光电倍增器的使用是获得光电探测器最高灵敏度的一种非常简单的方法，最高可以以极高的速度配准单个光子。 考虑到苏联生产的大量PMT仍在仓库中，它的价格也相对便宜（现代“专有” PMT对于业余使用来说仍然过高的价格）。 但是为了提供光电倍增管，需要1-3千伏的电压源，而且它非常稳定。
事实是，PMT的灵敏度与阳极电压呈指数关系，并且非常急剧：随着PMT类型的增加，电压随80-300 V的增加而增加10倍。 而且，如果有必要确保增益稳定在一个百分比水平，则对于某些PMT，有必要使电压变化不超过0.1-0.3 V！
在本文中，我给出了用于PMT的高压电源的示意图，该示意图已在实验室中得到了证明。 它提供数百至1500 V的输出电压，最大输出电流为1 mA，并且在加热后保持恒定电流消耗的情况下，每小时的稳定性不低于0.2V。 一个简单的改动就将电压上限提高到3 kV，但代价是稳定性降低。
方案
光源的基础是在CCFL灯的变压器上工作的推挽逆变器。 该逆变器基于家用电子镇流器芯片KF1211EU1制成。 我在售出的微电路上找不到任何相等的东西：它可以直接控制场效应晶体管的栅极，并且只需要两个外部元件（一个定时电阻和一个电容器）即可工作，而它可以在5 V的电压下正常工作，而且价格便宜。 不幸的是，NPO Delta已经很长时间没有生产这种芯片了，但是它仍然在销售中，并且不难获得。 这种微电路无法调节占空比，但是我们不需要它-通过改变逆变器输出级的电源电压来控制输出电压。 关键元件是IRF7341型VT1双n-MOS晶体管。 电阻R2和R3限制了栅极电容器充电时的浪涌电流。
逆变器以40 kHz的频率运行。 实验确定，在该频率下，使用的变压器效果最好，效率最高。 该频率由链R1C1设置。
我使用了TMS91429CT系列的变压器，该变压器具有两个彼此隔离的相同的初级绕组和两个相同的次级绕组。 这样就可以排除具有大损耗的电压倍增器，而用两个单周期整流器代替它，它们的输出电压相加，形成看上去不太普通但基本相同的二冲程整流器。 图中描述的配置与该变压器配合使用比传统的“从中间抽头”更好。 如果需要更高的电压，可以在每个“半部”中组装一个倍增器。
电阻器R8和电容器C9形成一个滤波器，可减少高压纹波。 电阻器R10降低了致命电击的风险：尽管由该源产生的直流电不会构成任何严重危险，但存储在电容器C9中的能量足以杀死它，并且其放电峰值电流被限制为〜在最大电压下为60 mA可
降低这种可能性（在短期（百分之一秒）的情况下，此电流通常不会致命）。 但是，在1 mA电流下，该电阻上的压降为22 V，这很可能是不可接受的。 因此，如果需要超过一百微安的电流，则必须将其除去，但是在这种情况下，请记住，电源的输出电压是
致命的 。 然而，对于电阻器R10，危险也不是很高。
由分压器R7R9分压的输出电压500倍，被馈送到运算放大器DA1.2上的误差放大器的输入。 将参考电压提供给它的第二个输入（通过DA1.1上的中继器），它设置输出电压，根据R7R9分压器的分压比，输出电压将高500倍（例如，在3 V的参考电压下，输出将为1.5 kV）。 误差放大器的增益通过实验选择。 增加它会增加稳定的准确性，但会降低稳定性。 电容器C8补偿反馈环路中的延迟并确保调节稳定性。 误差放大器的增益与R6C8电路的时间常数之比是保持输出电压的精度和建立电压所需的时间之间的折衷。
误差放大器的输出电压提供给控制元件-p-MOS晶体管VT2。 当DA1.2的输出电压接近电源电压时（即，高压远高于设定值），晶体管完全关闭；当晶体管降到零（非常低的电压）时，晶体管完全打开，从而确保将其维持在稍高的水平参考电压乘以分频系数。 并非所有的MOS晶体管在线性模式下都能正常工作，电路上指示的一个使其完全可以接受。 电阻R4可以防止运算放大器在电容性负载（晶体管的栅极）上工作时的不稳定性。
可以将由稳定电压源供电的多匝电位计用作参考电压源，但随着稳定性要求的提高，可能还不够，因为即使是最好的可变电阻器也会“噪声”到一个或另一个程度，随机地改变电阻很小的限制，即使未触摸调节旋钮也是如此。 为了增加它，希望将平滑调整的范围限制为100-200 V，并引入一个用于离散粗调电压设置的开关。 另一种选择是基于某种DAC制作数字ION。
