Fotonásobič

Fotonásobič (PMT) je elektrovakuové zařízení, ve kterém je tok elektronů emitovaný fotokatodou působením optického záření ( fotoproud ) zesílen v systému násobiče v důsledku emise sekundárních elektronů ; proud v anodovém obvodu (sběrač sekundárních elektronů) výrazně převyšuje počáteční fotoproud (obvykle 10 5x a více). Poprvé jej navrhl a vyvinul sovětský vynálezce L. A. Kubetsky v letech 1930 - 1934  .

Konstrukce

Elektronka fotonásobiče se skládá ze vstupní (katodové) komory (tvořené povrchy fotokatody, zaostřovacích elektrod a první dynody), systému násobící dynody, anody a přídavných elektrod. Všechny prvky jsou umístěny ve vakuovém pouzdře (válci).
Nejběžnější jsou fotonásobiče, ve kterých je tok elektronů zesílen pomocí několika speciálních zakřivených elektrod - „ dynod “, které mají sekundární emisní koeficient větší než 1. K zaostření a urychlení elektronů se přivádí vysoké napětí (600-3000 V). anoda a dynody. Někdy se také používá magnetické zaostřování nebo zaostřování ve zkřížených elektrických a magnetických polích.

Existují fotonásobiče s polovodičovými násobícími prvky (hybrid), jejichž princip činnosti je založen na jevu ionizace atomů polovodiče při jeho ostřelování elektrony.

V závislosti na konstrukci dynodového systému se PMT dělí na:

• systémy založené na diskrétních dynodách s elektrostatickou fokusací elektronových paprsků (nejběžněji používané dynody jsou krabicové, kbelíkové a toroidní),
• systémy založené na diskrétních dynodách průchozího typu (mřížky, rolety, filmy jsou dynody),
• systémy na distribuovaných dynodech (deskové, štěrbinové a trubkové).

Hlavní parametry PMT

• Citlivost světelné anody (poměr anodového fotoproudu ke světelnému toku, který jej způsobuje při jmenovitých potenciálech elektrod) je 1–10 4 A / lm
• Spektrální citlivost (rovná se spektrální citlivosti fotokatody násobené ziskem systému násobiče, který obvykle leží v rozsahu 10³-10 8 ) (až 10 11 ) [1] ;
• Temný proud (proud v anodovém obvodu při absenci světelného toku) zpravidla nepřesahuje 10 -9 -10 -10 A.

Aplikace

• Fotometrie
• Spektrometrie
• scintilační čítače ;
• Světelná mikroskopie
• Jaderná fyzika  - v zařízeních pro studium krátkodobých procesů (dočasné PMT);
• Optika , televize , laserová technika .
• Chemiluminiscence .
• Fyzika elementárních částic - pro registraci neutrin (Projekty "Polergeist", AMANDA).

Viz také

• Přístroje pro noční vidění

Poznámky

1. ↑ Fyzikální encyklopedický slovník / Ch. vyd. A. M. Prochorov. Ed. počet D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik a další - M . : Sov. Encyklopedie, 1983. - 982 s. — 100 000 výtisků.

Literatura

• Zhigarev A. A., Shamaeva G. T. Elektronová a fotoelektronická zařízení: Učebnice pro univerzity. - M . : Vyšší škola, 1982. - 463 s. , nemocný.
• Fyzikální encyklopedický slovník / Ch. vyd. A. M. Prochorov. Ed. počet D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik a další - M . : Sov. Encyklopedie, 1983. - 982 s. — 100 000 výtisků.
• Technika a praxe spektroskopie / A. N. Zaidel,. G. V. Ostrovskaja, Yu. I. Ostrovskij. M.: Nauka; GIFML, 1972. 375 s.