Fotomultiplikator

Ett fotomultiplikatorrör (PMT) är en elektrovakuumanordning i vilken elektronflödet som emitteras av en fotokatod under inverkan av optisk strålning ( fotoström ) förstärks i multiplikatorsystemet som ett resultat av sekundär elektronemission ; strömmen i anodkretsen (kollektor av sekundära elektroner) överstiger avsevärt den initiala fotoströmmen (vanligtvis 10 5 gånger och mer). Den föreslogs och utvecklades först av den sovjetiske  uppfinnaren L. A. Kubetsky 1930-1934 .

Konstruktion

Fotomultiplikatorröret består av en ingångskammare (katod) (bildad av fotokatodens ytor, fokuseringselektroder och den första dynoden), ett multiplicerande dynodsystem, en anod och ytterligare elektroder. Alla element är placerade i ett vakuumhus (cylinder).
De vanligaste är fotomultiplikatorer där elektronflödet förstärks med hjälp av flera speciella krökta elektroder - " dynoder ", som har en sekundär emissionskoefficient större än 1. För att fokusera och accelerera elektroner appliceras en högspänning (600-3000 V) på anoden och dynoderna. Ibland används också magnetisk fokusering , eller fokusering i korsade elektriska och magnetiska fält.

Det finns fotomultiplikatorer med halvledar multiplicerande element (hybrid), vars funktionsprincip är baserad på fenomenet jonisering av halvledaratomer under dess bombardering av elektroner.

Beroende på utformningen av dynodsystemet är PMT:er indelade i:

• system baserade på diskreta dynoder med elektrostatisk fokusering av elektronstrålar (de vanligaste dynoderna är lådformade, hinkformade och toroidformade),
• system baserade på diskreta dynoder av genomgående typ (galler, persienner, filmer är dynoder),
• system på distribuerade dynoder (plåt, slits och rörformig).

Huvudparametrarna för PMT

• Ljusanodens känslighet (förhållandet mellan anodens fotoström och ljusflödet som orsakar det vid elektrodernas nominella potentialer) är 1–10 4 A/ lm
• Spektral känslighet (lika med fotokatodens spektrala känslighet multiplicerad med multiplikatorsystemets förstärkning, som vanligtvis ligger i intervallet 10³-10 8 ) (upp till 10 11 ) [1] ;
• Mörkström (ström i anodkretsen i frånvaro av ljusflöde) överstiger som regel inte 10 -9 -10 -10 A.

Applikation

• Fotometri
• Spektrometri
• scintillationsräknare ;
• Ljusmikroskopi
• Kärnfysik  - i installationer för att studera kortsiktiga processer (tillfälliga PMTs);
• Optik , tv , laserteknik .
• Kemiluminescens .
• Elementarpartiklars fysik - för registrering av neutriner (Projekt "Poltergeist", AMANDA).

Se även

• Nattseende apparater

Anteckningar

1. ↑ Fysisk encyklopedisk ordbok / kap. ed. A. M. Prokhorov. Ed. räkna D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik och andra - M . : Sov. Encyclopedia, 1983. - 982 sid. — 100 000 exemplar.

Litteratur

• Zhigarev A. A., Shamaeva G. T. Elektronstråle- och fotoelektroniska enheter: Lärobok för universitet. - M . : Högre skola, 1982. - 463 sid. , sjuk.
• Physical Encyclopedic Dictionary / Kap. ed. A. M. Prokhorov. Ed. räkna D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik och andra - M . : Sov. Encyclopedia, 1983. - 982 sid. — 100 000 exemplar.
• Teknik och praktik av spektroskopi / A. N. Zaidel,. G.V. Ostrovskaya, Yu. I. Ostrovsky. M.: Nauka; GIFML, 1972. 375 sid.