ตัวคูณอิเล็กตรอนคืออะไร?

ตัวคูณอิเล็กตรอนเป็นอุปกรณ์ที่เพิ่มอัตราการปล่อยอิเล็กตรอนของกระแสอิเล็กตรอน มันถล่มวัสดุ emissive ที่มีกระแสอิเล็กตรอนทำให้วัสดุนั้นปล่อยอิเล็กตรอนออกมา อิเล็กตรอนแต่ละตัวที่กระทบกับวัสดุที่เปล่งรังสีสามารถทำให้เกิดการปล่อยอิเล็คตรอนได้มากถึงสามอิเล็กตรอนดังนั้นจึงคูณอัตราการปล่อยของกระแสอิเล็กตรอน

โดยทั่วไปแล้ววัสดุ emissive เป็นแผ่นโลหะและตัวคูณอิเล็กตรอนมักจะมีชุดของแผ่นเหล่านี้ การประยุกต์ใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างเพลตต่อเนื่องจะทำให้อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเพลตแรกข้ามไปที่เพลตที่สองซึ่งทำให้เกิดการปล่อยอิเลคตรอนจากอิเลคตรอนจานที่สองมากขึ้น กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปตลอดทั้งชุดของแผ่นเปลือกโลกทำให้เกิดการปลดปล่อยอิเล็กตรอนมากกว่าที่อยู่ในกระแสอิเล็กตรอนเริ่มต้น ขั้วบวกจะรวบรวมอิเล็กตรอนที่ผลิตโดยตัวคูณอิเล็กตรอน

ผลกระทบของการลดหลั่นของอิเล็กตรอนต้องการให้อิเล็กตรอนชนกับวัสดุที่เปล่งรังสีด้วยพลังงานเพียงพอที่จะทำให้เกิดการปลดปล่อยที่สอง ข้อกำหนดนี้อนุญาตให้ตัวคูณอิเล็กตรอนทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจจับไอออน กระแสโฟตอนยังสามารถทำให้เกิดการปล่อยโฟตอนดังเช่นในกรณีของหลอดโฟโต อุปกรณ์นี้แยกแต่ละพื้นผิวเปล่งแสงโดยชุดของแอโนดที่รู้จักกันในชื่อไดโอด ชุดของตัวต้านทานจะแยกไดโอดออกจากกันเช่นนั้นศักย์ไฟฟ้าระหว่างไดโอดต่อเนื่องโดยทั่วไปจะมีค่า 100 โวลต์ถึง +200 โวลต์

โครงสร้างนี้ต้องการวัสดุอิเล็กโทรดที่จะมีความต้านทานไฟฟ้าสูงเพื่อรวมฟังก์ชั่นการแบ่งแรงดันไฟฟ้ากับฟังก์ชั่นการปล่อยก๊าซรอง ตัวคูณอิเล็กตรอนมักจะมีรูปร่างของช่องทางและสร้างจากแก้ว กรวยแก้วมีการเคลือบสารบาง ๆ ที่มีความสามารถ จำกัด ในการนำไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์

ตัวคูณอิเล็กตรอนจะได้รับแรงดันลบสูงที่ปลายสุดของช่องทางและแรงดันบวกที่ต่ำที่ปลายแคบของช่องทาง การกำหนดค่าของแรงดันไฟฟ้านี้ทำให้ช่องทางที่จะปล่อยอิเล็กตรอนจากพื้นผิวของมันซึ่งจากนั้นย้ายจากปลายกว้างไปยังปลายแคบของช่องทาง อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นระยะทางสั้น ๆ ก่อนกระแทกพื้นผิวของช่องทางทำให้เกิดการปล่อยอิเล็กตรอนมากขึ้น

ขั้วบวกที่ปลายแคบของช่องทางจะทำการรวบรวมอิเล็กตรอน ข้อตกลงนี้เป็นที่รู้จักกันโดยเฉพาะว่าเป็นตัวคูณอิเล็กตรอนช่องทางเดียว แผ่น microchannel เป็นตัวคูณอิเล็กตรอนที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งใช้อาร์เรย์สองมิติของตัวคูณอิเล็กตรอนช่องทางเดียว