光電倍增管（PMT）是一種廣泛應用的高靈敏度光探測器件。通過調節倍增級電壓，可以有效調節光電倍增管的增益，即放大倍數。例如，常見的裸管型號 R928，其工作電壓的調節能夠實現對放大倍數的精準控制，二者之間的關系如下圖所示。
對于常見的光電倍增管模塊，如 H10721，我們同樣可以通過調節外部增益電壓來改變模塊的放大倍數，其調節電壓與放大倍數的關系如下圖所示：
但是光子計數探頭同屬于光電倍增管模塊為什么沒有增益調節能力？首先，光子計數探頭模塊不同于常見的光電倍增管模塊，它是在電流型光電倍增管模塊的基礎上增加了如下的光子信號處理電路。
該電路能將單個光子激發的脈沖信號，經過放大、鑒別、整形后輸出對應的光子數邏輯脈沖。所以，我們能夠通過輸出的脈沖數來進行光子的計數。
當光電倍增管接收的光亮從一個很強的范圍變到單個光子信號時，光電倍增管的輸出會產生一個很明顯的變化，可以參考下圖：
一般的光電倍增管模塊由于后端沒有信號處理電路，直接輸出就是光電倍增管本身的信號。此時，如果我們對光電倍增管進行增益調節，可以有效地放大信號，可以參考下圖：
但是由于光子計數探頭探測的光強特別微弱，基本都是以單個光子的形式出現，此時光電倍增管的輸出就會如下圖所示，每一個脈沖都代表一個光子信號。此時，如果我們增加對光子計數探頭的增益，可以顯著提高單光子激發脈沖的高度，但是對應的脈沖個數沒有發生變化。也就是說，增加增益不會對光子個數產生影響。
同時，如果我們增加光子探頭的增益，在放大光子激發脈沖高度的同時，也會放大噪聲信號，如果放大的噪聲信號超過后面鑒別器的檢測下限，反而會引起由于引入噪聲計數而導致測量的不準確。所以，光子計數探頭需要一個合適的增益，在放大微弱信號的同時，還能夠做到噪聲和信號的分離，實現真正的光子信號探測輸出。
如下圖所示，當我們改變光電倍增管的工作電壓時，信噪比會在一段區間內基本保持不變，那我們把這段曲線也稱之為坪特性曲線，在這段范圍內，增益的增加對計數值沒有明顯地增加，所以，一般的光子計數探頭的增益電壓設置在坪區的電壓范圍之內，可以得到一個穩定的計數值。
光子計數探頭不具備增益調節能力主要是因為在出廠前我們已經將光子計數探頭的工作電壓設定在坪區范圍內，單純的調節增益只會改變光電倍增管輸出的脈沖高度，而不會導致光子計數值的增加。同時，如果提高光子計數探頭的增益，可能會放大噪聲信號，導致背景噪聲值的增加，所以光子計數探頭不具備增益的調節能力。所以，在收到貨后，我們只需要提供供電電壓，光子計數探頭就可以正常工作了。
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