一种门控PMT电路及其控制方法和光电探测器技术

本发明专利技术提供了一种门控PMT电路及其控制方法和光电探测器，涉及光电探测技术领域，包括门控单元；光电倍增管至少包括依次设置的第一倍增极、第二倍增极和第三倍增极；以及高压电路包括依次设置的第一供电端口、第二供电端口和第三供电端口，第一供电端口通过门控单元与第一倍增极电连接，第三供电端口通过门控单元与第三倍增极电连接，第二供电端口与第二倍增极电连接；当光电倍增管关闭时，第一倍增极的电位等于第三倍增极的电位。本申请中使光电倍增管内的某些倍增极之间的电场反向，从而实现电子的逆流，达到减少或者禁止电流输出，进而实现对强光的屏蔽作用。实现对强光的屏蔽作用。实现对强光的屏蔽作用。

【技术实现步骤摘要】
一种门控PMT电路及其控制方法和光电探测器


[0001]本专利技术涉及光电探测
，具体而言，涉及一种门控PMT电路及其控制方法和光电探测器。

技术介绍

[0002]在诸多领域，在探测的弱光时间窗口的前后会伴随着一定时间的强光，会导致光电探测器因过饱和而损坏。解决强光输入一般有多种方法，主要手段是限制强光的输入或者限制探测器的工作时间，从而实现对强光的过滤，对弱光的监测，但是目前市场上销售的单光子探测器极少有门控的功能，从而导致很多光学探测设备需要大量的光学设计或者机械设计从而实现对强光的屏蔽作用，不仅增加了设计难度而且增加了产品的成本，先亟需一种门控PMT电路解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种门控PMT电路及其控制方法和光电探测器，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0004]第一方面，本申请提供了一种门控PMT电路，包括：门控单元、光电倍增管和高压电路，所述光电倍增管至少包括依次设置的第一倍增极、第二倍增极和第三倍增极；以及高压电路，所述高压电路包括依次设置的第一供电端口、第二供电端口和第三供电端口，所述第一供电端口通过所述门控单元与所述第一倍增极电连接，所述第三供电端口通过所述门控单元与所述第三倍增极电连接，所述第二供电端口与所述第二倍增极电连接；当光电倍增管工作时，所述门控单元导通所述第一倍增极和所述第一供电端，并导通所述第三倍增极和所述第三供电端，所述第一倍增极、所述第二倍增极和所述第三倍增极依次形成电势差；当光电倍增管关闭时，所述第一倍增极的电位等于所述第三倍增极的电位。
[0005]进一步地，当光电倍增管关闭时，所述第一倍增极的电位大于零或者小于零。
[0006]进一步地，所述门控单元包括隔离单元、第一选择单元、第二选择单元和用于与第一倍增极或第二倍增极电连接的电压输出端；所述电压输出端通过所述第一选择单元与所述第一供电端口电连接，所述电压输出端通过所述第二选择单元与所述第二供电端口电连接；所述隔离单元，所述隔离单元用于接受门控信号，并触发所述第一选择单元导通所述电压输出端与所述第一供电端口，或触发所述第二选择单元导通所述电压输出端与所述第二供电端口。
[0007]进一步地，所述隔离单元包括变压器T1和变压器T2；所述变压器T1的第二引脚用于接受所述门控信号中的第一电信号，所述变压器T1的第二引脚用于接受所述门控信号中的第二电信号，所述变压器T1的第一引脚和所述变压器T1的第一引脚均与固定电位端口连接，所述变压器T1的第一引脚和所述变压器T1的第二引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T1的第三引脚和第四引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T1的第五引脚和第六引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T2与所述变压器T1的设置相同。
[0008]进一步地，所述第一选择单元包括电阻R1、电阻R2、场效应管Q1、场效应管Q2、半导体二极管D1和电容C1；所述场效应管Q2的G极与所述变压器T2的第三引脚电连接，所述场效应管Q2的S极与所述变压器T1的第六引脚电连接,所述场效应管Q2的D极通过所述半导体二极管D1与所述变压器T1的第五引脚电连接,所述半导体二极管D1导通所述变压器T1的第五引脚到所述场效应管Q2的D极；所述场效应管Q1的G极与所述场效应管Q2的D极电连接，所述场效应管Q1的D极通过电阻R1与第一供电端口电连接，所述场效应管Q1的D极通过电容C1与所述场效应管Q1的S极电连接，所述场效应管Q1的S极通过电阻R2与电压输出端电连接，所述场效应管Q1的S极与所述场效应管Q2的S极电连接。
[0009]进一步地，所述第二选择单元包括场效应管Q3、场效应管Q4、半导体二极管D2、电容C2和电阻R3；所述场效应管Q3的D极与所述场效应管Q1的S极电连接，所述场效应管Q3的D极与所述变压器T2的第四引脚电连接，所述场效应管Q3的D极通过电容C2与所述场效应管Q3的S极电连接，所述场效应管Q3的S极通过电阻R3与所述第二供电端电连接，所述场效应管Q3的S极分别与所述变压器T1的第四引脚、所述变压器T2的第六引脚电连接和所述场效应管Q4的S极电连接，所述场效应管Q3的G极所述半导体二极管D2与所述变压器T2的第五引脚电连接，所述半导体二极管D2导通所述变压器T2的第五引脚到所述场效应管Q3的G极；所述场效应管Q4的D极与所述场效应管Q3的G极电连接,所述场效应管Q4的S极与分别所述变压器T1的第四引脚和所述变压器T2的第六引脚电连接，所述场效应管Q4的G极与所述变压器T1的第三引脚电连接。
