Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 509
Temat:	BADANIE CHARAKTERYSTYKI FOTOPOWIELACZACIA.
Imię i nazwisko:	Jacek Krawczyk
Wydział Elektryczny	Elektronika i Telekomunikacja	Rok: II	Ocena:	Podpis:
Zespół: 2	Data wykonania: 19.10.1998	Semestr: III

BADANIE CHARAKTERYSTYKI FOTOPOWIELACZA

Działanie fotopowielacza opiera się głównie o zasadę wtórnej emisji elektronowej, choć należałoby oczywiście wziąć pod uwagę zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne i wewnętrzne. Bowiem na umieszczoną w próżni światłoczułą katodę K padająca słaba wiązka promieniowania powoduje emisję fotoelektronów .Następnie elektrony te są kierowane odpowiednio dobranym napięciem je przyspieszającym (tj. układ elektronowej optyki wejściowej , jak na rysunku poniżej ), na powieszchnię wtórnej katody
, zwanej dynodą, gdzie wskutek tego padając wywołują wtórną emisję elektronową, zjawisko, którego główną przyczyną jest jonizacja atomów siatki, w którą wnikają elektrony pierwotne wyzwalając elektrony wtórne. Istnieje równierz nieco odmienny mechanizm emisji wtórnej, jeśli materiałami emitującymi fotoelektrony (emiterami) są stopy magnezu z metalami typu np. srebro (
),czy miedź i glin (
). Wówczas utworzona jeszcze w technologicznym procesie cieńka warstwa izolacyjna tlenku magnezu bombardowana przez elektrony ładuje się dodatnio , zaś wywołane przez to silne pole elektryczne wywołuje zimną emisję elektronów z metalicznego podłoża, na którym jest umieszczona ta warstewka tlenku. Emitery umieszczane są na takim właśnie metalicznym podłożu, bowiem uniezależnia to współczynnik wtórnej emisji elektronowej od temperatury. Dla czystych powierzchni metalicznych współczynnik zwielokrotnienia emisji
w korzystnych warunkach energetycznych dochodzi do 1,5. Zwielokrotnienie strumienia elektronowego na skutek emisji wtórnej zależne jest od energii elektronów padających na dynodę oraz od rodzaju powierzchni dynody. Dlatego pokrywa się powierzchnie przewodników (metali) cieńką warstwą półprzewodnika lub warstw złożonych (jak wyżej - przkładowe stopy magnezowe),a także np.
z domieszkami
i
,co poważnie zwiększa wartość współczynnika emisji wtórnej, która w korzystnych warunkach energetycznych sięga do około 20. Zwielokrotniany na dynodzie
strumień elektronów po odpowiednim przyśpieszeniu pada na dynodę
, gdzie powtórnie ulega zwielokrotnieniu, padając na dynodę
i tak kolejno. Po n-krotnym wzmocnieniu na n-krotnej dynodzie pada na anodę A, z której wychodzi na zewnątrz w postaci prądu o natężeniu zwiększonym w stosunku do pierwotnego prądu fotoelektrycznego
razy przyjmując wielkość równą:
,gdzie
to prąd fotokatody. Ostatnie wzmocnienie zależy w dużym stopniu od przyśpieszającego napięcia między kolejnymi dynodami. W nowoczesnych fotopowielaczach w korzystnym dla nich warunkach pracy osiąga się wzmocnienia rzędu
.

hν

01 03 05

A

O

K 02 04 06

Schemat ideowy fotopowielacza : K - fotokatoda ; D (01...06) - dynody ; O - układ elektronowej optyki wejściowej ; A - anoda. Strałkami zaznaczono tory elektronów.

TABELA

	38	35	30	25	20	15	10	5
I[nA] 800V	-	-	-	26	0,5	0,4	0	0
I[nA] 1100V	-	-	-	67	6,1	5,4	0,2	0,1
I[nA] 1400V	-	-	-	476	51	47	0,45	0,3

TABELA

	prąd ciemny	I[nA] Iz = 15[mA]	I[nA] Iz = 19[mA]	I[nA] Iz = 23[mA]
100±1	0	0	0	0
200±1	0	0	0	0,0005±0,00001
300±1	0	0	0,0139±0,0001	0,005±0,0001
400±1	0	0,00025±0,00001	0,04±0,001	0,021±0,0001
500±1	0	0,001±0,0001	0,16±0,001	0,14±0.001
600±1	0	0,006±0,0001	0,2±0,01	0,45±0,01
700±1	0,0002±0,00001	0,014±0,001	0,29±0,01	0,9±0,01
800±1	0,003±0,0001	0,036±0,001	0,5±0,01	2,0±0,01
900±1	0,02±0,001	0,09±0,01	0,9±0,01	4,0±0,01
1000±1	0,07±0,01	0,16±0,01	1,5±0,01	9,7±0,01
1100±1	0,18±0,01	0,2±0,01	2,7±0,01	16,3±0,01
1200±1	0,2±0,01	0,35±0,01	5,3±0,01	31,3±0,01
1300±1	0,4±0,01	0,64±0,01	8,8±0,01	48,4±0,01
1400±1	0,9±0,01	1,43±0,01	12,1±0,01	52,1±0,01

---