Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) - фотоэлектронный прибор, в к-ром фототок усиливается с помощью вторичной
электронной эмиссии; предназначен для регистрации слабых излучений. Состоит
из фотокатода ,эмитирующего поток электронов под действием оптич. излучения
(фототок), э л е к т р о н н о-о п т и ч е с к о й с и ст е м ы в х о д а (входной
камеры), создающей электрич. поле, фокусирующее или собирающее электроны с фотокатода
на вход умножит. системы, д и н о д н о й у м н о ж и-т е л ь н о й с и с т
е м ы, обеспечивающей умножение электронов в результате вторичной электронной
эмиссии, и анода - коллектора вторичных электронов (рис. 1). ФЭУ впервые
предложен и разработан Л. А. Кубецким в 1930-1934.
Рис. 1. Схемы фотоэлектронных
умножителей с линейными дискретными
динодными системами: а-с корытообразными
динодами; б-с жалюзийными динодами; Ф - световой поток;
К - фотокатод; В - фокусирующие электроды входной
камеры; Э - диноды; А - анод. Штрихпунктирными линиями
изображены траектории электронов.
В ФЭУ используются те же
фотокатоды, что и в фотоэлементах с внеш. фотоэффектом. Обычно их выполняют
из полупроводниковых материалов на основе соединений типов AIBV
и AIIIBV(Cs3Sb, GaAs и др.). Наиб. распространены
ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом, нанесённым на внутр. торцевую поверхность
стеклянного баллона.
Кроме электростатич. фокусировки
иногда применяются магн. фокусировка и фокусировка в скрещённых электрич. и
магн. полях.
Основные параметры ФЭУ: с в е т о в а я а н о д н а я ч у в с т в и т е л ь н о с т ь (отношение
анодного фототока к вызывающему его световому потоку при номинальных потенциалах
электродов) составляет 1 -104 А/лм; с п е к тр а л ь н а я ч у в
с т в и т е л ь н о с т ь находится обычно в диапазоне 105-1200 нм (чувствительность
в УФ-области спектра определяется характеристиками входного окна ФЭУ, в ближней
ИК-области - красной границей фотоэффекта); коэф. усиления лежит, как правило,
в пределах 103-108; т е м н о в о й т о к (ток в анодной
цепи в отсутствие светового потока) не превышает 10-9-10-10
А.
Наиб. широко используются ФЭУ, в к-рых усиление электронного потока осуществляется при помощи системы д и с к р е т н ы х д и н о д о в - электродов корытообразной, коробчатой, тороидальной или жалюзийной формы с линейным либо (реже) круговым расположением, обладающих коэф. вторичной эмиссии s>1 . Усиленный во много раз (от 10 до 108) фототок, снимаемый с анода, получается в таких ФЭУ в результате умножения электронов последовательно на каждом из отд. динодов. Питание ФЭУ подаётся через делитель напряжений, распределяющий напряжение между электродами. Существуют также умножит. системы, представляющие собой н е п р е р ы в н ы й динод - канал (относительно длинная трубка, прямая или изогнутая, либо близко расположенные пластины), к концам к-рого приложено напряжение (обычно 1-3 кВ), На внутр. поверхности канала создан активный слой (s>1), обладающий распределённым электрич. сопротивлением. Перемещение вторичных электронов происходил под действием аксиального электрич. поля (рис. 2). Коэф усиления в прямом канале достигает 104-105, в изогнутом (дуги, спирали и т. п.) -106-109. В быстродействующих и координато-чувствительных ФЭУ применяют многоканальные умножительные системы в виде одной или нескольких т. н. микроканальных пластин - стеклянных пластин толщиной 0,4-1 мм, пронизанных множеством (105-106) параллельных каналов диаметром 5-50 мкм и обеспечивающих коэф. усиления 104-108. В координато-чувствительных ФЭУ аноды выполнены в виде полос, квадрантов и др. Для изготовления дискретных динодов обычно используют сурьмяно-щелочные слои, нанесённые на металлич. подложку, а также сплавы на основе Сu и Аl (напр., Сu - Be, Сu - Al - Mg) и полупроводниковые соединения элементов III и V групп периодич. системы, проактивированные спец. образом с целью получения больших ст. Каналы непрерывных динодов изготовляют, как правило, из стекла с высоким содержанием Рb.
Рис. 2. Одноканальный
электронный умножитель; d-диаметр
канала; l-длина канала; стрелки - траектории
электронов.
ФЭУ широко используются для регистрации слабых излучений (вплоть до уровня одиночных квантов), т. к. обладают большим усилением при низком уровне собств. шумов, а также для изучения кратковрем. процессов. Наиб. применение ФЭУ получили в ядерной физике в качестве элементов сцинтилляц. счётчика. Кроме того, ФЭУ применяются в оптич. аппаратуре, устройствах телевиз. и лазерной техники и др. Умножительные системы с анодами (без фотокатодов) используются для непосредственной регистрации в вакууме низкоэнергетических частиц, вакуумного ультрафиолета и мягкого рентгеновского излучения- т. н. вторично-электронные умножители с открытым входом.
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
