Fotomultiplicator

Un tub fotomultiplicator (PMT) este un dispozitiv electrovacuum în care fluxul de electroni emis de un fotocatod sub acțiunea radiației optice ( fotocurent ) este amplificat în sistemul multiplicator ca rezultat al emisiei secundare de electroni ; curentul din circuitul anodic (colector de electroni secundari) depășește semnificativ fotocurentul inițial (de obicei de 10 5 ori și mai mult). A fost propus și dezvoltat pentru prima dată de inventatorul sovietic  L. A. Kubetsky în 1930-1934 .

Constructii

Tubul fotomultiplicator constă dintr-o cameră de intrare (catod) (formată din suprafețele fotocatodului, electrozi de focalizare și primul dinod), un sistem de dinod multiplicator, un anod și electrozi suplimentari. Toate elementele sunt plasate într-o carcasă de vid (cilindru).
Cele mai frecvente sunt fotomultiplicatoarele în care fluxul de electroni este îmbunătățit folosind mai mulți electrozi curbați speciali - „ dinode ”, care au un coeficient de emisie secundar mai mare de 1. Pentru a focaliza și accelera electronii, se aplică o tensiune înaltă (600-3000 V) la anodul și dinodele. Uneori se folosește și focalizarea magnetică sau focalizarea în câmpuri electrice și magnetice încrucișate.

Există fotomultiplicatoare cu elemente multiplicatoare semiconductoare (hibride), al căror principiu de funcționare se bazează pe fenomenul de ionizare a atomilor semiconductori în timpul bombardării acestuia de către electroni.

În funcție de proiectarea sistemului dynode, PMT-urile sunt împărțite în:

• sisteme bazate pe dinode discrete cu focalizare electrostatică a fasciculelor de electroni (cele mai frecvent utilizate dinode sunt în formă de cutie, în formă de găleată și toroidale),
• sisteme bazate pe dinode discrete de tip prin (grile, jaluzele, filme sunt dinode),
• sisteme pe dinode distribuite (placă, slot și tubular).

Principalii parametri ai PMT

• Sensibilitatea anodului de lumină (raportul dintre fotocurent anodului și fluxul luminos care îl provoacă la potențialele nominale ale electrozilor) este de 1–10 4 A / lm
• Sensibilitatea spectrală (egale cu sensibilitatea spectrală a fotocatodului înmulțită cu câștigul sistemului multiplicator, care se află de obicei în intervalul 10³-10 8 ) (până la 10 11 ) [1] ;
• Curentul întunecat (curent în circuitul anodic în absența unui flux luminos), de regulă, nu depășește 10 -9 -10 -10 A.

Aplicație

• Fotometrie
• Spectrometrie
• contoare de scintilație ;
• Microscopie ușoară
• Fizică nucleară  - în instalații pentru studiul proceselor de scurtă durată (PMT-uri temporare);
• Optică , televiziune , tehnologie laser .
• Chemiluminescență .
• Fizica particulelor elementare - pentru înregistrarea neutrinilor (Proiecte „Poltergeist”, AMANDA).

Vezi și

• Dispozitive de vedere pe timp de noapte

Note

1. ↑ Dicţionar enciclopedic fizic / Cap. ed. A. M. Prohorov. Ed. numara D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik și alții - M .: Sov. Enciclopedia, 1983. - 982 p. — 100.000 de exemplare.

Literatură

• Zhigarev A. A., Shamaeva G. T. Dispozitive cu fascicul de electroni și fotoelectronice: manual pentru universități. - M . : Şcoala superioară, 1982. - 463 p. , bolnav.
• Dicţionar enciclopedic fizic / Ch. ed. A. M. Prohorov. Ed. numara D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik și alții - M .: Sov. Enciclopedia, 1983. - 982 p. — 100.000 de exemplare.
• Tehnica si practica spectroscopiei / A. N. Zaidel,. G. V. Ostrovskaya, Yu. I. Ostrovsky. M.: Nauka; GIFML, 1972. 375 p.