RU2661887C2 - Photoelectric multiplier - Google Patents
Photoelectric multiplier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661887C2 RU2661887C2 RU2016119228A RU2016119228A RU2661887C2 RU 2661887 C2 RU2661887 C2 RU 2661887C2 RU 2016119228 A RU2016119228 A RU 2016119228A RU 2016119228 A RU2016119228 A RU 2016119228A RU 2661887 C2 RU2661887 C2 RU 2661887C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photocathode
- massive
- light flux
- input window
- photoelectron
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
Landscapes
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к фотоэлектронным умножителям (ФЭУ) и представляет собой высокочувствительный быстродействующий приемник оптического излучения, преобразующий энергию этого излучения в электрический сигнал.The invention relates to photomultiplier tubes (PMTs) and is a highly sensitive high-speed optical radiation receiver that converts the energy of this radiation into an electrical signal.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известны две принципиально отличающиеся конструкции вакуумных фотоэлектронных умножителей (ФЭУ): 1) ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом и 2) ФЭУ с массивным фотокатодом (отражающий фотокатод). В качестве аналогов изобретения взяты: R374 (с полупрозрачным фотокатодом) и R636-10 (с массивным фотокатодом) из каталога фирмы Hamamatsu Photonics «РМТ (photomultiplier tubes) CATALOG». Область применения таких ФЭУ - это широкий класс приборов научного и медицинского назначения, системы управления и навигации, астрономия и астрофизика, Физика Высоких Энергий (High Energy Physics HEP), особенно в тех случаях, где требуется высочайшая светочувствительность и быстродействие. Соответственно, широк и ассортимент изделий, выпускаемых указанной выше фирмой и многими другими фирмами.Two fundamentally different designs of vacuum photoelectronic multipliers (PMTs) are known: 1) PMTs with a translucent photocathode and 2) PMTs with a massive photocathode (reflective photocathode). As analogues of the invention taken: R374 (with a translucent photocathode) and R636-10 (with a massive photocathode) from the Hamamatsu Photonics catalog "PMT (photomultiplier tubes) CATALOG". The scope of such PMTs is a wide class of scientific and medical devices, control and navigation systems, astronomy and astrophysics, High Energy Physics HEP, especially in those cases where the highest light sensitivity and speed are required. Accordingly, a wide range of products manufactured by the above company and many other companies.
Внешний вид и схема внутреннего устройства аналогов представлены на Фиг. 1а) - ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом (схематический продольный разрез), и Фиг. 1б) - ФЭУ с массивным фотокатодом (схематический поперечный разрез). Оба аналога имеют вакуумный баллон 1, обычно в форме тела вращения, в частности цилиндра, с входным окном 2 для приема светового потока. У ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом Фиг. 1а) входное окно расположено на верхнем торце баллона, а у ФЭУ с массивным фотокатодом Фиг. 1б) на боковой стенке. Видно, что у ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом внутренние элементы расположены вдоль направления входного светового потока и, в общем, выполняется симметрия, а у ФЭУ с массивным фотокатодом расположение внутренних элементов не совпадает с направлением входного светового потока и симметрия взаимного расположения фотокатода и прочих элементов отсутствует. Угол зрения - направление, из которого ФЭУ способен принимать световой поток, у обоих типов ФЭУ близок к полусфере (2π), а в некоторых особых применениях (Физика Высоких Энергий) желателен и более широкий угол зрения (патент РФ 2503082).The appearance and circuit diagram of the internal analog device are shown in FIG. 1a) - PMT with a translucent photocathode (schematic longitudinal section), and FIG. 1b) - PMT with a massive photocathode (schematic cross section). Both analogues have a
Общий для обоих типов ФЭУ (Фиг. 1а) и б) принцип устройства и работы таков: энергия светового потока, входящего через входное окно 2 и падающего на эмиссионный слой 5 фотокатода 3, вызывает эмиссию фотоэлектронов в вакуумный объем баллона 1. Напряжения, приложенные от внешних цепей к фотокатоду 3 и к прочим электродам, создают электростатические поля, и под действием этих полей фотоэлектроны направляются на вход системы 8 умножения вторичных электронов. Умноженный поток электронов приходит на анод (коллектор) 9 и через выход (выходы) 10 выводится в виде электрического сигнала наружу. Таким образом, ФЭУ работает как фотоэлемент с использованием внешнего фотоэффекта и, одновременно, как умножающий усилитель, работающий по принципу вторичной электронной эмиссии.The principle of the device and operation common to both types of PMTs (Fig. 1a) and b) is as follows: the energy of the light flux entering through the
