Фотоелектронний 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
 

Фотоелектронний помножувач

Фотоелектронний помножувач (ФЕУ), електровакуумний прилад, в якому потік електронів, що емітується фотокатодом під дією оптичного випромінювання (фотострум), посилюється в умножітельной системі в результаті вторинній електронній емісії ; струм в ланцюзі анода (колектора вторинних електронів) значно перевищує первинний фотострум (зазвичай в 10 5 раз і вище). Вперше був запропонований і розроблений Л. А. Кубецким в 1930–34.

загрузка...

  Найбільш поширені ФЕУ, в яких посилення електронного потоку здійснюється за допомогою системи дискретних дінодов – електродів ночвоподібної коробчатої або жалюзійної форми з лінійним (див. мал. ) або (рідше) круговим розташуванням, що володіють коефіцієнтом вторинної емісії s > 1. У таких ФЕУ для прискорення і фокусування електронів катодній камері (що збирає електрони, що вилетіли з фотокатода, в пучок і що направляє цей пучок на вхід дінодной системи), дінодам і аноду повідомляють певні потенціали відносно фотокатода за допомогою високовольтного джерела (напругою 600–3000 в ). Окрім електростатичного фокусування, у ФЕУ інколи застосовують магнітне фокусування і фокусування в схрещених електричному і магнітному полях.

  Існують також ФЕУ з умножітельной системою, що є безперервним (розподілений) динодом, – одноканальний, у вигляді трубки (каналу) з активним (s > 1) шаром на її внутрішній поверхні, розподіленим електричним опором, що володіє, або багатоканальний, виконаний з т.з. мікроканальної пластини. При підключенні каналу до джерела високої напруги в нім створюється електричне поле, прискорююче вторинні електрони, які багато разів соударяются з внутрішніми стінками каналу, викликаючи при кожному зіткненні вторинну електронну емісію з поверхні активного шару.

  Фотокатоди ФЕУ виконують з напівпровідників на основі з'єднань елементів I або III групи періодичної системи Менделєєва з елементами V групи (Css Sb, Gaas і ін.). Напівпрозорі фотокатоди зазвичай наносять на внутрішню поверхню вхідного вікна скляного балона ФЕУ. Для виготовлення дискретних дінодов використовують наступні матеріали: Cs 3 Sb, що наноситься у вигляді шару на металеву підкладку; сплави Cube, Cualmg; епітаксіальні шари GAP на Мо, оброблені O 2 (див. Епітаксия ) і ін. Канали безперервних дінодов виготовляють з стекла з високим вмістом свинцю (такі канали після термообробки в H 2 мають питомий опір поверхневого шару 10 7 –0 10 ом × м-код ) .

  Основні параметри ФЕУ: світлова анодна чутливість (відношення анодного фотоструму до того, що викликає його світловому потоку при номінальних потенціалах електродів), складає 1–10 4 а/лм; спектральна чутливість (рівна спектральній чутливості фотокатода, помноженій на коефіцієнт посилення умножітельной системи, лежачий зазвичай в межах 10 3 –10 8 ); темнової струм (струм в анодному ланцюзі у відсутність світлового потоку), як правило, не перевищує 10 -9 –10 -10 а.

  Найбільше вживання ФЕУ отримали в ядерній фізиці (спектрометричні ФЕУ; див.(дивися) Сцинтиляційний лічильник ) і в установках для вивчення короткочасних процесів (тимчасові ФЕУ). ФЕУ використовують також в оптичній апаратурі, пристроях телевізійної і лазерної техніки.

  В 60-х рр. розроблені ФЕУ, в яких посилення фотоструму здійснюється бомбардуванням напівпровідникового кристала з електронно-дірковим переходом електронами з енергіями, достатніми для освіти в кристалі парних зарядів електрон – дірка (такі ФЕУ називаються гібридними).

  Літ.: Берковський А. Р., Гаванін Ст А., Зайдель І. Н., Вакуумні фотоелектронні прилади, М., 1976.

  Ст А. Гаванін.

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.