광전자 증 배관이란 무엇입니까?

광전자 증 배관은 단일 사건 광자 효과를 증폭시키기 위해 두 가지 과학적 원리를 사용합니다. 자외선, 가시 광선 및 근적외선 주파수의 작동 범위에서 높은 이득과 낮은 잡음 응답을 달성하기 위해 다양한 구성의 감광성 재료와 입사광 각도로 구성됩니다. 원래 반응 형 텔레비전 카메라로 개발 된 광전자 증 배관은 현재 많은 응용 분야에서 사용됩니다.

반도체의 발명으로, 광전자 증 배관을 제외하고, 진공관은 전자 산업에서 크게 제거되었다. 이 장치에서, 단일 광자는 창 또는 페이스 플레이트를 통과하고 광전 재료로 만들어진 전극 인 광 음극에 영향을 미친다. 이 물질은 특정 주파수에서 광자 에너지를 흡수하고 광전 효과라고 불리는 결과로 전자를 방출합니다.

이들 방출 된 전자의 효과는 2 차 방출 원리를 사용하여 증폭된다. 광전 음극으로부터 방출 된 전자는 다이 노드 (dynode) 라 불리는 일련의 전자 증 배기 판 중 첫 번째에 집중된다. 각 dynode에서 들어오는 전자는 추가 전자가 방출되도록합니다. 캐스케이드 효과가 발생하고 입사 광자가 증폭되거나 감지되었습니다. 따라서, "광전자 증 배관 (photomultiplier)"이라는 이름의 기초는 단일 광자의 매우 작은 신호가 광전자 증 배관으로부터의 전류 흐름에 의해 쉽게 검출 될 수있는 지점까지 강화된다.

광전자 증 배관의 스펙트럼 반응은 주로 2 개의 설계 요소에 기인한다. 창 유형에 따라 장치에 전달할 수있는 광자가 결정됩니다. 광 음극 재료는 광자에 대한 반응을 결정합니다. 이 디자인의 다른 변형은 광자 스트림이 광 음극에서 반사되는 튜브 엔드 장착 창 또는 측면 창입니다. 이득 또는 증폭이 2 차 방출 프로세스에 의해 제한되고 가속 전압이 증가함에 따라 증가하지 않기 때문에, 다단계 광전자 증 배관이 개발되었다.

광 음극 응답은 수신 된 광자 수가 아니라 입사 광자 주파수에 따라 달라집니다. 광자의 수가 증가하면 생성 된 전류는 증가하지만 방출 된 전자의 주파수는 모든 창-광 음극 조합에 대해 일정하며, 그 결과 Albert Einstein은 빛의 입자 특성의 증거로 사용되었습니다.

광전자 증 배관의 이득 범위는 최대 1 억 회입니다. 이 특성은 저잡음 또는 보증되지 않는 신호와 함께 매우 적은 수의 광자를 검출하는 데 없어서는 안될 진공관입니다. 이 탐지 기능은 천문학, 야간 투시경, 의료 이미징 및 기타 용도에 유용합니다. 반도체 버전이 사용 중이지만 진공관 광전자 증 배관은 시준되지 않은 광 광자를 감지하는 데 더 적합합니다. 즉, 광선이 서로 평행 한 경로를 통과하지 않습니다.

광전자 증 배관은 텔레비전 카메라로 처음 개발되었으며,이를 통해 텔레비전 방송이 스튜디오 조명을 넘어 밝은 조명으로보다 자연스러운 설정 또는 현장보고로 이동할 수있었습니다. 이 응용 분야에서 CCD (charge-coupled device)로 교체되었지만 광전자 증 배관은 여전히 ​​널리 지정되어 있습니다. 광전자 증 배관에 대한 많은 개발 작업은 20 세기 후반 미국과 구소련의 시설에서 RCA에 의해 수행되었다. 21 세기 초에 수십 년 동안 전 세계의 광전자 증 배관은 일본 회사 인 Hamamatsu Photonics에서 제조합니다.