Существенное отличие ФЭУ Фиг. 1а) в том, что полупрозрачный фотокатод 3 принимает световой поток с одной стороны, а фотоэлектроны эмитирует с другой стороны попутно с направлением светового потока. Это позволяет организовать эффективное фокусирование фотоэлектронов с помощью электродов 6 (электростатических линз), расположенных в колбе ФЭУ сразу за фотокатодом 3. Эта часть внутреннего объема и устройства ФЭУ именуется «катодная камера» 7 и обычно хорошо различима снаружи. Отличие ФЭУ Фиг. 1б) в том, что его фотокатод («массивный фотокатод»), имеющий непрозрачное металлическое основание 4, эмитирует фотоэлектроны навстречу входному световому потоку. Поэтому у всех известных ФЭУ с массивным фотокатодом системы фокусирования фотоэлектронов как таковой нет.The significant difference between the PMTs of FIG. 1a) in that the
Недостатки ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом - это недостатки самого фотокатода, о которых далее, в плане сравнения двух типов фотокатодов. Разработчики ФЭУ вынуждены мириться с этими недостатками полупрозрачного фотокатода ради возможности эффективного фокусирования фотоэлектронов. Суть в том, что катодная камера 7, с фотокатодом 3 и фокусирующими электродами 6, представляет собой систему проекции электронного образа фотокатода, наподобие той, которая используется в электронно-оптических преобразователях. Это свойство фокусирующей системы позволяет применить в сочетании с ней не только динодные системы умножения вторичных электронов, но и канальные (PerkinElmer, Channel Photomultiplier), а также мультиканальные и с микроканальными пластинами (SU 1295953, РМТ Hamamatsu R3809U-50) и создавать ФЭУ с различными свойствами для различных применений.The disadvantages of a photomultiplier with a semitransparent photocathode are the disadvantages of the photocathode itself, which are further discussed in terms of comparing two types of photocathodes. PMT developers are forced to put up with these shortcomings of the translucent photocathode for the sake of efficient focusing of photoelectrons. The bottom line is that the
Полупрозрачный фотокатод, нанесенный в виде тонкого слоя полупроводника на внутреннюю поверхность входного окна ФЭУ, проявляет при работе свойства, которые в плане заявляемого изобретения можно рассматривать как недостатки. Потеря части световой энергии, связанная со сквозным пролетом значительной части светового потока через эмиссионный слой, - не самая драматичная потеря. Более существенно то, что свет начинает возбуждать электроны на границе с твердым телом - стеклом входного окна - и, чтобы выйти в вакуум, фотоэлектронам предстоит преодолеть всю толщину эмиссионного слоя. Потери на этом пути неизбежны. Другой недостаток полупрозрачного фотокатода - также из его полупроводниковой природы - низкая проводимость. Восполнение потерь электронов, эмитированных с различных участков фотокатода, идет из цепей внешнего питания, присоединенных к тонкому эмиссионному слою полупрозрачного катода по периферии его площади, а сопротивление вдоль тонкого эмиссионного слоя очень велико. Возникающие дефекты потенциального рельефа эмиссионного слоя выравниваются медленно, что снижает быстродействие и ухудшает шумовые характеристики ФЭУ.A semitransparent photocathode deposited in the form of a thin layer of a semiconductor on the inner surface of the PMT input window exhibits during operation properties that, in terms of the claimed invention, can be considered as disadvantages. The loss of part of the light energy associated with the through passage of a significant part of the light flux through the emission layer is not the most dramatic loss. More significantly, the light begins to excite electrons at the boundary with the solid - the glass of the input window - and in order to get out into the vacuum, the photoelectrons have to overcome the entire thickness of the emission layer. Losses along the way are inevitable. Another drawback of the translucent photocathode, also from its semiconductor nature, is its low conductivity. Replacing the losses of electrons emitted from various parts of the photocathode comes from external power circuits connected to the thin emission layer of the translucent cathode along the periphery of its area, and the resistance along the thin emission layer is very high. The emerging defects in the potential topography of the emission layer are aligned slowly, which reduces the speed and degrades the noise characteristics of the PMT.
