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Sekundärelektronenvervielfacher

Englisch: Electron multiplier

1 Definition

Der Sekundärelektronenvervielfacher, kurz SEV, ist eine Elektronenröhre, die zur Verstärkung einzelner Elektronen oder Elektronenströme bis zu einer messbaren Größe dient. Ein SEV kommt z.B. in Bildverstärkern vor, wo durch die Elektronenverstärkung für den Betrachter ein besserer optischer Eindruck entsteht.

2 Physikalische Grundlagen

Ein Sekundärelektronenvervielfacher besteht aus einer Photokathode, auf die mehere Dynoden mit steigender Beschleunigungsspannung sowie eine Anode folgen.

Trifft ein Elektron mit möglichst flachem Einfallswinkel und ausreichend Energie auf eine Metallfläche oder einen Halbleiter, entstehen weitere Elektronen, die als Sekundärelektronen bezeichnet werden. Unter natürlichen Bedingungen entschwinden diese Sekundärelektronen in die Umwelt. Eine Apparatur mit mehreren Dynoden (wie ein SEV) kann die heraustretenden Sekundärteilchen aber beschleunigen und diese erneut gegen eine Fläche aufprallen lassen. Auf diese Weise entstehen abermals neue Sekundärelektronen.

3 Funktionsprinzip

Sobald Licht (Photonen) auf die Fotokathode trifft, tritt der äußere lichtelektrische Effekt auf, bei dem Elektronen aus dem Kathodenmaterial austreten. Die ausgetretenen Elektronen treffen auf die nachgeschalteten Dynoden mit steigender Beschleunigungsspannung und werden dabei vervielfacht, da die kinetische Energie der herausgelösten Elektronen stetig zunimmt. Die Anode am Ende des SEV registriert die ankommenden Elektronen in Form von kurzen Spannungsimulsen. Die Amplitude des gemessenen Spannungsimpulses ist dabei proportional zur Photonenenergie des eingefallenen Lichtes.

4 Praktische Anwendung

Fachgebiete: Physik

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