Was ist ein Fotovervielfacher-Schlauch?

Ein Fotovervielfacherschlauch verwendet zwei wissenschaftliche Grundregeln, um den Effekt eines einzelnen Vorfallphotons zu verstärken. Sie gebildet in vielen verschiedenen Konfigurationen der lichtempfindlichen Materialien und der hellen Winkel des Vorfalls, um einen hohen Gewinn und eine lärmarme Antwort in ihrem Arbeitsbereich der ultravioletten, sichtbaren und near-infrared Frequenzen zu erzielen. Ursprünglich entwickelt als entgegenkommendere Fernsehkamera, gefunden Fotovervielfacherschläuche jetzt in vielen Anwendungen.

Mit der Erfindung der Halbleiter, beseitigt worden Vakuumschläuche groß von der Elektronikindustrie, mit Ausnahme von dem Fotovervielfacherschlauch. In in dieser Vorrichtung, Durchläufen eines einzelnen Photons durch ein Fenster oder ein Stirnblech und in Auswirkungen eine Fotokatode, eine Elektrode hergestellt von einem photoelektrischen Material. Dieses Material aufsaugt die Energie des hellen Photons bei spezifischen Frequenzen en und ausstrahlt Elektronen in einem Resultat en, das den photoelektrischen Effekt genannt.

Die Effekte dieser ausgestrahlten Elektronen verstärkt mittels die Grundregel der Sekundäremission. Die Elektronen, die von der Fotokatode ausgestrahlt, fokussiert auf das erste einer Reihe Elektronvervielfacherplatten, die dynodes genannt. An jedem dynode veranlassen die ankommenden Elektronen zusätzliche Elektronen, ausgestrahlt zu werden. Ein Kaskadeeffekt auftritt tt und das Vorfallphoton verstärkt worden oder ermittelt worden. Folglich verstärkt die Basis für den Namens„Fotovervielfacher,“ das sehr differenzielle eines einzelnen Photons zum Punkt, in dem sie leicht durch den Fluss des Stroms vom Fotovervielfacherschlauch nachweisbar ist.

Spektralantworten des Fotovervielfacherschlauches sind hauptsächlich zu zwei Entwurfselementen passend. Die Art des Fensters feststellt ng, was Photonen in die Vorrichtung führen können. Das Fotokatodenmaterial feststellt die Antwort zum Photon t. Andere Veränderungen auf dem Entwurf umfassen Schlauchende angebrachte Fenster oder Seitenscheiben, in denen der Photonstrom weg von der Fotokatode aufgeprallt. Da der Gewinn oder die Verstärkung durch den Sekundäremissionprozeß begrenzt und nicht mit erhöhter Nachbeschleunigungsspannung erhöht, entwickelt Mehrfachstadium Fotovervielfacher.

Die Fotokatodenantwort abhängt von der Vorfallphotonfrequenz, nicht die Zahl von den empfangenen Photonen. Wenn die Zahl Photonen erhöht, erzeugte der elektrische Strom Zunahmen, aber die Frequenz der ausgestrahlten Elektronen ist für jede mögliche Fensterfotokatode Kombination, ein Resultat konstant, das Albert Einstein als Beweis der Partikelart des Lichtes verwendete.

Der Gewinn eines Fotovervielfacherschlauches erstreckt bis 100 Millionmal. Dieses Eigentum, zusammen mit dem lärmarmen oder unbefugten Signal, herstellt diese Vakuumschläuche unentbehrlich m-, wenn es sehr eine geringe Anzahl Photonen ermittelt. Diese Abfragungsfähigkeit ist in der Astronomie, in der Nachtsicht, in der medizinischen Darstellung und in anderer Gebrauch nützlich. Halbleiterversionen sind gebräuchlich, aber der Vakuumschlauchphotovervielfacher better-suited für die Abfragung der hellen Photonen, die nicht eingestellt und bedeutet, dass die hellen Strahlen nicht reisende parallele Wege mit einander sind.

Fotovervielfacher entwickelt zuerst als Fernsehkameras, die Fernsehsendung ermöglichten, über Studioschüssen mit hellen Lichtern hinaus auf natürlichere Einstellungen oder örtlichen Bericht zu bewegen. Während sie durch ladungsgekoppelte Vorrichtungen in (CCDs) dieser Anwendung ersetzt worden, spezifiziert Fotovervielfacherschläuche noch weit. Viel der Entwicklungsarbeit über den Fotovervielfacherschlauch durchgeführt durch RCA in den Anlagen in den Vereinigten Staaten und in der ehemaligen Sowjetunion zur Hälfte letzte des 20. Jahrhunderts. In den Öffnungsdekaden des 21. Jahrhunderts, hergestellt die meisten world’s Fotovervielfacherschläuchen durch ein japanisches Unternehmen, Hamamatsu Photonics.