该电路提供正号的高电压。 使用带有接地阳极的负电源电压为PMT供电很方便。 为此，必须调整电路-首先，通过改变高压部分中二极管的极性。 其次，有必要在电路中引入另一个运算放大器。 代替R9R7分压器，我们在DA2运算放大器上有一个增益为负1/500的反相放大器，并且电阻R9和R7在其OOS电路中。
要获得3千伏，您将不得不用倍压器替换次级电路中的整流器，并将R9增加到100MΩ。 同时，稳定性将恶化大约相同的两倍。
组件和安装
尺寸为0805甚至0603的电容器和电阻器可用于低压和低电流电路，电容器C2为钽。 电容器C4是薄膜电容器，因为有明显的脉冲电流流过它，并且陶瓷SMD电容器将在此处预热并很快失效。
从高压侧开始，必须将所有交流电路安装得尽可能短，否则会辐射很强（但是请记住要注意绝缘间隙）。 两个串联的1000 V二极管分别拨一个二极管，由于商店中没有快速的1000 V二极管，SMD版本使用HER1008输出二极管，串联安装两个。 为了减小端子的长度，它们在二极管外壳下方弯曲并切断，因此，在SMD中重做了二极管。 在这种情况下，成对的一个二极管的阳极直接焊接到第二个的阴极，并尽可能靠近外壳的输出，而不是通过印刷导体。 电容器C6和C7也由四个大小为1812的0.015 uF x 1000 V电容器组成，这两个电容器串联-并联连接，并且彼此之间通过“无”连接。 任意类型的电容器C9-我使用的是国产K15-4电池，并填充了可靠性的化合物。
电阻R8-尺寸2512。R10由十个这样的电阻组成，这些电阻串联在一个单独的小板上，并填充有绝缘化合物。 您可以使用R9进行相同操作，也可以使用FHV-100系列的电阻器。 放置Caddock THV10分频器绝对是理想的选择。 电压漂移取决于该电阻的热稳定性（并且流经该电阻的电流会对其加热）。 它的隔热性能增加了建立稳定电压所花费的时间，但是却大大降低了其混沌波动，因此
强烈建议使用。 另外，在安装过程中，应注意可能的泄漏路径，这也会大大降低稳定性。 在印刷电路板上，应提供槽孔和窗口，以将高压电路与低压电路分开，并在电位极差的紧密间隔的导体之间。 而且不要浪费酒精-很少的水分，微量的松香或小手指-紧张会像野马一样驰gall。 不用说，整个高压部分必须充满化合物，因为否则间隙将必须变得非常大。 而且，较大的间隙是导体的长度长且辐射力强。 使用原始布局时，我使用K78-1电容器，端子稍短的输出二极管以及建议在空气中印刷安装的间隙-闲置时，电路在1500 V时消耗了近200 mA的电流，并且氖气从结构上烧掉了10 cm。 甚至无法查看变压器一次绕组上的电压形状-示波器探头上感应出100伏跨度。 不可能谈论这种强发射干扰电路的任何实际用途。 过渡到SMD并采用最紧凑的安装方式（需要浇注后-空气中的一切都会破裂）之后，闲置时消耗的电流下降到几十毫安，并且霓虹灯灯泡仅在靠近变压器绕组的地方燃烧。 当然，完成的设备必须放在装有良好高压连接器（例如，LEMO类型）的金属外壳中。
PCB布局（我不做我自己的，因为事实证明这不是很成功，在最终设计中，它像模具一样被铰接安装的口袋覆盖，纠正了原始设计的误差）应考虑到VT2加热并通过端子散热（散发）的事实。功率可以达到2瓦）。 VT1在运行期间几乎保持低温。 另外，请注意焊盘，尤其是在关键晶体管附近。 后者与DD1一起方便地放置在变压器的腹部下方，您可以在其周围用一个间隙将垃圾填埋场分开，并在靠近电源连接器的单个位置将其与地球的其余部分连接起来。
关于替代品。 几乎所有具有相同绕组配置（即两个相同的初级绕组和两个独立的高压绕组）和相同的总功率的相似变压器都可以代替该变压器，并且可能有必要选择电容器C4的开关频率和电容。 晶体管组件VT1可以用类似的分离n-MOS晶体管代替，其源极-漏极电压至少为20 V，漏极电流至少为3 A，能够在栅极上以5 V的电压工作。 不希望更换VT2。
关于安全的一点
就像我说的那样，这种装置是
致命的 。 尽管通过该设备提供的几毫安电流即使在通过“语言臂”路径时也不是危险的，但输出端电容的放电虽然不能保证消除，但可以很好地做到这一点，因为电流达到
安培 （！），最大电压下的放电能量约为0.1 J，足以在易感阶段引起心室纤颤。 因此请小心-特别是在设置过程中。 此时，我建议用容量较小的电容器替换C9。