Fotomultiper
Bu sayfa, başka dilde bir Vikipedi'den çevrilmektedir. Siz de yardım etmek istiyorsanız veya çeviri yarıda kalmışsa, çalışmaya katılan kişilerle veya çeviri grubu ile iletişime geçip, sayfanın durumunu onlara sorabilirsiniz. Sayfanın geçmişine baktığınızda, sayfa üzerinde çalışma yapanları görebilirsiniz. |
Fotomultiper tüpler (kısaca fotomultiperler veya PMTs), vakum tüp ailesinin bir üyesidir ve vakum tüplerden özel olarak çok daha hassas bir ışığın ultraviyole, görülebilir ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki elektromanyetik spektrumunu kapsayan sensöre sahiptir. Bu dedektörler gelen ışıktan kaynaklanan akımı 100 milyon kat kadar katlarlar (örneğin 160 dB). Dinot katlama sürecinde fotonların tek tek gözlemlenmesi mümkün olur ve ışığın akısı çok düşüktür. Çoğu vakum tüpünün aksine modası geçmiş değillerdir ve halen kullanılmaktadır.
Yapısı ve çalışma prensibi
Tarih
İki bilimsel keşfin birlikteliği
Fotomultiperlerin icadı kendinden önceki iki önemli başarı sayesinde mümkün olmuştur. Bunlar fotoelektrik etki ve fotoelektrik etkinin ikincil emisyonudur.
Fotoelektrik etki
İkincil emisyon
İkincil emisyon (vakum bir tüp ortamında bulunan elektronların elektroda çarparak yeni elektronların emisyonuna sebep olma kabiliyeti) ilk başta fotohassaslıktan yoksun cihazlar ve tamamen elektronik olaylar ile sınırlıydı.1902 yılında Austin ve Starke metal yüzeylerin elektron ışınlarını gelen elektronlardan daha yüksek sayıda yayarak etkilediğini rapor etti.[4] Yeni bir keşif olan ikincil emisyonun sinyallerin amplifikasyonunda uygulanabileceği I.Dünya Savaşından sonra Westinghouse bilim insanı Joseph Slepian tarafından 1919 alınan bir patent ile önerildi.[5]
Pratik bir elektronik televizyon kamerası yarışı
Fotomultiper icat etmek için gereken malzemeler 1920li yıllarda bir araya getirildi çünkü o dönemde vakum tüpü teknolojilerinin gelişimi ivmelenmişti. Herkes için değil ama çoğu çalışan için öncelikli amaç pratik bir televizyon kamerası teknolojisine duyulan ihtiyacı kapatmaktı. Televizyon 1934 yılındaki ilk pratik kameranın (ikonoskop) kendini göstermesinin ardından yıllarca ilkel bir prototip olarak kaldı. Televizyon kamerasının ilk prototipleri oldukça başarısız ve hassaslıktan yoksundu. Fotomultiper teknolojisi ikonoskop ve sonrasında pratik olmak için yeterince hassas olan ortikon gibi televizyon kamerası tüplerini icat etmemizi sağladı. Böylece bu süreç fotoemisyon (yani fotoelektrik etki) ile ikincil emisyonun birlikte oluşturduğu bir kombinasyon haline geldi. Her iki doğal olay da pratik bir fotomultiper üretebilmek için daha önceden üzerinde çalışılmıştı ve aynı zamanda yeterince anlaşılmıştı.
İlk fotomultiper (1934)
Herkes tarafından kabul edilen ilk fotomultiper New Jersey’de bulunan Harrison merkezli bir RCA grubu tarafından 1934 yılının başlarında icat edilmiştir. Harley Lams ve Bernard Salzberg fotoelektrik etki katodu ve yalnız ikincil emisyon amplifikasyon sürecini yalnız bir vakum içinde birleştirmeyi ve onun performansını bir elektron amplifikasyon kazancı ile bir fotomultiper olarak karakterize etmeyi başaran ilk kişilerdi. Bu başarılar Haziran 1934’ten önce detaylı bir şekilde Radyo Mühendisleri Enstitüsü Tutanaklarına (İngilizce: Proceedings of the Institute of Radio Engineers (Proc. IRE)) el yazısı ile yazılmıştı. Cihaz yarı silindirik bir fotokatot, eksenlere monte edilen ikincil bir yayıcı ve ikincil yayıcıyı saran toplayıcı bir ızgaradan oluşuyordu. Tüpün yaklaşık sekiz kazancı vardı ve 10 kHz üzeri frekanslarda oldukça iyi bir çalışma performansı sergiliyordu.
Kaynakça
- ↑ H. Hertz (1887). "Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung". Annalen der Physik 267 (8): 983–1000. Bibcode 1887AnP...267..983H. DOI:10.1002/andp.18872670827. http://books.google.com/books?id=79SWAAAAIAAJ&dq=Annalen%20der%20Physik%20und%20Chemie%20hertz%201887&pg=PA983#v=onepage&q&f=false.
- ↑ Elster, Julius; Geitel, Hans (1889). "Ueber die Entladung negativ electrischer Körper durch das Sonnen- und Tageslicht". Annalen der Physik 274 (12): 497. Bibcode 1889AnP...274..497E. DOI:10.1002/andp.18892741202.
- ↑ A. Einstein (1905). "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt". Annalen der Physik 322 (6): 132–148. Bibcode 1905AnP...322..132E. DOI:10.1002/andp.19053220607. http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1905_17_132-148.pdf.
- ↑ H.
- ↑ J.