Photoelektronenvervielfacher

Der Photoelektronenvervielfacher ist ein sehr wichtiges Gerät zum Nachweis von kleinsten Lichtsignalen, bis hin zu einzelnen Photonen. Er ist eine besondere Art der Elektronenröhre und besteht aus einer Fotokathode und einem dahinter geschalteten Sekundärelektronen-
vervielfacher, welche sich in einem Vakuum befinden. Wenn Photonen in den Photoelektronenvervielfacher eintreten, treffen sie auf die Fotokathode und erzeugen, durch den photoelektrischen Effekt, freie Elektronen. Diese werden wiederum in den zweiten Teil des Photoelektronenvervielfachers geleitet. Den Sekundär-elektronenvervielfacher. Dies geschieht dadurch, dass dieser aus mehreren hintereinander geschalteten Elektroden, so genannte Dynoden, besteht und die angelegte Spannung sich an diesen pro Dynode um ca. 200 Volt verstärkt. So hat die letzte Dynode, welche dann als Anode dient, das höchste positive Potenzial und zieht die Elektronen am stärksten an.

 

Die Zuordnung der Spannung erfolgt meist durch eine Spannungsteilerkette, welche die Gesamtspannung auf die einzelnen Dynoden aufteilt. Wenn die freien Elektronen nun auf die erste Dynode auftreffen, erzeugen diese mehrere Sekundärelektronen. Diese bewegen sich zur zweiten Dynode und erschaffen weitere Sekundärelektronen. Mit Hilfe dieses Effektes lässt sich der Elektronenstrom mit jeder weiteren Elektrode exponentiell steigern, sodass das ursprünglich sehr schwache Lichtsignal erfasst  werden kann. Eine Anwendungsmöglichkeit des Photo-elektronenvervielfachers befindet sich in der Lichtmikroskopie, bei der dieser als Empfänger extrem geringer Wellenlängen genutzt wird.

 


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