Порог чувствительности фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) определ етс уровнем их шумов, в которых значительную роль играет термоэлектронна эмисси с фотокатода, а также со стенок колбы. Известен р д способов подавлени термоэлектронных шумов. Параллельно фотокатоду располагают плоские сетки (одну или две), создающие тормоз ш ,ее поле; при этом от фотоэлектронов отфильтровываютс термоэлектроны , имеюш,ие значительно меньшие начальные скорости. Однакоэтот способ малоэффективен из-за большого диапазона углов входа электронов в тормоз щее поле и технологически неудобен, т. к. фотокатод закрываетс сетками. Известен также способ фильтрации термоэлектронов , осуществл емой после придани всем электронам одного направлени благодар использованию различных электронно-оптических устройств. Однако этот способ сложен конструктивно.The sensitivity threshold of photomultiplier tubes (PMT) is determined by the level of their noise, in which thermoelectronic emission from the photocathode and also from the walls of the flask plays a significant role. There are a number of methods for suppressing thermal electron noise. Parallel to the photocathode have flat grids (one or two), creating a brake w, its field; in this case thermoelectrons are filtered out from the photoelectrons, having a much lower initial velocity. However, this method is ineffective due to the large range of angles of entry of electrons into the decelerating field and is technologically inconvenient, since the photocathode is covered with nets. There is also known a method of filtering thermoelectrons, carried out after giving all electrons a single direction due to the use of various electro-optical devices. However, this method is structurally complex.
В описываемом ФЭУ диапазон углов влета электронов в тормоз шее поле резко , а также устранены шумы, создаваемые термоэлектронной эмиссией со стенок колбы.In the described PMT, the range of electron entry angles in the brake neck field is sharp, as well as the noises generated by thermionic emission from the walls of the flask are eliminated.
Фотокатод небольших размеров окружен парой близко между собой расположенных сеток, между которыми создаетс тормоз щее 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 тормоз щее поле под пр мым углом. Это обеспечивает максимальную эффективность фильтрации при небольших потер х фотоэлектронов. R реальном случае, когда фотокатод занимает часть поверхности торца колбы ФЭУ, термоэлектронной ловушкой вл ютс две сетки конической формы. При этом имеет место некоторый разброс в углах влета электронов в тормоз щее поле, однако он невелик, и, как показали экс№ 134346- 2 периментальные исследовани , в предлагаемой конструкции обеспечиваетс , значительное уменьшение термоэлектронных шумов.A small photocathode is surrounded by a pair of closely spaced meshes, between which a braking field is created. The space between the photocathode and its nearest grid is equipotential. In the ideal case, the point photocathode is surrounded by spherical grids of a close radius, and all electrons fall within the retarding field at a right angle. This ensures maximum filtration efficiency with small losses of photoelectrons. In the real case, when the photocathode occupies a part of the surface of the end face of the PMT bulb, the thermoelectronic trap is two conical shaped grids. In this case, there is some variation in the angles of entry of electrons into the retarding field, however, it is small, and, as shown by the ex. 134346-2 periational studies, the proposed design provides a significant reduction in thermoelectronic noise.
Шумы, создаваемые термоэлектронами, испускаемыми стенками колбы, подавл ютс путем создани тормоз ших полей, действующих вблизи поверхности колбы. В предлагаемом ФЭУ дл создани таких полей на поверхности колбы помешена бифил рна намотка.The noise generated by thermoelectrons emitted from the walls of the flask is suppressed by creating decelerating fields operating near the surface of the flask. In the proposed PMT, a bi-filament winding is placed on the surface of the bulb to create such fields.
Предмет изобретени Subject invention
Фотоэлектронный умножитель с низким уровнем шумов, 1в котором подавление термоэлектронных шумов достигаетс при помош:и двух сеток , создаюших тормоз щее поле, отличающийс тем, что, с целью улучшени фильтрации термоэлектронов, сеткам придана коническа форма, а на поверхности колбы устройства расположена бифЪл рнад намотка, котора создает при пропускании тока быстро убываю1щее магнитное поле, подавл ющее термоэмиссию со стенок колбы.A low noise photomultiplier, 1 in which the suppression of thermoelectronic noise is achieved with the help of: and two grids creating a decelerating field, characterized in that, in order to improve the filtration of thermoelectrons, the grids are conically shaped, and on the surface of the device bulb is located which creates a rapidly diminishing magnetic field when current is passed, which suppresses thermal emission from the walls of the flask.