電子倍增管是一個(gè)能倍增入射電荷的真空偵測器。一個(gè)高速的帶電粒子,如電子和離子撞擊偵測器表面時(shí),可產(chǎn)生二次電子;再透過(guò)適當的形狀與電場(chǎng)的安排,產(chǎn)生一連串的二次電子來(lái)倍增訊號,最后到達陽(yáng)極。通常一個(gè)電子加速撞擊偵測器表面可以產(chǎn)生一到三個(gè)二次電子,多次撞擊使得電子數目倍增,其靈敏度相當高,可以用來(lái)偵測粒子的數目。
電子倍增管通常被用來(lái)偵測離子;也可以偵測光子,由光電效應產(chǎn)生的光電子來(lái)觸發(fā)。另一種偵測光子的元件,光電倍增管里,其二次電子是由一連串的電極,稱(chēng)二次發(fā)射極(dynode),來(lái)倍增。此二次發(fā)射極為分離式的,通常每個(gè)二次發(fā)射極的電位差在100到200伏特,用來(lái)加速電子到下一個(gè)二次發(fā)射極,最后到達陽(yáng)極。光電倍增管可在常壓下使用,而電子倍增管是設計在高真空環(huán)境下使用。
電子倍增管一般是采用連續式的二次發(fā)射極。這是因為此電極表面的高電阻,使得二次電子和加速電場(chǎng)的分布可以組合在同一個(gè)元件里,而不需要分開(kāi)。通常為漏斗狀,材料為鍍上一層半導體薄膜的玻璃所構成。另一種平面二維的偵測器,稱(chēng)微通道板,也是運用相同的原理。有別于微通道板有上百萬(wàn)個(gè)微通道,電子倍增管使用單一個(gè)通道,一個(gè)著(zhù)名的商標為Channeltron。
電子倍增管被廣泛的運用在各種質(zhì)譜儀里,用來(lái)偵測被離子化并通過(guò)分析器后的離子。通常質(zhì)譜儀里都有電子倍增管和法拉第杯。在訊號很強時(shí),使用法拉第杯;而訊號微弱時(shí),使用電子倍增管。此外,電子倍增管也應用在電子顯微鏡,表面分析,X射線(xiàn)光電子能譜學(xué)等多種需要偵測微量離子或電子的分析儀器里。
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