分壓器的作用是給光電倍增管（PMT）的倍增級提供正確的分壓，使倍增級實現(xiàn)連續(xù)的倍增，從而進行放大。所以分壓器的設(shè)計會影響光電倍增管的分辨率、線性和穩(wěn)定性。一般分壓器我們可以分為三個部分：前級（陰極和第一倍增級）、中間級、末級，每個部分對光電倍增管的影響各不相同。
對于不同的分壓器類型，根據(jù)需求不同，設(shè)計方法也不同。分壓器的類型大致可以分為：直流（DC）輸出型、脈沖信號型、高線性（大電流）輸出分壓器電路、減少震蕩分壓器、增益可調(diào)節(jié)分壓器等幾種。下面將這幾種類型分別進行闡述。
一、直流（DC）輸出型
此種分壓器的設(shè)計，在光電倍增管（PMT）陽極輸出電流比較小的時候，可以忽略后面倍增級的影響。但是當(dāng)入射光通量增大時，會導(dǎo)致光電倍增管（PMT）后面幾級倍增級的電壓下降，導(dǎo)致前面電極間的電壓升高，所以此種分壓器的設(shè)計只適用于陽極輸出電流較小的直流信號輸出中。
二、脈沖信號型
為了改善脈沖信號的線性，我們可以在末級倍增級上接上去耦電容，在脈沖期間，補充光電倍增管（PMT）的電荷，以抑制末級分壓器和陽極之間的電壓下降，從而改善脈沖線性。
三、高線性（大電流）輸出分壓器電路
1、錐形分壓器
為了克服由于入射光過強，導(dǎo)致光電倍增管（PMT）末級分壓器空間電荷效應(yīng)的影響，我們可以使后面幾級分壓器的阻值變大，使用錐形的分壓設(shè)計，可以有效地提高陽極輸出線性。
2、穩(wěn)壓管分壓器
可以在前級和末級之間使用齊納二極管來代替電阻，不管光電倍增管（PMT）陰極和陽極之間所加多大的電壓，都能維持電極電壓的穩(wěn)定性，確保光電倍增管穩(wěn)定工作，并取得最大的輸出線性。
3、倍壓整流分壓器
可以在回路里串聯(lián)二極管，每個接點各串聯(lián)一個電容（倍壓整流）。這種兼有電源的分壓電路，具有高輸出線性外，還具有小型、低功耗的特性。
4、晶體管分壓器
在閃爍計數(shù)應(yīng)用中，當(dāng)光電倍增管（PMT）在高計數(shù)率的時候，常發(fā)生輸出線性的問題，在這種場合中，可以使用晶體管來代替分壓器電阻，這時由分壓器電阻引起的輸出線性降低可以得到改善。
四、減少震蕩分壓器
在輸出上升時間為10納秒以下的快速脈沖時，我們在末級分壓器接上阻尼電阻，可以減輕輸出波形的振蕩。阻尼電阻常用10到200 Ω左右的無感應(yīng)電阻，如果該阻值過大，將會引起時間響應(yīng)特性變壞，一般可以通過觀察實際波形來決定其必要的最小限度值。
五、增益可調(diào)節(jié)分壓器
我們可以改變所加的電壓來控制光電倍增管（PMT）的輸出，但有時希望不改變高壓，依然可以讓光電倍增管工作在增益比較高、工作電壓低的場合中，此時我們可以參考以下的設(shè)計。
1、倍增級和陽極短接
如圖所示，可以直接減少倍增級級數(shù)來控制增益，并提高極間電壓、提高信噪比?？梢詮年枠O或者倍增級輸出。
2、調(diào)節(jié)中間倍增級電位
如圖所示，我們可以在中間倍增級中添加可調(diào)節(jié)電阻。調(diào)節(jié)中間倍增級電壓控制光電倍增管增益，試驗表明保持前級電位恒定，僅僅改變中間倍增級電壓來調(diào)節(jié)光電倍增管增益是有效的。
以上就是關(guān)于光電倍增管（PMT）各種分壓器設(shè)計原理的闡述。有關(guān)濱松產(chǎn)品的技術(shù)解答，頂點光電子會持續(xù)更新，歡迎關(guān)注。
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