Fotomultiplicator

Schrijver: Leandro Alegsa

28-02-2021

Een fotomultiplicatorbuis (PMT) is een omvormer die fotonen omzet in elektronen, die een stroom en een spanning opwekken. Fotomultiplicatorbuizen worden gebruikt om lage niveaus van invallend licht te detecteren, zelfs zo laag als een enkel foton.

Een inkomend foton treft het oppervlak van de fotokathode van de PMT, die elektronen zal uitzenden. Deze elektronen worden vervolgens door een potentiaalverschil van ongeveer 90 volt versneld in de richting van extra elektroden. Wanneer deze elektrode wordt geraakt, worden meer elektronen uitgezonden. Dit proces wordt negen maal herhaald, waarbij telkens meer elektronen worden gegenereerd. Dit proces kan ¹⁰⁶ tot ¹⁰⁷ elektronen genereren voor elk afzonderlijk foton. Deze elektronen worden dan verzameld aan de anode, waar de stroom en de spanning worden gemeten.

Fotomultiplicatorbuizen zijn zeer gevoelig en hebben een zeer snelle reactietijd. De gevoeligheid van de PMT kan worden verbeterd door deze te koelen, om door de temperatuur veroorzaakte ruis te verminderen. Fotomultiplicatorbuizen mogen niet worden blootgesteld aan intens licht, zoals de zon of omgevingslicht, omdat de intensiteit de componenten kan beschadigen.

Fotomultiplicatorbuizen worden algemeen gebruikt voor analysetechnieken en voor medische en onderzoeksdoeleinden.

Vragen en antwoorden

V: Wat is een fotomultiplicatorbuis?

A: Een fotomultiplicatorbuis is een omvormer die fotonen omzet in elektronen, die een stroom en spanning genereren.

V: Wat is de gevoeligheid van fotomultiplicatorbuizen?

A: Fotomultiplicatorbuizen hebben een zeer hoge gevoeligheid en kunnen lage niveaus van invallend licht detecteren, zelfs slechts één foton.

V: Hoe zet een fotomultiplicator fotonen om in elektronen?

A: Wanneer een inkomend foton het oppervlak van de fotokathode van de PMT raakt, zendt het elektronen uit die vervolgens naar extra elektroden versneld worden door een potentiaalverschil van ongeveer 90 volt.

V: Wat gebeurt er wanneer de elektronen de elektroden in een fotomultiplicator raken?

A: Als de elektronen de elektroden raken, worden er meer elektronen uitgezonden, en dit proces herhaalt zich negen keer, waarbij telkens meer en meer elektronen worden gegenereerd. Dit proces kan 106 tot 107 elektronen genereren voor elk afzonderlijk foton.

V: Hoe worden de gegenereerde elektronen in een fotomultiplicator verzameld?

A: De gegenereerde elektronen worden verzameld aan de anode, waar vervolgens de stroom en spanning worden gemeten.

V: Hoe kan de gevoeligheid van fotomultiplicatoren verbeterd worden?

A: De gevoeligheid van de fotomultiplicator kan verbeterd worden door deze te koelen, om de door temperatuur veroorzaakte ruis te verminderen.

V: Wat zijn enkele algemene toepassingen van fotomultiplicatorbuizen?

A: Fotomultiplicatorbuizen worden vaak gebruikt voor analysetechnieken en voor medische en onderzoeksdoeleinden.