[发明专利]对光电倍增管的非线性响应进行修正的方法及基于该方法获得的光电探测器和分光光度计

说明书

技术领域

本发明涉及一种对光电倍增管的非线性响应进行修正的方法、一种光电探测器和一种分光光度计。 

背景技术

由于光电倍增管的半导体材料特性所致，使得光电倍增管不能把不同强度的光信号按线性比例转换为电信号，这就是光电倍增管的响应的非线性，由于光电倍增管自身的非线性所导致的系统误差，通常为0.3～0.5％左右。而光电倍增管主要用在分光光度计中，但由于光电倍增管的响应的非线性未能消除，使得分光光度计的透射比精确度低，只能达到0.3～0.5％的水平。透射比定义为：透过样品的光强与入射到样品的光强之比。 

发明内容

本发明的目的是解决目前光电倍增管的响应存在非线性问题以及由此导致的分光光度计的透射比精确度低的问题，提供了一种对光电信增管的非线性响应进行修正的方法及实施该方法的光电探测器和分光光度计。 

一、对输入的400nm～500nm的光信号进行波长扫描，并于扫描过程中依次、实时地输出G个不同单波长的光信号，G为正整数； 

二、逐一对步骤一获得的G个不同单波长的光信号中的每一个光信号进行如下处理，获得G个不同单波长的非线性响应修正方程： 

二一、对待处理的单波长的光信号进行光强调制，得到K个不同光强的光信号； 

二二、将步骤二一获得的K个不同光强的光信号依次输入到光电倍增管中，使得光电倍增管依次输出K个电信号，记录所述K个电信号的强度值以及该K个电信号中每个电信号所对应的输入到光电倍增管中的光信号的光强值； 

二三、根据步骤二二获得的K个电信号的强度值以及该K个电信号中每一个电信号所对应的输入到光电倍增管中的光信号的光强值，绘制光-电响应曲线，所述光-电响应曲线纵坐标为入射到光电倍增管的光信号的强度，横坐标为光电倍增管输出的电信号强度； 

二四、对步骤二三获得的光-电响应曲线进行线性修正，得到用于修正的非线性修正曲线，再对非线性修正曲线利用最小二乘法进行拟合，得到该单波长的非线性响应修正方程； 

三、将特定单波长的光信号输入到光电倍增管中，在步骤二获得的G个不同单波长的非线性响应修正方程中选出与该特定单波长相匹配的方程，并利用选出的方程对光电倍增管输出的电信号进行修正，然后将修正后的电信号输出。 

实施该方法的光电探测器，它包括光电倍增管和非线性响应修正器，光电倍增管的光信号输入端作为光电探测器的光信号输入端，光电倍增管的电信号输出端连接非线性响应修正器的电信号输入端，非线性响应修正器的电信号输出端作为光电探测器的电信号 输出端：所述非线性响应修正器对接收到的电信号进行修正时所用的非线性响应修正方程为 其中I_in为输入到非线性响应修正器的电信号的强度，I_out为非线性响应修正器输出的电信号的强度，A、B和C分别为实参数，且A∈(0.8，1)，B∈(0.9，2)，C∈(0.05，0.15)。 

实施该方法的分光光度计，它由光源、单色仪、样品池、光电探测器和计算及显示装置组成，所述光电探测器由光电倍增管和非线性响应修正器组成；光源的输出端连接单色仪的光信号输入端，单色仪的光信号输出端连接样品池的光信号输入端，单色仪的电信号输出端连接非线性响应修正器的波长信号输入端和计算及显示装置的波长信号输入端，样品池的光信号输出端连接光电倍增管的光信号输入端，光电倍增管的电信号输出端连接非线性响应修正器的电信号输入端，非线性响应修正器的电信号输出端连接计算及显示装置的输入端。 

另一种实施该方法的分光光度计，它由光源、样品池、单色仪、光电探测器和计算及显示装置组成，所述光电探测器由光电倍增管和非线性响应修正器组成；光源的输出端连接样品池的光信号输入端，样品池的光信号输出端连接单色仪的光信号输入端，单色仪的光信号输出端连接光电倍增管的光信号输入端，单色仪的电信号输出端连接非线性响应修正器的波长信号输入端，光电倍增管的电信号输出端连接非线性响应修正器的电信号输入端，非线性响应修正器的电信号输出端连接计算及显示装置的输入端。 

本发明的对光电倍增管的非线性响应进行修正的方法，能够有效地对光电倍增管的非线性响应进修线性修正；本发明的光电探测器，能够很好的把不同强度的光信号按线性比例转换为电信号，抑制光电倍增管的响应的非线性；本发明的分光光度计的透射比精确度高，能够达到10^-4水平。 

附图说明