia Belgium Canada Czechoslovakia Denmark Finland France Germany Israel Italy Japan Netherlands Poland Sweden Switzerland Turkey Union of Soviet United Kingdom United States of America Socialist Republics -6- MESURES DES DISPOSITIFS PHOTOSENSIBLES Quatrime partie : Mthodes de mesure

35、 des photomultiplicateurs 1. Domaine dapplication La prsente recommandation traite des mthodes de mesure concernant les photomultiplicateurs dynodes discrtes. 2. Dfinitions 2.1 Photomultiplicateur Dispositif photosensible vide comprenant une cathode photo-missive et un ou plusieurs tages multiplicat

36、eurs dlectrons utilisant des lectrodes mission secondaire (dynodes) situes entre la cathode et lanode Note. - Dans certains cas, les dynodes discrtes sont remplaces par un multiplicateur dlectrons de structure continue, gnralement tubulaire. 2.2 Temps de transit du signal Intervalle de temps entre l

37、arrive dune impulsion lumineuse de Dirac damplitude donne sur la fentre dentre du dispositif et linstant o limpulsion de sortie atteint une valeur dfinie. 2.3 Fluctuation du temps de transit Variation de linstant darrive dun point dfini des impulsions de courant de sortie, lorsquon applique la photo

38、cathode des impulsions lumineuses de Dirac, chacune delles ne donnant pas naissance plus dun photolectron. 2.4 Dure de rponse impulsionnelle Dure scoulant entre les points demi-amplitude de limpulsion de courant de sortie lorsque la photocathode reoit une impulsion lumineuse de Dirac donnant naissan

39、ce un grand nombre de photolectrons. 2.5 Rendement de collection Rapport entre (1) le nombre dlectrons qui atteignent utilement la premire dynode et (2) le nombre dlectrons mis par la photocathode. 3. Mthodes de mesure 3.1 Sensibilit lumineuse de cathode Pour mesurer la sensibilit lumineuse de catho

40、de, on utilise couramment un flux lumineux, dans la plage de 10-5 lm 10-2 lm, fourni par une lampe-talon. La valeur du flux lumineux utilis ne doit pas tre trop leve, pour que les pertes rsistives dans la couche de photocathode nintroduisent pas derreurs de mesure, ni trop faible, pour que les cou-

41、rants dans la rsistance de fuite ne rendent pas difficile une mesure prcise du courant provoqu par la photomission de la photocathode. -7- MEASUREMENT OF PHOTOSENSITIVE DEVICES Part 4 : Methods of measurement for photomultipliers 1. Scope This Recommendation deals with measuring methods for photomul

42、tipliers with discrete dynodes. 2. Definitions 2.1 Photomultiplier A photosensitive vacuum device comprising a. photo-emissive cathode and one or more stages of electron multiplication using secondary emission electrodes (dynodes) between cathode and anode. Note. - In some cases, discrete dynodes ar

43、e replaced by an electron multiplier of continuous structure, which is, in general, tubular. 2.2 Signal transit time The time interval between the arrival of a delta light pulse of a stated amplitude at the entrance window of the device and the time at which the output pulse reaches a stated value.

44、2.3 Transit time jitter The variation in the times of occurrence of a stated point on the output current pulses arising from the application, to the photocathode, of delta light pulses, each giving rise to not more than a single photoelectron. 2.4 Response pulse duration The time duration between th

45、e half-amplitude points of the output current pulse when the photocathode receives a delta light pulse giving rise to a large number of photoelectrons. 2.5 Collection efficiency The ratio of (1) the number of useful electrons reaching the first dynode and (2) the number of electrons emitted by the p

46、hotocathode. 3. Measuring methods 3.1 Cathode luminous sensitivity For measuring cathode luminous sensitivity, a luminous flux in the range 10-5 lm to 10-2 lm from a standard lamp is commonly used. The value of luminous flux used must not be so large that resistance losses in the photocathode layer

47、introduce measurement errors, or so small that leakage resistance currents make it difficult to measure accurately the current due to photo-emission from the photocathode. -8- Le circuit employ pour mesurer la sensibilit lumineuse de cathode est indiqu la figure 1, page 32, o au moins les deux premi

48、res dynodes doivent fonctionner des tensions normales, afin que le champ lectrique ne soit pas perturb. Lorsque cet effet est faible, on peut brancher le tube en diode. R est conventionnellement une rsistance denviron 1 Ma dont le but est de limiter le courant si le tube en mesure est dfectueux (par

49、 exemple sil contient du gaz ou est en court-circuit). Lappareil de mesure de courant A mesure le courant de photomission. Les courants mesurs tant faibles, on doit prendre des prcautions pour viter les courants de fuite, par exemple, en reliant le blindage de lappareil de mesure la masse, et en mettant la ma