Was ist ein Elektronenmultiplikator?

Ein Elektronenmultiplikator ist ein Gerät, das die Elektronenemission eines Elektronenstroms erhöht.Es bombardiert ein emittierendes Material mit einem Elektronenstrom, wodurch das Material Elektronen emittiert.Jedes Elektron, das auf das Emissionsmaterial trifft.Die Anwendung einer elektrischen Potentialdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Platten führt dazu, dass die emittierten Elektronen von der ersten Platte auf die zweite Platte springen, was die Emission von mehr Elektronen aus der zweiten Platte verursacht.Dieser Prozess wird durch die gesamte Reihe von Platten fortgesetzt, was zu viel mehr Elektronen als im anfänglichen Elektronenstrom führt.Eine Anode sammelt dann die vom Elektronenmultiplikator erzeugten Elektronen.

Der Kaskadiereffekt von Elektronen erfordert, dass die Elektronen das emittierende Material mit ausreichender Energie treffen, um eine sekundäre Emission zu induzieren.Diese Anforderung ermöglicht es einem Elektronenmultiplikator, als Ionendetektor zu fungieren.Ein Photonstrom kann auch die Emission von Photonen verursachen, wie im Fall eines Fotomultiplikatorröhrchens.Dieses Gerät trennt jede emittierende Oberfläche durch eine Reihe von Anoden, die als Dynodes bekannt sind.Eine Reihe von Widerständen trennt die Dynodes voneinander, so dass das elektrische Potential zwischen aufeinanderfolgenden Dynoden typischerweise +100 Volt bis +200 Volt beträgt.

Diese Struktur erfordert das Elektrodenmaterial, um einen hohen elektrischen Widerstand zu haben, um die Spannungsabteilungsfunktion mit verschmelzendie sekundäre Emissionsfunktion.Ein Elektronenmultiplikator hat normalerweise die Form eines Trichters und besteht aus Glas.Der Glasstrichter hat eine dünne Substanzbeschichtung mit einer begrenzten Fähigkeit zur Leitung von Strom, der als Halbleiter bezeichnet wirdder Trichter.Diese Spannungskonfiguration bewirkt, dass der Trichter Elektronen von seiner Oberfläche ausgibt, die sich dann vom breiten Ende zum schmalen Ende des Trichters bewegen.Die Elektronen reisen ein kurzes Entfernung, bevor die Oberfläche des Trichters schlägt, was zu mehr Elektronenemission führt.

Ein Anode am schmalen Ende des Trichters sammelt die Elektronen.Diese Anordnung ist speziell als Einzelkanalelektronenmultiplikator bekannt.Eine Mikrokanalplatte ist ein komplexere Elektronenmultiplikator, der ein zweidimensionales Array von Einzelkanalelektronen-Multiplikatoren verwendet.