Wat is een elektronenvermenigvuldiger?

Een elektronenvermenigvuldiger is een apparaat dat de snelheid van elektronenemissie van een elektronenstroom verhoogt. Het bombardeert een emissief materiaal met een stroom elektronen, waardoor het materiaal elektronen uitzendt. Elk elektron dat het emissieve materiaal opvalt, kan ertoe leiden dat het maar liefst drie elektronen uitzendt, waardoor de emissiesnelheid van de elektronenstroom wordt vermenigvuldig. De toepassing van een elektrisch potentiaalverschil tussen opeenvolgende platen zal ervoor zorgen dat de uitgezonden elektronen van de eerste plaat naar de tweede plaat springen, waardoor de emissie van meer elektronen uit de tweede plaat veroorzaakt. Dit proces gaat door de hele reeks platen, wat resulteert in de emissie van veel meer elektronen dan in de initiële elektronenstroom. Een anode verzamelt vervolgens de elektronen die worden geproduceerd door de elektronenvermenigvuldiger.

Het trapsgewijze effect van elektronen vereist dat tDe elektronen slaan het emissieve materiaal met voldoende energie om een ​​secundaire emissie te veroorzaken. Met deze vereiste kan een elektronenvermenigvuldiger functioneren als ionendetector. Een fotonenstroom kan ook de emissie van fotonen veroorzaken, zoals in het geval van een fotomultiplicator buis. Dit apparaat scheidt elk emissief oppervlak door een reeks anodes die bekend staan ​​als dynodes. Een reeks weerstanden scheidt de dynodes van elkaar, zodat de elektrische potentiaal tussen opeenvolgende dynodes meestal +100 volt tot +200 volt is

Deze structuur vereist dat het elektrodemateriaal een hoge elektrische weerstand heeft om de functie van de spanningsafdeling samen te voegen met de secundaire emissie -functie. Een elektronenvermenigvuldiger heeft meestal de vorm van een trechter en is gebouwd uit glas. De glazen trechter heeft een dunne coating van een of andere stof met een beperkt vermogen om elektriciteit te leiden, bekend als een halfgeleider.

tDe elektronenvermenigvuldiger ontvangt een hoge negatieve spanning aan het brede uiteinde van de trechter en een lage positieve spanning aan het smalle uiteinde van de trechter. Deze configuratie van spanningen zorgt ervoor dat de trechter elektronen uit het oppervlak uitzendt, die vervolgens van het brede uiteinde naar het smalle uiteinde van de trechter gaan. De elektronen reizen een korte afstand voordat ze het oppervlak van de trechter raken, waardoor de emissie van meer elektronen ontstaat.

Een anode aan het smalle uiteinde van de trechter verzamelt de elektronen. Deze opstelling is specifiek bekend als een elektronenmultiplier met één kanaal. Een microkanaalplaat is een complexere type elektronenvermenigvuldiger die een tweedimensionale reeks single-channel elektronenvermenigvuldigers gebruikt.