Беседа третья продолжение 8

Фотоумножители

Н. — Что это еще за пугало? А, вспомнил. Это явление доставляло нам столько неприятностей в тетродах: ускоренные жранной сеткой электроны при попадании на анод выбивают из чero новые электроны. В некоторых случаях, когда потенциал сетки выше потенциала анода, экранная сетка улавливает эти электроны, что порождает определенный ток, протекающий от анода к экрану, и анод становится вторичным катодом.

Л. — Двадцать из двадцати, дорогой Незнайкин! Для использования этого явления в фотоэлементах делают так, что электроны, исходящие с освещенного катода (его потенциал равен 0), попадают на первый электрод (с потенциалом 100 в). Этот электрод покрыт веществом, обладающим большой вторич
ной эмиссией, а расположен он рядом с другим электродом с потенциалом 200 в. На каждый электрон, вылетевший с фотокатода и попавший на электрод с потенциалом 100 в, с этого электрода вырывается 2 или 3 электрона, которые летят на электрод с потенциалом 200 е. Рядом с последним находится еще один электрод с потенциалом 300 в, он получает уже 4 или 9 электронов (рис. 26).

Н. — Все это очень хорошо, но скажи, пожалуйста, Любознайкин, что мешает исходящим с фотокатода электронам отправиться прямо на электрод с потенциалом 200 в, а еще лучше на электрод с потенциалом 300 в.

фотоумножитель

Рис. 26. В фотоумножителе испускаемые катодом электроны вызывают вторичную эмиссию на первом диноде, который посылает электроны на другой динод, имеющий более высокий потенциал. Этот второй динод еще раз умножает количество электронов и направляет их на анод.

Л. — Этому препятствует само взаимное расположение электродов, создающее электрические поля соответствующей формы. Но тем не менее всегда находится несколько электронов с «дурной головой», которые идут туда, куда им ходить не следовало бы. Главное в том, что, говоря языком статистики, они немногочисленны. Создав фотоумножитель с десятком каскадов умножения, можно достичь усиления фотоэлектрического тока в несколько миллионов раз. Чувствительность таких фотоумножителей бывает просто фантастической. Впрочем, эти электровакуумные приборы широко используются для измерений в промышленности, в астрономии… Я принес с собой один такой прибор, чтобы показать его тебе.

Н. — О! А я-то ожидал увидеть колоссальное сооружение, особенно когда узнал, что в нем 11 фотоумножающих каскадов. Кстати, как называются эти электроды, которые одновременно являются анодами (для предшествующей части) и катодами (для последующей части).

питание умножителя

Рис. 27. Для питания многокаскадного фотоумножителя лучше подавать смещение на диноды с помощью цепочки резисторов, включенной между катодом (с высоким отрицательным потенциалом) и корпусом.

Л. — Они называются вторично-электронными катодами или диодами. Соответствующие потенциалы подаются на них с помощью цепочки резисторов или последовательно включенных маленьких неоновых лампочек, обладающих еще одним преимуществом, а именно, — способностью стабилизировать напряжение. Тем не менее я предпочитаю (рис. 27) цепочку из резисторов, которая позволяет получить одинаковую разницу потенциалов между соседними динодами. Действительно, чувствительность всего устройства (а, вернее, кратность умножения каскадов) очень сильно зависит от разности напряжения между двумя соседними динодами.

Н. — Понятно. Но почему на своей схеме ты подал на катод отрицательное напряжение?

Л. — Я предпочел подать на катод — 1000 в относительно корпуса и таким образом иметь потенциал последнего электрода (анода) близким к нулю, потому что именно с этого электрода я буду снимать усиленный фотоэлектрический ток.

Н. — Но скажи, пожалуйста, зачем все-таки нужен фотоэлемент с такой чудовищной чувствительностью?

Л. — Весьма часто приходится иметь дело с очень слабым лучом света. Наиболее типичным случаем является использование фотоумножителей в сцинтилляционных счетчиках, предназначенных для обнаружения ядерного излучения

Н. — Ты хочешь сказать атомных лучей?

Л. — В известном смысле, да, но мне абсолютно не нравится это выражение, порожденное авторами низкопробного фантастического чтива. Во всех явлениях, которые неверно называются «атомными», на самом деле происходят изменения ядра.

Н. — Я понял, к чему ты ведешь. Вырывание электронов с катода электронной лампы или из ионизированного газа затрагивает атомы и поэтому могло бы заслуживать название «атомного явления».

Л. — Совершенно верно. А кроме того, ты забыл о химических реакциях, когда различные атомы обмениваются между собой электронами Тогда как при распаде радия изменение претерпевают ядра атомов; такие же явления происходят в металле атомных бомб (которые следовало бы назвать «ядерными бомбами») или в атомах материала, используемого в реакторах для производства плутония.

Н. — Все эти истории с радиоактивностью представляются мне довольно туманными. И раз ты начал мне говорить об этом, то я могу сделать вывод, что нам предстоит сменить класс рассматриваемых датчиков, но часы показывают очень поздний час, и я думаю, что сегодня я не способен больше что-либо воспринять. Если ты не возражаешь, мы продолжим нашу беседу завтра.

Л. — Согласен, и мы сможем завершить вопрос о датчиках. Он, несомненно, немного скучен, но имеет очень большое значение в электронике.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
septilos.ru
Adblock
detector