Фотоэлектронные умножители

Фотоэлектроны, сфокусированные на первый динод, выбивают из него вторичные электроны. Число электронов, покидающих первый динод, в несколько раз больше числа фотоэлектронов. Все они направляются на второй динод, где также выбивают вто­ричные электроны и т. д., от динода к диноду, число электронов увеличивается в s раз.

При прохождении всей системы динодов поток электронов возрастает на 5—7 порядков и попадает на анод — собирающий электрод ФЭУ. Если ФЭУ работает в токовом режиме, то в цепь анода включаются приборы, усиливающие и измеряющие ток. При регистрации ядерных излучений обычно необходимо измерять число импульсов, возникающих под воздействием ионизирующих частиц, а также амплитуду этих импульсов. В этих случаях в цепь анода включается сопротивление, на котором и возникает им­пульс напряжения.

Важной характеристикой ФЭУ является коэффициент умно­жения М. Если значение s для всех динодов одинаково (при полном сборе электронов на динодах), а число динодов равно n, то

sn = (Aue-Bu)n  

A и B постоянные, u – энергия электронов. Коэффициент умножения М не равен коэффициенту усиле­ния М', который характеризует отношение тока на выходе ФЭУ к току, выходящему из катода

М' = СМ,

где С<1 — коэффициент сбора электронов, характеризующий эффективность сбора фотоэлектронов на первый динод.

Очень важным является постоянство коэффициента усиле­ния М' ФЭУ как во времени, так и при изменении числа электро­нов, выходящих из фото катода. Последнее обстоятельство позво­ляет использовать сцинтилляционные счетчики в качестве спектро­метров ядерных излучений.

О помехах в фотоум­ножителях.

В сцинтилляционных счетчиках даже при отсутст­вии внешнего облучения возможно появление большого числа импуль­сов на выходе ФЭУ. Эти импульсы обычно имеют небольшие ампли­туды и носят название шумовых. Наибольшее число шумовых им­пульсов обусловливается появле­нием термоэлектронов из фотока­тода или даже из первых динодов. Для уменьшения шумов ФЭУ часто используется его охлаждение. При регистрации излучений, соз­дающих большие по амплитуде импульсы, в регистрирующую схему включается дискриминатор, не пропускающий шумовые импульсы.

Рис. 5. Схема для подавления шумов ФЭУ.

1. При регистрации импульсов, амплитуда которых сравнима с шумовыми, рационально использовать один сцинтиллятор с двумя ФЭУ, включенными в схему совпадений (рис. 5). В этом случае происходит временная селекция импульсов, возникших от регистрируемой частицы. В самом деле, вспышка света, возник­шая в сцинтилляторе от регистрируемой частицы, попадет одно­временно на фтокатоды обоих ФЭУ, и на их выходе одновременно появятся импульсы, заставляющие сработать схему совпадений. Частица будет зарегистрирована. Шумовые же импульсы в каж­дом из ФЭУ появляются независимо друг от друга и чаще всего не будут зарегистрированы схемой совпадений. Такой способ позволяет уменьшать собственный фон ФЭУ на 2—3 порядка.

Перейти на страницу: 1 2 3

О проекте

Мы создали этот проект для людей, которых интересует наука физика. Материалы на сайте представлены интересно и понятно.

Новые статьи

Солнечная энергия
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.
Энергия ветра
По оценке Всемирной метеорологической организации запасы энергии ветра в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год.