Hva er en elektronmultiplikator?

En elektronmultiplikator er en enhet som øker hastigheten på elektronutslipp av en elektronstrøm.Det bombarderer et emissivt materiale med en strøm av elektroner, noe som får materialet til å avgi elektroner.Hvert elektron som slår det utsendende materialet kan føre til at det avgir så mange som tre elektroner, og dermed multipliserer utslippshastigheten til elektronstrømmen.

Emissivmaterialet er vanligvis en metallplate, og et elektronmultiplikator inneholder vanligvis en serie av disse platene.Påføring av en elektrisk potensiell forskjell mellom påfølgende plater vil føre til at de utsendte elektronene fra den første platen hopper til den andre platen, noe som får utslipp av flere elektroner fra den andre platen.Denne prosessen fortsetter gjennom hele serien med plater, noe som resulterer i utslipp av mange flere elektroner enn det var i den første elektronstrømmen.En anode samler deretter elektronene produsert av elektronmultiplikatoren.

Kaskaderende effekt av elektroner krever at elektronene slår det utsendte materialet med tilstrekkelig energi til å indusere en sekundær utslipp.Dette kravet gjør at et elektronmultiplikator kan fungere som ionedetektor.En fotonstrøm kan også forårsake utslipp av fotoner, som i tilfelle av et fotomultiplikatorrør.Denne enheten skiller hver emissive overflate med en serie anoder kjent som dynoder.En serie motstander skiller dynodene fra hverandre, slik at det elektriske potensialet mellom påfølgende dynoder typisk er +100 volt til +200 volt.

Denne strukturen krever at elektrodelmaterialet har en høy elektrisk motstand for å smelteden sekundære utslippsfunksjonen.Et elektronmultiplikator har typisk formen på en trakt og er konstruert av glass.Glasstrakten har et tynt belegg av noe stoff med en begrenset evne til å utføre strøm, kjent som en halvleder.

Elektronmultiplikatoren får en høy negativ spenning ved den brede enden av trakten og en lav positiv spenning i den smale enden avtrakten.Denne konfigurasjonen av spenninger får trakten til å avgi elektroner fra overflaten, som deretter beveger seg fra den brede enden til den smale enden av trakten.Elektronene beveger seg et lite stykke før de slår overflaten på trakten, noe som forårsaker utslipp av flere elektroner.

En anode i den smale enden av trakten samler elektronene.Denne ordningen er kjent spesifikt som en enkeltkanals elektronmultiplikator.En mikrokanalplate er en mer kompleks type elektronmultiplikator som bruker en todimensjonal rekke enkanals elektronmultiplikatorer.