23. Понятие о внешнем фотоэффекте. Основные законы внешнего фотоэффекта.
Внешним фотоэффектом(фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называютсяфотоэлектронами, аэлектрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называетсяфототоком.
Законы внешнего фотоэффекта :
1-й закон фотоэффекта:количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за единицу времени на данной частоте, прямо пропорционально световому потоку, освещающему металл.
2-й закон фотоэффекта:максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-й закон фотоэффекта:для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света ν0 (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если v < v 0 , то фотоэффект уже не происходит.
24. Принцип действия и конструкция фэу.
Фотоэлектронный умножитель(ФЭУ) —электровакуумный прибор, в котором потокэлектронов, излучаемыйфотокатодомпод действием оптического излучения (фототок), усиливается в умножительной системе в результатевторичной электронной эмиссии; ток в цепианода(коллектора вторичных электронов) значительно превышает первоначальный фототок (обычно в 105 раз и выше).
Фотоэлектронные умножители(ФЭУ) используются для обнаружения очень слабых сигналов.
ФЭУ получает свет через стеклянное или кварцевое окно, покрытое фоточувствительной поверхностью – фотокатодом, который испускает электроны, а они в свою очередь умножаются в специальных электродах (известных как диноды). В конце динодной цепочки находится анод или собирательный электрод. Как правило, ток, идущий через анод пропорционален фототоку, генерируемому фотокатодом.
Фотоэлектронный умножитель состоит из входной (катодной) камеры (образуется поверхностями фотокатода, фокусирующих электродов, первого динода), умножительной динодной системы, анода и дополнительных электродов. Все элементы размещаются в вакуумном корпусе (баллоне). Наиболее распространены ФЭУ, в которых усиление потока электронов осуществляется при помощи нескольких специальных электродов изогнутой формы — «динодов», обладающих коэффициентом вторичной эмиссии больше 1. Для фокусировки и ускорения электронов на анод и диноды подаётся высокое напряжение (600—3000 В). Иногда также применяетсямагнитная фокусировка, либо фокусировка в скрещенных электрическом и магнитном полях.
Основные параметры фэу
Световая анодная чувствительность (отношение анодного фототока к вызывающему его световому потоку при номинальных потенциалах электродов), составляет 1—104А/лм
Спектральная чувствительность (равная спектральной чувствительности фотокатода, умноженной на коэффициент усиления умножительной системы, лежащий обычно в пределах 10³—108) (до 1011)[1];
Темновой ток(ток в анодной цепи в отсутствие светового потока), как правило, не превышает 10−9—10−10А.