Ano ang isang photomultiplier tube?

Ang isang photomultiplier tube ay gumagamit ng dalawang prinsipyong pang -agham upang palakasin ang epekto ng isang solong insidente na photon.Ginagawa ang mga ito sa maraming iba't ibang mga pagsasaayos ng mga light-sensitive na materyales at mga anggulo ng ilaw ng insidente upang makamit ang isang mataas na pakinabang at isang mababang tugon ng ingay sa kanilang nagtatrabaho na saklaw ng ultraviolet, nakikita, at malapit-infrared frequency.Orihinal na binuo bilang isang mas tumutugon na camera sa telebisyon, ang mga photomultiplier tubes ay matatagpuan ngayon sa maraming mga aplikasyon.Sa aparatong ito, ang isang solong photon ay dumadaan sa isang window o face plate at nakakaapekto sa isang photocathode, isang elektrod na gawa sa isang photoelectric na materyal.Ang materyal na ito ay sumisipsip ng enerhiya ng light photon sa mga tiyak na frequency at naglalabas ng mga electron sa isang resulta na tinatawag na photoelectric effect.

Ang mga epekto ng mga inilabas na mga electron na ito ay pinalakas sa pamamagitan ng paggamit ng prinsipyo ng pangalawang paglabas.Ang mga electron na inilabas mula sa photocathode ay nakatuon sa una sa isang serye ng mga plate na multiplier ng elektron na tinatawag na mga dinod.Sa bawat dinode, ang mga papasok na electron ay nagdudulot ng mga karagdagang electron na mailabas.Ang isang epekto ng kaskad ay nangyayari, at ang insidente ng photon ay pinalakas o napansin.Samakatuwid, ang batayan para sa pangalang photomultiplier, ang napakaliit na signal ng isang solong photon ay pinalakas hanggang sa punto kung saan madali itong makita sa pamamagitan ng daloy ng kasalukuyang mula sa photomultiplier tube.Mga elemento ng disenyo.Ang uri ng window ay tumutukoy kung anong mga photon ang maaaring pumasa sa aparato.Tinutukoy ng materyal na photocathode ang tugon sa photon.Ang iba pang mga pagkakaiba-iba sa disenyo ay may kasamang tube-end na naka-mount na bintana o mga bintana sa gilid kung saan ang stream ng photon ay nag-bounce mula sa photocathode.Habang ang pakinabang o pagpapalakas ay limitado sa pamamagitan ng pangalawang proseso ng paglabas at hindi tataas na may pagtaas ng boltahe ng pagbilis, ang maramihang yugto ng photomultiplier ay binuo.Kung ang bilang ng mga photon ay nagdaragdag, ang electric current na nabuo, ngunit ang dalas ng mga inilabas na mga electron ay pare-pareho para sa anumang kumbinasyon ng window-photocathode, isang resulta na ginamit ni Albert Einstein bilang katibayan ng kalikasan ng butil ng ilaw.

Ang pakinabang ng isang photomultiplier tube ay umaabot sa 100 milyong beses.Ang pag -aari na ito, kasama ang mababang ingay o hindi inaasahang signal, ay gumagawa ng mga vacuum tubes na ito na kailangang -kailangan sa pagtuklas ng napakaliit na bilang ng mga photon.Ang kakayahan ng pagtuklas na ito ay kapaki -pakinabang sa astronomiya, pangitain sa gabi, imaging medikal at iba pang mga gamit.Ang mga bersyon ng Semiconductor ay ginagamit, ngunit ang vacuum tube photomultiplier ay mas mahusay na angkop para sa pagtuklas ng mga light photon na hindi nakolekta, nangangahulugang ang mga light ray ay hindi naglalakbay sa magkatulad na mga landas sa bawat isa.

Ang mga photomultiplier ay unang binuo bilang mga camera sa telebisyon, na nagpapagana sa pagsasahimpapawid ng telebisyon upang lumipat sa kabila ng mga shot ng studio na may maliwanag na ilaw sa mas natural na mga setting o pag-uulat sa site.Habang sila ay pinalitan ng mga aparato na may kasamang singil (CCD) sa application na iyon, ang mga photomultiplier tubes ay malawak na tinukoy.Karamihan sa gawaing pag -unlad sa photomultiplier tube ay isinagawa ng RCA sa mga pasilidad sa Estados Unidos at ang dating Unyong Sobyet sa huling kalahati ng ika -20 siglo.Sa pagbubukas ng mga dekada ng ika -21 siglo, ang karamihan sa mga photomultiplier tubes ng mundo ay ginawa ng isang Japanese firm, Hamamatsu Photonics.