Qu'est-ce qu'un multiplicateur d'électrons?

Un multiplicateur d'électrons est un appareil qui augmente le taux d'émission d'électrons d'un flux d'électrons.Il bombarde un matériau émissif avec un flux d'électrons, ce qui fait émettre le matériau des électrons.Chaque électron qui frappe le matériau émissif peut le faire émettre jusqu'à trois électrons, multipliant ainsi le taux d'émission du flux d'électrons.

Le matériau émissif est généralement une plaque métallique, et un multiplicateur d'électrons contient généralement une série de ces plaques.L'application d'une différence de potentiel électrique entre les plaques successives provoquera le saut à la deuxième plaque, ce qui provoque l'émission de plus d'électrons de la deuxième plaque.Ce processus se poursuit à travers toute la série de plaques, entraînant l'émission de beaucoup plus d'électrons que dans le flux d'électrons initial.Une anode recueille ensuite les électrons produits par le multiplicateur d'électrons.

L'effet en cascade des électrons nécessite que les électrons frappent le matériau émissif avec une énergie suffisante pour induire une émission secondaire.Cette exigence permet à un multiplicateur d'électrons de fonctionner comme un détecteur d'ions.Un flux de photons peut également provoquer l'émission de photons, comme dans le cas d'un tube photomultiplier.Ce dispositif sépare chaque surface émissive par une série d'anodes appelées dynodes.Une série de résistances sépare les dynodes les unes des autres, de sorte que le potentiel électrique entre les dynodes successifs est généralement de +100 volts à +200 volts.

Cette structure nécessite que le matériau d'électrode ait une résistance électrique élevée pour fusionner la fonction de division de tension avecla fonction d'émission secondaire.Un multiplicateur d'électrons a généralement la forme d'un entonnoir et est construit en verre.L'entonnoir en verre a un revêtement mince d'une substance avec une capacité limitée à conduire de l'électricité, connu sous le nom de semi-conducteur.

Le multiplicateur électronique reçoit une tension négative élevée à l'extrémité large de l'entonnoir et une faible tension positive à l'extrémité étroite del'entonnoir.Cette configuration de tensions amène l'entonnoir à émettre des électrons de sa surface, qui se déplacent ensuite de l'extrémité large à l'extrémité étroite de l'entonnoir.Les électrons parcourent une courte distance avant de frapper la surface de l'entonnoir, provoquant l'émission de plus d'électrons.

Une anode à l'extrémité étroite de l'entonnoir recueille les électrons.Cet arrangement est connu spécifiquement sous forme de multiplicateur d'électrons à canal unique.Une plaque de microcanal est un type de multiplicateur d'électrons plus complexe qui utilise un tableau bidimensionnel de multiplicateurs d'électrons à canal unique.