Photovervielfacher

In der heutigen Zeit wird der Nachweis von immer kleiner werdenden  Größen in der Physik stetig wichtiger. Ein Gerät, welches genau diesen Zweck verfolgt, ist der Photovervielfacher. Er ist eine spezielle Art  der Elektronenröhre und kann extrem schwache Lichtsignale, sogar einzelne Photonen, beliebig stark vergrößern. Eine Photokathode und ein direkt dahinter geschalteter Sekundärelektronenvervielfacher, welche sich in einem Vakuum befinden, bilden hierbei den Aufbau. Die Photonen treten in den Photovervielfacher ein und treffen dort auf die Photokathode. Dort erzeugen sie freie Elektronen, welche anschließend in den Sekundärelektronenvervielfacher beschleunigt werden. In diesem befinden sich einige, hintereinander geschaltete Elektroden, so genannte Dynoden.

 

Wenn die Elektronen nun auf die erste Dynode treffen erzeugen sie mehrere Sekundärelektronen. Diese werden abermals zur nächsten Dynode beschleunigt und lösen dort weitere Sekundärelektronen. Dieser Vorgang kann mit jeder weiteren Dynode, die in den Photovervielfacher eingebaut wird, beliebig oft wiederholt werden und verstärkt so den Elektronenfluss jedes Mal exponentiell, sodass die Photonen leicht nachgewiesen werden können. Eine besondere Bauform des Photovervielfachers ist der Mikrokanalplatten Photovervielfacher, bei dem aus der Innenseite nanometergroßer Kanäle Sekundärelektronen erzeugt werden. Diese Gestaltung erlaubt sehr genaue Ergebnisse und wird beispielsweise in Bildverstärkern benutzt.

 


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