Массивный фотокатод свободен от вышеуказанных недостатков и имеет ряд преимуществ. Возбуждение электронов светом, падающим на эмиссионный слой фотокатода, начинается на границе с вакуумом. Часть света, прошедшая через эмиссионный слой, отражается от металлического основания, еще раз проходит через эмиссионный слой. Оба эти фактора значительно увеличивают эффективность эмиссии фотоэлектронов сравнительно с полупрозрачным фотокатодом. Низкая проводимость эмиссионного слоя никак не сказывается на работе массивного фотокатода, поскольку восполнение потери эмитированных фотоэлектронов идет с металлического основания не вдоль тонкого эмиссионного слоя, а поперек.The massive photocathode is free from the above disadvantages and has several advantages. Electron excitation by light incident on the emission layer of the photocathode begins at the interface with the vacuum. The part of the light that has passed through the emission layer is reflected from the metal base, once again passes through the emission layer. Both of these factors significantly increase the efficiency of photoelectron emission compared to a translucent photocathode. The low conductivity of the emission layer does not affect the operation of the massive photocathode in any way, since the loss of emitted photoelectrons is compensated from the metal base not across the thin emission layer, but across.
Подробности устройства и работы ФЭУ в целом и фотокатодов, в частности, рассматриваются во многих учебных, научно-методических и информационных источниках. В патентах (например, патент US 8212457 B2), относящихся к совершенствованию состава и свойств эмиссионных слоев фотокатодов, непременно отмечается преимущество массивного фотокатода, причем по всем, как энергетическим, так и технологическим показателям.Details of the device and the operation of the PMT in general and photocathodes, in particular, are considered in many educational, scientific, methodological and information sources. In patents (for example, patent US 8212457 B2) relating to improving the composition and properties of the emission layers of photocathodes, the advantage of a massive photocathode is certainly noted, and in all respects, both energy and technological parameters.
Замечания, относящиеся к влиянию проводимости эмиссионного слоя на работу двух типов фотокатодов можно подытожить так: полупрозрачный фотокатод критичен в отношении световых нагрузок на фотокатод, а массивный не критичен и выдержит любую интегральную и импульсную световую нагрузку.The remarks related to the influence of the conductivity of the emission layer on the operation of two types of photocathodes can be summarized as follows: a translucent photocathode is critical for light loads on the photocathode, and a massive photocathode is not critical and can withstand any integral and pulsed light load.
До настоящего времени не найдено конструктивного решения для использования массивного фотокатода совместно с фокусирующей системой. Однако ввиду важнейшей роли, которую играет система фокусирования фотоэлектронов в работе ФЭУ как в рассмотренных выше аналогах, так и в данном изобретении, за прототип изобретения взят ФЭУ с полупрозрачным фотокатодом.To date, no constructive solution has been found for using a massive photocathode in conjunction with a focusing system. However, in view of the crucial role played by the photoelectron focusing system in the operation of the PMT, both in the analogs discussed above and in this invention, a PMT with a translucent photocathode was taken as a prototype of the invention.
