Войти
Контрастные различия между дискретными и непрерывными электронными умножителями. Электронный умножитель представляет собой ламповую конструкцию, которая умножает падающие заряды. В процессе, называемом вторичная эмиссия, одиночный электрон может при бомбардировке вторично-эмиссионным материалом вызвать эмиссию примерно от 1 до 3 электронов. Если электрический потенциал приложен между этой металлической пластиной и еще одной, испускаемые электроны будут ускоряться к следующей металлической пластине и вызвать вторичную эмиссию еще большего количества электронов. Это может повторяться несколько раз, в результате чего возникает большой ливень электронов, собранных металлическим анодом, и все они запускаются только одним.
В 1930 году русский физик Леонид Александрович Кубецкий предложил устройство, в котором фотокатоды в сочетании с динодами, или вторичными эмиттерами электронов, находились в одной трубке для удаления вторичных электронов за счет увеличения электрического потенциала через устройство. Электронный умножитель может использовать любое количество динодов в целом, которые используют коэффициент σ и создают коэффициент усиления σ, где n - количество эмиттеров.
Дискретный электронный умножитель Вторичная электронная эмиссия начинается, когда один электрон ударяется о динод внутри вакуумной камеры и выбрасывает электроны, которые каскадом попадают на несколько динодов и повторяют процесс снова. Диноды настроены таким образом, что каждый раз, когда электрон попадает в следующий, он будет иметь увеличение примерно на 100 электрон-вольт больше, чем у последнего динода. Некоторые преимущества использования этого включают время отклика в пикосекундах, высокую чувствительность и коэффициент усиления электронов около 10 электронов.
Электронный умножитель с непрерывным динодом В системе с непрерывным динодом используется стеклянная воронка в форме рожка, покрытая тонкой пленкой из полупроводниковых материалов. Электроды обладают увеличивающимся сопротивлением, что способствует вторичной эмиссии. Непрерывные диноды используют отрицательное высокое напряжение на более широком конце и идет на положительное около земли на узком конце. Первое устройство такого типа было названо канальным электронным умножителем (КЭМ). СЭМ требовалось 2-4 киловольта, чтобы получить 10 электронов.
Микроканальная пластина с разрывом Другая геометрия электронного умножителя с непрерывным динодом называется микроканальной пластиной (MCP). Его можно рассматривать как двумерную параллельную матрицу очень маленьких электронных умножителей с непрерывным динодом, собранных вместе и запитанных параллельно. Каждый микроканал, как правило, имеет параллельные стенки, а не конусообразный или воронкообразный. MCP изготовлены из свинцового стекла и имеют сопротивление 10 Ом между каждым электродом. Каждый канал имеет диаметр 10-100 мкм. Электронное усиление для одной микроканальной пластины может составлять около 10-10 электронов.
В масс-спектрометрии электронные умножители часто используются в качестве детектора ионов, которые были разделены с помощью какого-либо масс-анализатора. Они могут быть типа непрерывных динодов и могут иметь форму изогнутой роговой воронки или могут иметь дискретные диноды, как в фотоумножителе . Электронные умножители с непрерывным динодом также используются в миссиях НАСА и соединяются с масс-спектрометром с газовой хроматографией (GC-MS ), который позволяет ученым определять количество и типы газов, присутствующих на Титане, самом большом спутнике Сатурна.
Микроканальные пластины также используются в очках ночного видения. Когда электроны попадают в миллионы каналов, они высвобождают тысячи вторичных электронов. Затем эти электроны попадают на люминофорный экран, где они усиливаются и снова преобразуются в свет. Полученное изображение воспроизводит оригинал и позволяет лучше видеть в темноте, при этом используется только небольшой батарейный блок для обеспечения напряжения для MCP.
