Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 37 стр.

   Вакуумный фотоэлемент имеет невысокую чувствительность, но малую по-
стоянную времени (орпеделяется временем пролета электронов) – около 1 нс. В
случае коаксиального исполнения - до 1 пкс.
   Существуют различные способы увеличения эффективности работы фотока-
тода. К сожалению, работа выхода (т.е. фактически барьер перехода “электрон
в металле – электрон в газе”) не может быть преодолена за счет электриче-
ского поля. При появлении электрического поля вблизи фотокатода возможно
преодоление активационного барьера за счет других механизмов эмиссии – в
частности, автоэлектронной. Эмиссия электронов из фотокатода под действием
поля нежелательна, от нее стараются уйти, например, экранированием фото-
катода.
   Серьезной проблемой является повышение эффективности фотокатода на за-
данной длине волны. Прежде всего, пытаются увеличить площадь фотокатода.
Если при этом необходимо хорошее временное разрешение, фотокатод делают
специальной формы, используют дополнительные электроды для фокусировки
фотоэлектронов на первый динод. В системах с фотокатодами, работающими
на отражение, используют фотокатоды определенной толщины, напыленные на
серебряную подложку так, что максимальные значения плотности энергии сто-
ячей волны локализуются на границе электрод – вакуум. Для снижения потерь
квантовой эффективности полупрозрачных фотокатодов применяют оптиче-
ские устройства из микропризм, обеспечивающие многократное взаимодействие
излучения с фотокатодом.
   Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) отличается от вакуумного элемента
наличием системы динодов, находящейся под изменяющимся потенциалом (рис.2.3).
Электроны, вылетевшие с фотокатода, попадают на первый динод, и выбивают
из него определенное число электронов. На следующем диноде процесс повто-
ряется. Размножение электронов в динодной системе ведет к больши́м коэффи-
циентам усиления оптического сигнала.




Рис. 2.3: Схематическое изображение фотоэлектронного умножителя. ФК – фотокатод, А –
анод.

Задача 8
   Определить коэффициент усиления G и время пролета t электронов через
ФЭУ при условии, что в ФЭУ 10 динодов, расположенных на расстоянии 5 мм
друг от друга, напряжение на каждом последующем каскаде равно 300 В и
коэффициент вторичной эмиссии равен 4.

                                         37