Необходимо дополнительно отметить особенности прототипа, которые в плане данного изобретения рассматриваются как недостатки. Выше упоминалось, что угол зрения обоих типов ФЭУ близок к полусфере (2π), а иногда желателен и более широкий. Это свойство полезным образом используется во многих приложениях, особенно в области Физики Высоких Энергий, когда непредсказуемо направление, с которого «прилетит» к ФЭУ световой импульс. Однако многие иные применения ФЭУ в научных и медицинских приборах, в системах управления и навигации требуют апертурного согласования с объектом - источником излучения, которое в этом случае выполняется с помощью дополнительных оптико-механических средств. Это приводит к потерям световой энергии и к усложнению аппаратуры. В плане данного изобретения отсутствие у прототипа возможности задавать оптическую направленность ФЭУ за счет конструктивных параметров элементов рассматривается как недостаток.It is necessary to additionally note the features of the prototype, which in terms of this invention are considered as disadvantages. It was mentioned above that the angle of view of both types of PMTs is close to the hemisphere (2π), and sometimes a wider one is also desirable. This property is usefully used in many applications, especially in the field of High Energy Physics, when the direction from which the light pulse “flies” to the PMT is unpredictable. However, many other applications of PMTs in scientific and medical devices, in control and navigation systems require aperture matching with an object - a radiation source, which in this case is performed using additional optical-mechanical means. This leads to loss of light energy and to the complexity of the equipment. In terms of this invention, the lack of the prototype the ability to set the optical orientation of the PMT due to the structural parameters of the elements is considered as a disadvantage.
Недостатком прототипа является также сложность осуществления охлаждения фотокатода с целью снижения шумов ФЭУ. Известна система охлаждения фотокатода (Патент ЕР 2615621 А1), а также серия модулей С10372б 3-73 фирмы Hamamatsu Photonics. Эти системы представляют собой внешние по отношению к ФЭУ агрегаты. Недостаток этих и других подобных систем - громоздкость и сложность. Известна другая система, (Патент СССР 1091253), с очень низким энергопотреблением на охлаждение, но требующая существенного усложнения технологии производства. Во всех случаях охлаждение полупрозрачного фотокатода, снижая шумы ФЭУ, влечет за собой ухудшение его частотных характеристик из-за ухудшения проводимости эмиссионного слоя.The disadvantage of the prototype is also the difficulty of cooling the photocathode in order to reduce PMT noise. A known photocathode cooling system (Patent EP 2615621 A1), as well as a series of modules C10372b 3-73 from Hamamatsu Photonics. These systems are units external to the PMT. The disadvantage of these and other similar systems is cumbersomeness and complexity. Another system is known, (USSR Patent 1091253), with a very low power consumption for cooling, but requiring a significant complication of production technology. In all cases, cooling the semitransparent photocathode, reducing the PMT noise, entails a deterioration in its frequency characteristics due to a decrease in the conductivity of the emission layer.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Целью изобретения является создание ФЭУ, в котором совмещено использование массивного фотокатода, с его преимуществами, и системы фокусирования фотоэлектронов, что позволит производить ФЭУ с набором параметров, отсутствующих у аналогов, в том числе с определенными, задаваемыми при производстве углами зрения, а также с эффективным охлаждением эмиссионного слоя фотокатода через металлическую подложку при предельно малых затратах энергии на это охлаждение.The aim of the invention is to create a photomultiplier, which combines the use of a massive photocathode, with its advantages, and a photoelectron focusing system, which will make it possible to produce a photomultiplier with a set of parameters that are absent from analogues, including with certain angles of view set during production, as well as with effective cooling the emission layer of the photocathode through a metal substrate at extremely low energy costs for this cooling.
Эта цель достигается тем, что согласно изобретению в фотоэлектронном умножителе, в основном подобном прототипу по геометрии и функциям, используется массивный фотокатод в виде отдельной от стекла колбы плоской детали. Этот фотокатод согласно изобретению установлен в непосредственной близости или вплотную к внутренней поверхности входного окна так, что его основание обращено навстречу входному световому потоку. Площадь фотокатода выбирается меньшей или существенно меньшей площади входного окна. Световой поток может проходить через свободную часть входного окна в катодную камеру, где расположена система фокусирования фотоэлектронов. На стороне катодной камеры, противоположной входному окну, установлен зеркальный отражатель, предназначенный для того, чтобы менять направление входного светового потока и посылать его на эмиссионный слой фотокатода. Этот отражатель может быть самостоятельным функциональным и конструктивным элементом или являться частью электродной системы фокусирования фотоэлектронов. Соотношение размеров фотокатода и отражателя, их форма и взаимное расположения в катодной камере определяют угол зрения ФЭУ. Фотокатод может быть выполнен мозаично, в виде нескольких отдельных эмиссионных участков на общем металлическом основании для придания ФЭУ чувствительности по угловой направленности, реализуемой с помощью многоканальной системы умножения.This goal is achieved by the fact that in accordance with the invention, a massive photocathode in the form of a flat part separate from the glass from the bulb is used in a photoelectronic multiplier, mainly similar to the prototype in geometry and functions. This photocathode according to the invention is installed in close proximity or close to the inner surface of the input window so that its base is facing towards the input light flux. The area of the photocathode is selected smaller or substantially smaller than the area of the input window. The light flux can pass through the free part of the input window into the cathode chamber, where the photoelectron focusing system is located. A mirror reflector is installed on the side of the cathode chamber opposite the input window, designed to change the direction of the input light flux and send it to the emission layer of the photocathode. This reflector can be an independent functional and constructive element or be part of an electrode system for focusing photoelectrons. The ratio of the sizes of the photocathode and the reflector, their shape and relative position in the cathode chamber determine the angle of view of the PMT. The photocathode can be made mosaic, in the form of several separate emission sections on a common metal base to give the PMT sensitivity in angular direction, realized using a multi-channel multiplication system.
