Електронний помножувач
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Електронний помножувач

Електронний помножувач (ЕУ), електронний пристрій для посилення потоку електронів на основі вторинній електронній емісії . ЕУ або входить до складу деяких електровакуумних приладів ( фотоелектронних помножувачів, електроннооптичних перетворювачів, ряду передавальних телевізійних трубок— діссекторов, суперортіконов і ін., а також приймально-підсилювальних ламп) або використовується як самостійний прилад — приймач електромагнітного випромінювання (у діапазоні довжин хвиль l 0,1— 150 нм ) або часток (електронів з енергіями до декількох десятків кев, іонів або нейтральних часток з енергіями до декількох Мев ) . Такі приймачі, що зазвичай виконуються з незахищеним (відкритим) вхідним вікном, називаються ЕУ відкритого типа. Їх використовують в установках, що працюють в умовах природного вакууму (при космічних дослідженнях), і у високовакуумних виміре. пристроях (скануючих електронних мікроскопах, манометрах, мас-спектрометрах ) .

загрузка...

  Разлічают ЕУ наступних основних типів: умножітельниє системи на дискретних електродах — дінодах: канальні ЕУ (КЕУ) на безперервних дінодах з розподіленим опором; системи з безлічі паралельних КЕУ, виконані на основі т.з. мікроканальних плат (МКП). У 60-х рр. 20 ст розроблені вакуумно-напівпровідникові («гібридні») ЕУ, в яких використовується ефект розмноження електронів в електронно-діркових переходах при бомбардуванні напівпровідникових кристалів, що містять такі переходи, електронами з енергіями, достатніми для освіти в кристалі парних зарядів електрон — дірка.

  В ЕУ на дискретних. дінодах (див. мал. ) електрони, прискорені і сфокусовані електростатичним (інколи магнітостатичним) полем, ударяються об поверхню дінодов, викликаючи вторинну електронну емісію (коефіцієнт вторинної емісії s » 3—30). КЕУ (див. мал. ) є трубкою (канал) із скла з високим вмістом свинцю або з кераміки — пряму або зігнуту. До трубки прикладають напругу в декілька кв, в результаті в її порожнині виникає електростатичне поле. Під дією цього поля електрони, що попали в канал, прискорюються і, соударяясь із стінками, викликають вторинну електронну емісію (s » 2). Число актів розмноження вторинних електронів і загальний коефіцієнт посилення КЕУ залежать від напруги, довжини трубки, її внутрішнього діаметру (наприклад, при довжині трубки 20—75 мм, внутрішньому діаметрі 0,5—1,5 мм коефіцієнт посилення досягає 10 5 в прямих КЕУ і 10 7 в зігнутих). ЕУ на МКП є скляною пластиною, пронизаною безліччю (10 4 — 10 6 ) паралельних отворів (каналів) діаметром 10—150 мкм, створюючих стільникову структуру; коефіцієнт посилення 10 4 — 10 6 .

  Одна із специфічних вимог, що пред'являються до ЕУ з відкритим входом, — здатність зберігати робочі параметри при зіткненні його емітуючих поверхонь з повітрям. Цьому сприяють захисні властивості тонкої (2,5—5 нм ) окисної емісійної плівки (BEO, Al 2 O 3 ). Катод ЕУ з відкритим входом (розташовується у вхідній частині) — зазвичай сплавний (Cube, Agmgo). Ефективність катода оцінюють числом еміттіруємих ним електронів з розрахунку на 100 квантів падаючого електромагнітного випромінювання (квантова ефективність) або з розрахунку на 1 бомбардуючу частку (коефіцієнт виривання). Квантова ефективність для випромінювання з l = 70 нм складає близько 20 (спадаючи до 0,1 при l = 200 нм ) , для м'якого рентгенівського випромінювання — приблизно 1—5. Коефіцієнт виривання, наприклад для катодів на основі Agmgo, зростає із збільшенням енергії іонів в діапазоні 2—10 кев приблизно від 1 до 5; при подальшому зростанні енергії настає насичення.

  Літ.: Тютіков А. М., Електронні помножувачі відкритого типа «Успіхи фізичних наук», 1970, т. 100, ст 3; Берковський А. Р., Гаванін Ст А., 3айдель І. Н., Вакуумні фотоелектронні прилади, М., 1976.

  Ст А. Гаванін.

Розмноження електронів в канальному електронному помножувачі: знаками + і - позначені полярності прикладеної до каналу напруги; стрілками показані траєкторії електронів.

Структурні схеми фотоелектронних помножувачів (ФЕУ) з лінійними діноднимі системами: а — з ночвоподібними дінодамі; б — з жалюзійними дінодамі; Ф — світловий потік; До — фотокатод; У — фокусуючі електроди катодної (вхідний) камери; Е — діноди; А — анод; штрихпунктирними лініями змальовані траєкторії електронів.