混合型单光子探测器

响应速度极快
仪器响应功能 (IRF) 低至 18 ps FWHM
检测效率高
大有效面积：3 毫米或 6 毫米阴极直径
五种阴极类型，覆盖 180 纳米到 920 纳米（单击此处比较光谱灵敏度）
无后脉冲背景
FCS 测量中无余脉峰值
TCSPC 测量的动态范围极高
干净的 IRF：无尾迹或次峰
高抗噪性
用于 PMT 工作电压的内部发生器
通过DCC-100或DCU-400/DCU-800进行供电和控制
过载保护
与所有 bh TCSPC 系统直接连接
提供降低暗计数率的冷却型

Specifications

	HPM-100
阴极类型	-06	-07	-40	-42	-50
波长范围 / 纳米¹⁾	220 - 650	220 - 850	250 - 720	300 - 850	400 - 900
探测器量子效率¹⁾	28 % @ 400 纳米	26 % @ 290 纳米，18 % @ 400 纳米 400 纳米	45 % @ 500 纳米	22 % @ 500 纳米	20 % @ 600 纳米
	光谱灵敏度：点击此处
暗计数率（典型值）/^s-1，_Tcase= 22 °C	15	< 300	400	700	1100
主动冷却 HPM 的暗计数率（典型值）/^s-1，_Tcase= 30 °C	< 15	< 150	100	320	400
传输时间差 (TCSPC IRF / FWHM，典型值）	< 20 ps		120 ps	150 ps	170 ps
最大计数率（连续计数率（连续）	> 10 兆赫
单电子响应宽度（FWHM，典型值）	850 ps
单电子响应振幅（_Vapd _最大值的 95 %）²⁾	50 mV
过载关机	> 15 MHz（根据要求提供更高速率）
信号输出
输出极性	负极
输出连接器	SMA
输出阻抗	50 Ω
电源
(来自 DCC-100 卡）	+12 V、+5 V、-12 V
常规
阴极直径	6 毫米	3 毫米	3 毫米	3 毫米	3 毫米
尺寸（宽 x 高 x 深）	(60 x 90 x 170）毫米
光学适配器	C 型安装、DCS-120、LSM 710/780/880 NDD 和 BIG 端口
所有 HPM-100 探测器均有冷却型可供选择

(1) 根据 Hamamatsu 规格
(2) 因阴极类型和生产批次而异

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混合光子探测器由光电阴极、电子加速系统和硅雪崩二极管组成。光电阴极发射的光电子在强电场的作用下加速向雪崩二极管运动，并直接注入二极管材料。

当电子击中雪崩二极管时，会在硅中产生大量电子-空穴对。雪崩二极管的线性增益进一步放大了这些载流子。总增益约为¹⁰⁶，即足以在雪崩二极管的输出端产生可检测的电流脉冲。

对于 TCSPC 而言，光电阴极和雪崩二极管之间的高加速电压具有重要意义，它可实现较低的传输时间差。加速电压为 8 kV 时，电子飞行时间的时差小于 20 ps。因此，混合探测器与 TCSPC 结合使用，可以提供非常高的时间分辨率。事实上，电子放大系统的固有时间抖动非常低，混合探测器的时间仪器响应函数（IRF）主要由光电子在光电阴极中的停留时间决定。采用砷化镓磷光电阴极的探测器可提供90 至 120 ps（半最大全宽，FWHM）的IRF，而采用砷化镓光电阴极的探测器可提供120 至 200 psFWHM 的IRF。双碱和多碱阴极没有明显的电子驻留时间。使用 bh TCSPC 器件，此类探测器的IRF 宽度为 16 至 20 psFWHM。

与传统的 PMT 相比，混合 PMT 在计数效率方面也具有优势。在传统的 PMT 中，一部分光电子会在电子倍增系统的第一个 dynode 上损耗。而混合型 PMT 则没有这种损失：加速到 8 千伏的光电子几乎肯定会在雪崩二极管中产生载流子雪崩。利用高效砷化镓阴极，混合光电倍增管可达到单光子雪崩光电二极管（SPAD）的效率，但阴极面积要大几个数量级。

混合探测器最重要的优势也许直到最近才被认识到：混合 PMT 几乎没有后脉冲。后脉冲是高重复率 TCSPC 应用中计数背景的主要来源，也是荧光相关（FCS）测量中的一个已知问题。没有后脉冲可实现高动态范围的荧光衰减记录，并通过单个探测器实现自相关 FCS 的无伪影记录。

bh 是第一个认识到混合探测器在 TCSPC 应用中的潜力的公司。bh 也是第一个通过将探测器管、高压发生器和低噪声前置放大器组合在一个完美屏蔽的金属盒中，使探测器适用于 TCSPC 的公司。

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