本發(fā)明涉及光感元件技術(shù)領(lǐng)域,更具體的說,涉及一種光電管。
背景技術(shù):
光電效應(yīng)實驗及其光量子理論的解釋在量子理論的確立與發(fā)展上,在解釋光的波粒二象性等方面都具有劃時代的深遠(yuǎn)意義。利用光電效應(yīng)制成的光電管在科學(xué)技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用,并且至今還在不斷開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景。
光電管的常規(guī)結(jié)構(gòu)是在中空圓柱體的透明外殼內(nèi)設(shè)置陽極以及陰極,陽極以及陰極密封在透明外殼內(nèi),通過對應(yīng)的引腳引出,以便于輸出電壓信號。現(xiàn)有的光電光中,在光強(qiáng)一定的條件下,陰極與陽極之間的輸出電壓較小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種光電管,所述光電管通過增加額外的增強(qiáng)電極,可以在不增加光強(qiáng)的條件下,增大陰極以及陽極之間的輸出電壓。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種光電管,所述光電管包括:
透明外殼;
設(shè)置在所述透明外殼內(nèi)部的陽極以及陰極;所述陽極與所述陰極至少部分相對設(shè)置,且二者之間具有間隙;
設(shè)置在所述透明外殼外側(cè)的增強(qiáng)電極,所述增強(qiáng)電極與所述陰極至少部分相對設(shè)置,所述增強(qiáng)電極用于輸入輔助電壓,以增大所述陰極以及所述陽極之間的輸出電壓。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述增強(qiáng)電極與所述陰極的電極形狀相同。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述透明外殼為經(jīng)過抽真空處理的密封性透明外殼。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述透明外殼內(nèi)充有惰性氣體。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述增強(qiáng)電極為銅、或銀、或是鋁、或是導(dǎo)電金屬合金。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述透明外殼為玻璃外殼。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述透明外殼為中空的圓柱體透明外殼;
所述圓柱體透明外殼側(cè)面內(nèi)壁的局部區(qū)域設(shè)有所述陰極;
所述局部區(qū)域相對的外表面區(qū)域設(shè)置有所述增強(qiáng)電極。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述透明外殼為中空的平板狀透明外殼;所述平板狀透明外殼具有相對的第一側(cè)壁以及第二側(cè)壁;
所述第一側(cè)壁的內(nèi)表面設(shè)置有所述陰極,所述第一側(cè)壁的外表面設(shè)置有所述增強(qiáng)電極,所述第二側(cè)壁的內(nèi)表面設(shè)置有所述陽極。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述陽極為透明電極。
優(yōu)選的,在上述光電管中,所述陽極為金屬網(wǎng)格電極或是環(huán)狀電極。
通過上述描述可知,本發(fā)明技術(shù)方案提供的光電管包括:透明外殼;設(shè)置在所述透明外殼內(nèi)部的陽極以及陰極;所述陽極與所述陰極至少部件相對設(shè)置,且二者之間具有間隙;設(shè)置在所述透明外殼外側(cè)的增強(qiáng)電極,所述增強(qiáng)電極與所述陰極至少部分相對設(shè)置,所述增強(qiáng)電極用于輸入輔助電壓,以增大所述陰極以及所述陽極之間的輸出電壓。可見,本發(fā)明技術(shù)方案通過在光電管的透明外殼的外表面增加增強(qiáng)電極,通過為增強(qiáng)電極提供輔助增強(qiáng)電壓,能夠有效增大所述陰極以及所述陽極之間的輸出電壓,光電管的結(jié)構(gòu)簡單,制作成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種光電管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示光電管的切面圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種光電的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參考圖1和圖2,圖1為本發(fā)明實施例提供的一種光電管的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為圖1所示光電管的切面圖,所示光電管包括:透明外殼11;設(shè)置在所述透明外殼11內(nèi)部的陽極13以及陰極12;設(shè)置在所述透明外殼11外側(cè)的增強(qiáng)電極14。
