Что такое электронный множитель?

Умножитель электронов - это устройство, которое увеличивает скорость эмиссии электронов потоком электронов. Он бомбардирует излучающий материал потоком электронов, в результате чего материал испускает электроны. Каждый электрон, который ударяет эмиссионный материал, может заставить его излучать до трех электронов, таким образом, увеличивая скорость эмиссии потока электронов.

Эмиссионный материал обычно представляет собой металлическую пластину, и электронный умножитель обычно содержит ряд этих пластин. Применение разности электрических потенциалов между последовательными пластинами приведет к тому, что испущенные электроны из первой пластины перейдут на вторую пластину, что вызовет эмиссию большего количества электронов из второй пластины. Этот процесс продолжается через всю серию пластин, в результате чего испускается гораздо больше электронов, чем было в исходном потоке электронов. Затем анод собирает электроны, произведенные умножителем электронов.

Каскадный эффект электронов требует, чтобы электроны ударяли об излучающий материал с достаточной энергией, чтобы вызвать вторичное излучение. Это требование позволяет умножителю электронов функционировать как детектор ионов. Поток фотонов также может вызывать испускание фотонов, как в случае трубки с фотоумножителем. Это устройство разделяет каждую излучающую поверхность рядом анодов, известных как диноды. Ряд резисторов отделяет диноды друг от друга, так что электрический потенциал между последовательными динодами обычно составляет от +100 вольт до +200 вольт.

Эта структура требует, чтобы материал электрода имел высокое электрическое сопротивление, чтобы объединить функцию деления напряжения с функцией вторичной эмиссии. Электронный умножитель обычно имеет форму воронки и изготовлен из стекла. Стеклянная воронка имеет тонкое покрытие из какого-либо вещества с ограниченной способностью проводить электричество, известное как полупроводник.

Электронный умножитель получает высокое отрицательное напряжение на широком конце воронки и низкое положительное напряжение на узком конце воронки. Эта конфигурация напряжений заставляет воронку испускать электроны с ее поверхности, которые затем перемещаются от широкого конца к узкому концу воронки. Электроны перемещаются на небольшое расстояние, прежде чем ударяются о поверхность воронки, вызывая выброс большего количества электронов.

Анод в узком конце воронки собирает электроны. Эта схема известна как одноканальный электронный умножитель. Микроканальная пластина - это более сложный тип электронного умножителя, в котором используется двумерный массив одноканальных электронных умножителей.