Фотоумножитель — самый чувствительный приёмник света. Фотон выбивает из фотокатода один электрон; его разгоняют на сотню вольт и бросают на динод, откуда вылетает уже 4–5 электронов. Каскад из десяти динодов повторяет это десять раз, и на анод приходит лавина в миллионы электронов. Усиление G = δN, где δ = A·Uk — коэффициент вторичной эмиссии одной ступени.
Питание подано «по-настоящему»: фотокатод на −1000 В, делитель (10 ступеней по 100 кОм) через вывод d возвращается на землю, сигнал снимается с анода на нагрузке 1 МОм. Накала у ФЭУ нет — фотокатод не термоэмиссионный, он холодный.
Эта страница представляет собой утилиту для того чтобы смоделировать фотоумножитель (фэу): детектор предельно слабого света онлайн при заданных начальных значениях.
Как пользоваться моделью. Ползунком «световой поток» подайте свет. При потоке 0,2 нлм с фотокатода стекает всего 12 фА — ток, который не измерит ни один прибор, — но усиление 5·106 превращает его в 64 мВ на нагрузке. Удвойте поток — выход удвоится: отклик строго линейный.
Поставьте поток в ноль: останется тёмновой ток (около 1 мВ) — предел чувствительности любого ФЭУ. Самое интересное — ползунок высокого напряжения: усиление зависит от него как Uk·N, то есть в седьмой степени. Уменьшите питание с 1000 до 800 В — сигнал упадёт почти на порядок. Поэтому источник питания ФЭУ должен быть исключительно стабильным. В настройках лампы можно изменить число динодов или переключить делитель на внешний — тогда каждый динод получит собственный вывод и цепочку резисторов нужно будет собрать на схеме самостоятельно.
Комментарии