Фотоэлектронный умножитель с низким уровнем шумов Советский патент 1960 года по МПК H01J40/16 H01J43/04 

Порог чувствительности фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) определяется уровнем их шумов, в которых значительную роль играет термоэлектронная эмиссия с фотокатода, а также со стенок колбы. Известен ряд способов подавления термоэлектронных шумов. Параллельно фотокатоду располагают плоские сетки (одну или две), создающие тормозяш,ее поле; при этом от фотоэлектронов отфильтровываются термоэлектроны, имеюш,ие значительно меньшие начальные скорости. Однакоэтот способ малоэффективен из-за большого диапазона углов входа электронов в тормозящее поле и технологически неудобен, т. к. фотокатод закрывается сетками. Известен также способ фильтрации термоэлектронов, осуществляемой после придания всем электронам одного направления благодаря использованию различных электронно-оптических устройств. Однако этот способ сложен конструктивно.

В описываемом ФЭУ диапазон углов влета электронов в тормозяшее поле резко , а также устранены шумы, создаваемые термоэлектронной эмиссией со стенок колбы.

Фотокатод небольших размеров окружен парой близко между собой расположенных сеток, между которыми создается тормозящее поле. Пространство между фотокатодом и ближайшей к нему сеткой эквипотенциально. В идеальном случае точечный фотокатод окружен сферическими сетками близкого радиуса и все электроны попадают з тормозящее поле под прямым углом. Это обеспечивает максимальную эффективность фильтрации при небольших потерях фотоэлектронов. R реальном случае, когда фотокатод занимает часть поверхности торца колбы ФЭУ, термоэлектронной ловушкой являются две сетки конической формы. При этом имеет место некоторый разброс в углах влета электронов в тормозящее поле, однако он невелик, и, как показали экс№ 134346- 2 периментальные исследования, в предлагаемой конструкции обеспечивается, значительное уменьшение термоэлектронных шумов.

Шумы, создаваемые термоэлектронами, испускаемыми стенками колбы, подавляются путем создания тормозяших полей, действующих вблизи поверхности колбы. В предлагаемом ФЭУ для создания таких полей на поверхности колбы помешена бифилярная намотка.

Предмет изобретения

Фотоэлектронный умножитель с низким уровнем шумов, 1в котором подавление термоэлектронных шумов достигается при помош:и двух сеток, создаюших тормозящее поле, отличающийся тем, что, с целью улучшения фильтрации термоэлектронов, сеткам придана коническая форма, а на поверхности колбы устройства расположена бифЪлярнад намотка, которая создает при пропускании тока быстро убываю1щее магнитное поле, подавляющее термоэмиссию со стенок колбы.