Дополнительно в специальном исполнении в состав внутренних компонент ФЭУ может быть включена система охлаждения фотокатода. Система состоит из дополнительно включаемого в конструкцию ФЭУ термоэлемента, металлического основания фотокатода, имеющего контакт с «холодной» стороной термоэлемента и стекла баллона ФЭУ, имеющего контакт с «горячей» стороной термоэлемента.Additionally, in a special design, the photocathode cooling system can be included in the composition of the internal PMT components. The system consists of a thermocouple additionally included in the design of the PMT, a metal base of the photocathode in contact with the “cold” side of the thermocouple, and a glass of the PMT cylinder in contact with the “hot” side of the thermocouple.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг. 1 - пояснения существенных признаков аналогов имеющих отношение к данному изобретению.FIG. 1 - explanations of the essential features of analogues related to this invention.
Фиг. 2 - общая схема ФЭУ с массивным фотокатодом, фокусирующей системой и отражателем в катодной камере. На данной схеме для простоты показано, что отражатель выполнен как часть фокусирующего электрода. Этот частный случай не ограничивает возможности отдельного исполнения отражателя в виде самостоятельной детали.FIG. 2 is a general diagram of a PMT with a massive photocathode, a focusing system, and a reflector in the cathode chamber. This diagram shows for simplicity that the reflector is made as part of the focusing electrode. This particular case does not limit the possibility of a separate design of the reflector as an independent part.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯMODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Варианты изобретения, описанные ниже, предназначены только для пояснения существенных отличий изобретения, но не для ограничения изобретения этими конкретными примерами.The embodiments of the invention described below are intended only to explain the essential differences of the invention, but not to limit the invention to these specific examples.
Осуществимость изобретения опирается на возможности, освоенные в области конструирования и производства ФЭУ. Включение существенно нового элемента - отражателя - технических трудностей не представляет. Включение функции охлаждения фотокатода опирается на перспективные разработки охлаждающих для чип-индустрии (ООО «РМТ») и на специфику теплового баланса охлаждаемого элемента, находящегося в вакууме.The feasibility of the invention is based on the opportunities developed in the field of design and production of PMTs. The inclusion of a substantially new element - a reflector - presents no technical difficulties. The inclusion of the cooling function of the photocathode is based on promising cooling designs for the chip industry (RMT LLC) and on the specifics of the heat balance of the cooled element in vacuum.