所述陽極13與所述陰極12至少部件相對設(shè)置,且二者之間具有間隙。所述陰極12位于所述陽極13與所述增強(qiáng)電極14之間。所述增強(qiáng)電極14與所述陰極12至少部分相對設(shè)置,所述增強(qiáng)電極14用于輸入輔助電壓,以增大所述陰極12以及所述陽極13之間的輸出電壓。所述輔助電壓可以為任何電壓類型,如可以為直流電壓、或交流電壓、或脈沖電壓、或是其他電信號。
其中,所述陰極12可以為堿金屬陰極、或汞陰極、或金陰極、或銀陰極??梢愿鶕?jù)所述光電管需要感應(yīng)的光波段需求,采用對應(yīng)的金屬作為所述陰極12。
由于所述增強(qiáng)電極14位于所述透明外殼11的外部,其不會對陰極12以及陽極13造成污染,故所述增強(qiáng)電極14可以為常見的導(dǎo)電金屬電極,如可以為銅電極、或鋁電極、或銀電極、或是導(dǎo)電金屬合金。具體的,所述增強(qiáng)電極14可以為任何導(dǎo)電的材料。
所述陽極13可以為含鎳的合金電極。含鎳的合金電極,具有高逸出功的特性,能夠減小反向電流,進(jìn)而提高光電管的光電轉(zhuǎn)換效率。
為了增加所述光電管的光電轉(zhuǎn)換效率,設(shè)置所述陰極12貼合在所述透明外殼11的內(nèi)表面,并設(shè)置所述增強(qiáng)電極14貼合在所述透明外殼11的外表面,使得所述陰極12與所述增強(qiáng)電極14之間的距離最??;同時,設(shè)置所述增強(qiáng)電極14與所述陰極12的電極形狀相同。相對于所述陰極12,如果所述增強(qiáng)電極14較小,將影響所述光電管的光電轉(zhuǎn)換效率,如果所述增強(qiáng)電極14較大,所述光電管的光電轉(zhuǎn)換效率增加不明顯,會導(dǎo)致所述增強(qiáng)電極14的材料的浪費(fèi)。
本發(fā)明實施例所述光電管中,所述透明外殼11為經(jīng)過抽真空處理的密封性透明外殼??蛇x的,所述透明外殼11內(nèi)具有惰性氣體。光子在由所述陰極12飛向所述陽極13的過程中與氣體分子碰撞,使得氣體分子電離,可以增加光電管的靈敏度。
本發(fā)明實施例所述光電管中,所述透明外殼11為玻璃外殼。所述透明外殼11具有腔室q。所述陰極12以及所述陽極13均設(shè)置在所述腔室q內(nèi)。
在圖1以及圖2所示實施方式中,所述透明外殼11為中空的圓柱體透明外殼。所述圓柱體透明外殼側(cè)面內(nèi)壁的局部區(qū)域設(shè)有所述陰極12;所述局部區(qū)域相對的外表面區(qū)域設(shè)置有所述增強(qiáng)電極14。
在圖1以及圖2所示實施方式中,所述陰極12以及所述增強(qiáng)電極14直接貼合在所述圓柱體透明外殼的表面,所述陰極12為與所述圓柱體透明外殼側(cè)壁匹配的曲面電極,增大感光面積,可以提高光電轉(zhuǎn)換效率。腔室q具有開口,通過底座15對腔室q的開口進(jìn)行密封。所述陰極12以及所述陽極13分別通過單獨的引腳16和外部電路電連接。所述陰極12以及所述陽極13的引腳均通過該所述底座15引出到所述光電管的外部。所述增強(qiáng)電極14通過設(shè)置在所述透明外殼11外表面的引線與外部電路電連接,以便于輸入輔助電壓。
所述光電管的結(jié)構(gòu)還可可以如圖3所示,圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種光電的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3所示光電管為平板型的光電管,此時,所述透明外殼11為中空的平板狀透明外殼;所述平板狀透明外殼11具有相對的第一側(cè)壁111以及第二側(cè)壁112。所述第一側(cè)壁111的內(nèi)表面設(shè)置有所述陰極12,所述第一側(cè)壁111的外表面設(shè)置有所述增強(qiáng)電極14,所述第二側(cè)壁112的內(nèi)表面設(shè)置有所述陽極13。
所述第一側(cè)邊111以及所述第二側(cè)壁112為所述透明外殼11的兩個最大的側(cè)壁。為了使得光線能夠通過所述第一側(cè)邊111較多的照射到所述陰極12表面,可以設(shè)置所述陽極13為薄膜狀的透明電極。其他實施方式中,所述陽極13也可以為非透明電極,此時為了使得光線能夠通過第二側(cè)壁112較多的照射到所述陰極12的表面,可以設(shè)置所述陽極13為金屬網(wǎng)格電極或是環(huán)狀電極。所述環(huán)狀電極包圍的區(qū)域與所述陰極12正對設(shè)置。
本發(fā)明技術(shù)方案所述光電管中,通過在所述透明外殼11的外表面增加增強(qiáng)電極14,以增大陰極12與陽極13之間的輸出電壓。在透明外殼11的外表面設(shè)置所述增強(qiáng)電極14,工藝簡單,制作成本低。在一定范圍內(nèi),所述增強(qiáng)電極14輸入的輔助電壓的幅值越大,所述光電管的陰極12和陽極13之間的輸出電壓越大。本發(fā)明實施例所述光電管,大幅度提高陽極13和陰極12之間的輸出電壓,可以將普通光電管的陽極13和陰極12之間的輸出電壓由零點幾伏提升至幾十伏甚至幾百伏,可以代替昂貴的光電倍增管。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。