Способ фильтрации фотоэлектронов от термоэлектронов катода в фотоэлектронном умножителе и фотоэлектронный умножитель для его осуществления Советский патент 1958 года по МПК H01J40/16 H01J43/04 

Предлагается способ фильтрации фотоэлектронов от термоэлектронов катода в фотоэлектронном змиожителе (ФЭУ) и устройство для его осуществления (фотоэлектронный умножитель).

Известные фотоэлектронные умножители, в которых для отделения фотоэлектронов, создающих полезный сигнал от термоэлектронов, создающих шумы, применяются сетки или эквипотенциальные линзы, мало чувствительны и имеют обратные оптические и ионные связи.

В предлагаемом фотоэлектронном умножителе эти недостатки устранены путем применения оптического устройства, обеспечивающего собирание электронов, вылетающих с фотокатода, в узкий луч и фильтрующее фотоэлектроны от термоэлектронов.

На чертеже приведена схема фотоЭоТектронного умножителя. Электроны, вылетающие с фотокатода 1, нанесенного на торце колбы 2, ускоряются полем цилиндра 3 и втягиваются под действием поля, создаваемого цилиндром 4, в отверстие электрода 5, имеющего небольшой отрицательный потенциал относительно фотокатода. Затем, пройдя через трубчатую электронную линзу, образованную цилиндром 5 и 5, электроны собираются в электронный луч, имеющий кроссовер в диафрагме 7, расположенной на конце цилиндра 6 и на входе в разделительную камеру 5. Далее, двигаясь в магнитном поле, перпендикулярном плоскости чертежа, электроны фокусируются на щели 9 камеры, которая пропускает только фотоэлектроны (траектории термоэлектронов изображены пунктиром), попадающие на эмиттеры электронного умножателя (10-20 и анод 21 ФЭУ.

Применяя вместо магнитного поля фокусирующее электрическое поле цилиндрического конденсатора ЮЗА-Рожанского, можно получить ФЭУ с чисто электростатической фок сировкой.

Предлагаемый умножитель обладает низким уровнем шумов вследствие того, что в нем устранены основной источник шумов - термоэлектроны фатркатрда к р,брат,нь1е. оптичеркзя и ирнидя сдязи. Утечки устраняются путем использования яа выходе коллектора внутреннего (по отношению к колбе ФЭУ) и наружного охранных колец 22 и 23. Остаются лишь небольшие шумы эмиттеров, которые в свою очередь уменьшаются применением сплавных эмиттеров. Осуш;ествление указанного-. ФЭУ позволит понизить порог чувствительности современных ФЭУ.

Предмет изобретения

1.Способ фильтрации фотоэлектронов от термоэлектронов катода в фотоэлектронном умножителе, отличаюшийся тем, что, с целью повышения чувствительности фотоэлектронного умножителя, электроны, вылетаюшие из катода, предварительно при помоши электронной линзы собирают в луч, а затем фильтруют его, пропуская через потенциальный барьер, создаваемый другой электронной линзой.

2.Фотоэлектронный умнолситель, содержаший фотокатод, фокусирующее электродное устройство, диноды и анод для осуществления способа по п. 1, отличаюш,ийся тем, что для фильтрации фотоэлектронов от термоэлектронов применена раздельная камера типа магнитного-, или электростатического анализатора скорости электронов.