PICOQUANT PHOTON DETECTION

PMA Hybrid Series

HYBRID PHOTOMULTIPLIER DETECTOR ASSEMBLY

PMA Hybrid

混合光电倍增单光子探测器

面向 TCSPC、FLIM、FCS、TRPL 与相关测量的高性能混合光电探测模块，兼具大有效面积、低噪声、极低后脉冲和优异时间响应；五类光电阴极覆盖紫外、可见至近红外波段，并集成制冷、高压、电流放大与安全保护。

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220–890 nm系列整体光谱覆盖范围

20 ps FWHM最快型号典型 TTS

45%最高探测效率（500 nm）

3–6 mm型号相关有效探测直径

SINGLE PHOTON · TCSPC · HYBRID PMT

PMA Hybrid 系列产品图

PELTIER COOLED DUAL OUTPUT20 ps Timing

WHY PMA HYBRID

兼顾时间精度、低测量伪影与大面积耦合

混合光电倍增结构把高速光阴极与半导体倍增单元组合在同一真空器件中，适合既要求弱光灵敏度，又不能接受明显后脉冲或慢时间响应的实验。

01 / TIMING

低至 20 ps 典型时间响应

PMA Hybrid-07 3 mm 的典型渡越时间展宽可达 20 ps FWHM，可充分发挥新一代皮秒计时电子学性能。

02 / CLEAN CORRELATION

可忽略后脉冲

早期相关时间不易出现探测器后脉冲峰，尤其适合 FCS、自相关、互相关与单分子涨落分析。

03 / READY TO USE

关键电子学全部内置

集成稳定高压、低噪声前置放大、Peltier 制冷、温控、快门及过载保护，无需用户调整高压或温度环路。

HYBRID DETECTION ARCHITECTURE

从单个光子到可计时电脉冲

入射光子在光电阴极产生电子，电子经高电压加速后在混合倍增单元中形成快速电荷脉冲；优化的前置放大器再提供计时输出与计数率模拟量。

01 / PHOTON

紫外—近红外入射按光电阴极选择波段

02 / CATHODE

光电转换产生并加速单个电子

03 / HYBRID GAIN

混合倍增低抖动、低后脉冲放大

04 / OUTPUT

计时 + 模拟双输出SMA 连接计时器或 A/D

ACTIVE COOLING

Peltier 主动温度稳定

通电后自动制冷并降低暗计数，典型约 5 分钟达到稳定；制冷不改变时间分辨率或探测效率。

RF SHIELDING

镀镍铝壳与专用屏蔽

降低外部设备与射频环境对微弱高速脉冲的干扰，适合高精度 TCSPC 和多通道系统集成。

DYNAMIC RANGE

建议计数率最高 10 MHz

探测器保护阈值约为 80 MHz（连续光条件）；实际 TCSPC 工作速率仍需结合激发频率、样品寿命与计时器设置。

PHOTOCATHODE & MODEL SELECTION

按波段、时间响应、暗计数和有效面积选择

同一外形内提供五类光电阴极和 7 种配置。较小有效面积通常有利于时间响应，较大面积则更容易收集光并容纳光斑或光纤耦合误差。

UV / BLUE · LOW DARK

PMA Hybrid-06

220–650 nm，6 mm 有效面积；典型暗计数仅 10 cps，适合紫外—可见弱光与低背景实验。

UV–NIR · FASTEST TIMING

PMA Hybrid-07

220–850 nm；3 mm 型典型 TTS 20 ps，6 mm 型为 30 ps，兼顾宽波段与极快时间响应。

VISIBLE · HIGH EFFICIENCY

PMA Hybrid-40

300–720 nm，500 nm 处最高探测效率可达 45%；提供 3 mm 与 5 mm 有效面积。

RED-EXTENDED

PMA Hybrid-42

380–870 nm，3 mm 有效面积；面向红光、深红与近红外边缘波段的时间分辨测量。

FAR RED / NIR

PMA Hybrid-50

380–890 nm，3 mm 有效面积；适合更长可见波长与近红外端的发光、FRET 和材料研究。

SPECIAL SELECTION

低暗计数精选

若标准暗计数仍不能满足实验，可向原厂咨询指定型号的特殊低暗计数筛选，最终指标以选型确认单为准。

OUTPUTS, CONTROL & PROTECTION

双信号输出与完整探测器保护链

计时输出连接 TCSPC / Time Tagger，模拟输出反映平均计数率；快门联锁、温控与过载关断共同保护高灵敏度光阴极和倍增单元。

TIMING OUTPUT

高速负脉冲输出

SMA 母座、50 Ω、负极性；典型单光子脉冲约 -200 mV，可直接连接兼容 CFD / 电平触发的计时电子学。

ANALOG OUTPUT

计数率比例模拟量

正极性 SMA 输出，负载阻抗 >1 kΩ；+10 V 对应 50 Mcps，可接 A/D、监控或闭环保护系统。

SAFE OPERATION

快门、联锁与过载关断

过强入射光触发自动关断并关闭快门；该功能是最后保护措施，实验中仍应避免室内光或强激光直接照射。

机械与光学安装

前端 C-mount（1-32 UN）与 4 个安装孔；既可接光谱仪与显微镜 NDD 光路，也可安装在自定义底板或光学平台。

系统控制接口

CAN 接口用于与 PicoQuant 系统设备通讯；高压、过载门限与温控参数在出厂时标定，不需要用户调整。

APPLICATIONS

面向弱光、高时间分辨与低相关伪影实验

覆盖生命科学、材料科学、量子光学和遥感测距等典型单光子应用，并可按波段选择光电阴极、按耦合条件选择有效面积。

TRPL 与寿命光谱