[0010]进一步地，所述高压电路为Cockcroft
‑
Walton电路。
[0011]第二方面，本申请中提供了一种门控PMT电路控制方法，使用权利要求1
‑
7任一项所述的门控PMT电路，包括：
[0012]获取门控信息，所述门控信号包括开启探测器或关闭探测器；
[0013]若所述门控信息为开启探测器，则向所述门控单元的变压器T1的第二引脚发送第一电信，向所述门控单元的变压器T2的第二引脚发送第二电信，所述第一电信和所述第二电信号用于触发所述门控单元导通所述第一倍增极和所述第一供电端，并导通所述第三倍增极和所述第三供电端，所述第一倍增极、所述第二倍增极和所述第三倍增极依次形成电势差；
[0014]若所述门控信息为关闭探测器，则向所述门控单元的所述变压器T1的第二引脚发送第二电信，向所述门控单元的所述变压器T2的第二引脚发送第一电信，所述第一电信和所述第二电信号用于触发所述门控单元导通所述第一倍增极和所述第三供电端，或导通所述第三倍增极和所述第一供电端，所述第一倍增极的电压等于所述第三倍增极的电位。
[0015]第三方面，本申请中提供了一种光电探测器，所述光电探测器使用如权利要求1
‑
7中任意一项所述的门控PMT电路。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术针对于工作高压在1000V以上的PMT探测器，可以通过部改变高压输出的情况下直接对其门控，同时使光电倍增管内的某些倍增极之间的电场反向，从而实现电子的逆流，达到减少或者禁止电流输出，进而实现对强光的屏蔽作用。
[0018]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说
明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为所述门控PMT电路的结构示意图；
[0021]图2为所述FPGA单元的结构示意图；
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种门控PMT电路，其特征在于，包括：门控单元；光电倍增管，所述光电倍增管至少包括依次设置的第一倍增极、第二倍增极和第三倍增极；以及高压电路，所述高压电路包括依次设置的第一供电端口、第二供电端口和第三供电端口，所述第一供电端口通过所述门控单元与所述第一倍增极电连接，所述第三供电端口通过所述门控单元与所述第三倍增极电连接，所述第二供电端口与所述第二倍增极电连接；当光电倍增管工作时，所述门控单元导通所述第一倍增极和所述第一供电端，并导通所述第三倍增极和所述第三供电端，所述第一倍增极、所述第二倍增极和所述第三倍增极依次形成电势差；当光电倍增管关闭时，所述第一倍增极的电位等于所述第三倍增极的电位。2.根据权利要求1所述的门控PMT电路，其特征在于：当光电倍增管关闭时，所述第一倍增极的电位大于零或者小于零。3.根据权利要求1所述的门控PMT电路，其特征在于：所述门控单元包括隔离单元、第一选择单元、第二选择单元和用于与第一倍增极或第二倍增极电连接的电压输出端；所述电压输出端通过所述第一选择单元与所述第一供电端口电连接，所述电压输出端通过所述第二选择单元与所述第二供电端口电连接；所述隔离单元，所述隔离单元用于接受门控信号，并触发所述第一选择单元导通所述电压输出端与所述第一供电端口，或触发所述第二选择单元导通所述电压输出端与所述第二供电端口。4.根据权利要求3所述的门控PMT电路，其特征在于：所述隔离单元包括变压器T1和变压器T2；所述变压器T1的第二引脚用于接受所述门控信号中的第一电信号，所述变压器T1的第二引脚用于接受所述门控信号中的第二电信号，所述变压器T1的第一引脚和所述变压器T1的第一引脚均与固定电位端口连接，所述变压器T1的第一引脚和所述变压器T1的第二引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T1的第三引脚和第四引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T1的第五引脚和第六引脚为同一绕组的两端部，所述变压器T2与所述变压器T1的设置相同。5.根据权利要求4所述的门控PMT电路，其特征在于：所述第一选择单元包括电阻R1、电阻R2、场效应管Q1、场效应管Q2、半导体二极管D1和电容C1；所述场效应管Q2的G极与所述变压器T2的第三引脚电连接，所述场效应管Q2的S极与所述变压器T1的第六引脚电连接,所述场效应管Q2的D极通过所述半导体二极管D1与所述变压器T1的第五引脚电连接,所述半导体二极管D1导通所述变压器T1的第五引脚到所述场效应管Q2的D极；所述场效应管Q1的G极与所述场效应管Q2的D极电连接，所述场效应管Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志伟，张景秀，侯珑斐，
申请(专利权)人：北京是卓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：