Hvad er en elektronmultiplikator?
En elektronmultiplikator er en enhed, der øger hastigheden for elektronemission af en elektronstrøm. Det bombarderer et udsendingsmateriale med en strøm af elektroner, der får materialet til at udsende elektroner. Hver elektron, der rammer det udsendede materiale, kan få det til at udsende så mange som tre elektroner, hvilket således multiplicerer emissionshastigheden for elektronstrømmen.
Det emissive materiale er typisk en metalplade, og en elektronmultiplikator indeholder normalt en række af disse plader. Anvendelsen af en elektrisk potentialeforskel mellem successive plader vil forårsage, at de udsendte elektroner fra den første plade hopper til den anden plade, hvilket får emissionen af flere elektroner fra den anden plade. Denne proces fortsætter gennem hele serien af plader, hvilket resulterer i emission af mange flere elektroner end i den indledende elektronstrøm. En anode opsamler derefter elektronerne produceret af elektronmultiplikatoren.
Den kaskaderende effekt af elektroner kræver, at tHan elektroner rammer det udsendte materiale med tilstrækkelig energi til at inducere en sekundær emission. Dette krav gør det muligt for en elektronmultiplikator at fungere som en iondetektor. En fotonstrøm kan også forårsage emission af fotoner, som i tilfælde af et fotomultiplikatorrør. Denne enhed adskiller hver udsendende overflade med en række anoder kendt som dynoder. En række modstande adskiller dynoderne fra hinanden, således at det elektriske potentiale mellem successive dynoder typisk er +100 volt til +200 volt.
Denne struktur kræver, at elektrodematerialet har en høj elektrisk modstand for at fusionere spændingsafdelingsfunktionen med den sekundære emissionsfunktion. En elektronmultiplikator har typisk formen af en tragt og er konstrueret af glas. Glastragten har en tynd belægning af noget stof med en begrænset evne til at udføre elektricitet, kendt som en halvleder.
tElectron -multiplikatoren får en høj negativ spænding i den brede ende af tragten og en lav positiv spænding i den smalle ende af tragten. Denne konfiguration af spændinger får tragten til at udsende elektroner fra dens overflade, som derefter bevæger sig fra den brede ende til den smalle ende af tragten. Elektronerne bevæger sig kort afstand, før de rammer overfladen af tragten, hvilket forårsager emission af flere elektroner.
En anode i den smalle ende af tragten opsamler elektronerne. Denne ordning er specifikt kendt som en enkelt-kanals elektronmultiplikator. En mikrokanalplade er en mere kompleks type elektronmultiplikator, der bruger en to-dimensionel række enkelt-kanals elektronmultiplikatorer.