时间分辨光致发光、荧光 / 磷光寿命、纳米材料与半导体载流子动力学。

◎

FLIM / FRET

荧光寿命成像、分子环境对比、能量转移和代谢状态研究。

⌁

FCS 与相关光谱

利用可忽略后脉冲获得更干净的短延迟自相关 / 互相关与单分子动力学。

◈

量子光学与光子统计

符合计数、单光子源、反聚束、g²、光子数分辨研究与量子发射体表征。

▦

LiDAR 与测距

低光子通量飞行时间、时间门控、散射介质测距与环境光子计数。

光谱仪与显微探测

连接 FluoTime 光谱仪、激光扫描显微镜 NDD 通道及定制单光子检测光路。

SYSTEM INTEGRATION

与计时电子学、光谱仪和显微镜直接组合

标准 50 Ω 计时输出可连接 PicoHarp 330、HydraHarp 500、MultiHarp 150 / 160 或 TimeHarp 260；选择计时器时需同时考虑通道数、触发方式、死时间、吞吐和软件分析需求。

01 / SOURCE

脉冲激光 / LED提供同步信号与激发光

02 / SAMPLE

显微镜 / 光谱仪滤光、分光与收集

03 / DETECTOR

PMA Hybrid光子转换为高速负脉冲

04 / TIMING

TCSPC / Time Tagger寿命、相关与逐事件分析

HIGH-PERFORMANCE TIMING

PicoHarp 330 / HydraHarp 500

CFD 触发有利于发挥 PMA Hybrid 的快速前沿与低抖动，适合高分辨 TCSPC、FLIM 和高计数率研究。

MULTICHANNEL

MultiHarp 150 / 160

面向多探测器、光谱分通道、符合关联、量子光学与并行时间标记系统。

SPECTROSCOPY

FluoTime / LSM

C-mount 和大有效面积便于连接光谱仪、非扫描探测 NDD 光路及定制成像系统。

TECHNICAL SPECIFICATIONS

主要技术参数

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参数类别	参数项目	-06	-07 3 mm	-07 6 mm	-40 3 mm	-40 5 mm	-42	-50
光谱与探测	波长范围	220–650 nm	220–850 nm	220–850 nm	300–720 nm	300–720 nm	380–870 nm	380–890 nm
	冷却暗计数（典型）	10 cps	100 cps	100 cps	100 cps	300 cps	150 cps	250 cps
	冷却暗计数（最大）	20 cps	250 cps	250 cps	300 cps	1000 cps	320 cps	600 cps
	渡越时间展宽 TTS（典型 FWHM）	50 ps	20 ps	30 ps	90 ps	170 ps	130 ps	130 ps
	有效探测直径	6 mm	3 mm	6 mm	3 mm	5 mm	3 mm	3 mm
性能与计数率	最高探测效率	最高 45% @ 500 nm（取决于光电阴极；PMA Hybrid-40）
	建议最大计数率	10 MHz
	过载关断阈值	约 80 MHz（连续光激发；其他条件下可能更低）
	单电子响应宽度（典型）	600 ps
	脉冲上升 / 下降时间（典型）	400 ps
	后脉冲 / 探测器死时间	后脉冲可忽略；混合光电探测结构本身无传统计数死时间
计时输出	连接器	SMA 母座
	阻抗	50 Ω
	极性	负极性
	典型单光子脉冲	约 -200 mV（50 Ω 负载；实际幅度随入射光子数变化）
模拟输出	连接器	SMA 母座
	负载阻抗	> 1 kΩ
	极性	正极性
	最大输出	+10 V，对应 50 Mcps
	放大器时间常数	20 µs
控制与保护	高压与前置放大	内置，出厂标定，无需用户调整
	温度稳定	内置 Peltier 制冷；典型约 5 分钟达到稳定
	快门与过载保护	内置自动快门、过载关断及状态指示
	快门联锁	4 针 LEMO；短接指定引脚开启快门，不得外加电压
	系统控制	CAN 接口，仅用于与 PicoQuant 系统设备通讯
	屏蔽	镀镍铝制外壳，专用 RF 屏蔽
电源与机械	供电	12 V DC
	最大电流消耗	0.8 A
	工作环境温度	17–35 °C（常规 25 °C）
	外形尺寸（宽 × 深 × 高）	60 × 175.3 × 114.5 mm
	重量	约 1 kg
	光学与机械接口	C-mount、4 个安装孔；可配 FluoTime 250 / 300 光谱仪安装结构
	入射窗至有效面距离	17.0 mm

注：光谱范围、暗计数、TTS 和有效面积均与光电阴极及探测面积配置相关。PMA Hybrid-42 的 380–870 nm 按 2026 年 3 月官方数据表填写。10 MHz 为建议最大计数率；约 80 MHz 是连续光条件下的过载关断值，并非所有脉冲实验中均可达到。整套系统的时间响应和可用计数率还取决于光源、样品、耦合、线缆、计时电子学及软件设置，最终以订货时最新官方规格为准。

DETECTOR CONFIGURATION

按波段、时间响应和耦合条件配置单光子探测系统

可根据 TCSPC、FLIM、FCS、TRPL、量子光学或 LiDAR 任务，组合对应 PMA Hybrid 光电阴极与有效面积、皮秒脉冲光源、计时电子学、光谱 / 显微附件和分析软件。

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资料依据：PicoQuant 官方产品页、PMA Hybrid Series Datasheet（March 2026）及官方用户手册。

官方产品页 ↗官方数据表 ↗官方用户手册 ↗

混合型单光子探测器PMA Hybrid