Сущность изобретения поясняется схемой Фиг. 2. Согласно изобретению массивный фотокатод 3 установлен непрозрачным основанием 4 навстречу входному световому потоку и перекрывает часть светового потока, падающего снаружи на входное окно 2. Эти потери светового потока в случае фотокатода относительно больших размеров, как на Фиг. 2), составляют примерно 1/4, что меньше потерь, связанных со сквозным пропусканием света полупрозрачным фотокатодом. Эти потери световой энергии в ФЭУ по данному изобретению компенсируются более высокой квантовой эффективностью массивного фотокатода. Отражатель 6 а) на данной схеме показан как часть электродной системы фокусирования 6 а) и 6 б). Такое исполнение осуществимо, поскольку металлические электроды, или часть их поверхности, могут быть выполнены зеркальными. Отражатель может быть выполнен и как самостоятельный элемент, отдельный от электродов системы фокусирования фотоэлектронов. Отражатель 6 а) перенаправляет световой поток, прошедший в катодную камеру 7, в сторону фотокатода 3, причем в зависимости от задачи конкретного исполнения, возможны различные варианты оптической фокусировки.The invention is illustrated by the diagram of FIG. 2. According to the invention, the
Симметричное расположение компонентов в катодной камере ФЭУ по данному изобретению и малая площадь фотокатода 3 по сравнению с полным размером входного окна 2 создает преимущественные условия для фокусирования фотоэлектронов на вход системы 8 умножения вторичных электронов. Система фокусирования фотоэлектронов может быть настроена как на острую фокусировку фотоэлектронов на вход динодной системы умножения, так и на проекцию электронного образа фотокатода на входную поверхность многоканальной системы умножения, снабженную в таком случае мульти-анодным коллектором и соответствующим числом выходов. (Подобные технические решения, касающиеся систем умножения вторичных электронов, известны, применяются в ФЭУ (патент SU 12959534, выпускаемые Hamamatsu Photonics R3809U-50) и не являются отличительными признаками по данному изобретению.)The symmetric arrangement of the components in the cathode chamber of the PMT according to this invention and the small area of the
Использование массивного фотокатода согласно данному изобретению возможно совместно с использованием полупрозрачного фотокатода, нанесенного на внутреннюю поверхность входного окна.The use of the massive photocathode according to this invention is possible in conjunction with the use of a translucent photocathode deposited on the inner surface of the input window.
Дополнительно в ФЭУ по данному изобретению может быть включена система охлаждения фотокатода для снижения его тепловых шумов. В частном исполнении система охлаждения включает в себя охлаждающий элемент 11, холодная сторона которого имеет тепловой контакт с основанием 4 фотокатода 3, а горячая сторона имеет тепловой контакт со стенками баллона. Приток тепла к фотокатоду, контактирующего с холодной стороной элемента 11, ничтожен, поскольку этот приток возможен только за счет лучистой энергии и по проводу питания катода, а достаточная толщина этого провода очень мала. Даже при низком КПД охлаждающего элемента, например элемента Пельтье (типа разрабатываемых ООО «РМТ» для охлаждения микрочипов и фотодиодов), отвести тепло с «горячей» стороны элемента сможет стекло баллона ФЭУ. При этом образование конденсата на поверхности входного окна исключено за счет его нагрева от элемента 11, а для работы ФЭУ нагрев стекла входного окна на единицы градусов по отношению к температуре окружающей среды не имеет значения. Образование конденсата на эмиссионной поверхности охлажденного фотокатода исключено, поскольку он целиком находится в вакууме.Additionally, a photocathode cooling system may be included in the PMT of the present invention to reduce its thermal noise. In a particular embodiment, the cooling system includes a cooling element 11, the cold side of which has thermal contact with the base 4 of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119228A RU2661887C2 (en) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Photoelectric multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119228A RU2661887C2 (en) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Photoelectric multiplier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016119228A RU2016119228A (en) | 2017-11-23 |
RU2661887C2 true RU2661887C2 (en) | 2018-07-20 |
Family
ID=62917092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119228A RU2661887C2 (en) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Photoelectric multiplier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661887C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1295953A1 (en) * | 1985-03-11 | 1991-05-30 | Предприятие П/Я В-8584 | Method of producing vacuum photoelectronic device with microchannel plate |
EP1670031A1 (en) * | 2003-09-10 | 2006-06-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electron tube |
US20120019132A1 (en) * | 2009-06-10 | 2012-01-26 | Institute Of High Energy Physics, Chinese Academy Of Sciences | Photomultiplier tube |
US20130043377A1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-02-21 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Detector apparatus |
-
2016
- 2016-05-18 RU RU2016119228A patent/RU2661887C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1295953A1 (en) * | 1985-03-11 | 1991-05-30 | Предприятие П/Я В-8584 | Method of producing vacuum photoelectronic device with microchannel plate |
EP1670031A1 (en) * | 2003-09-10 | 2006-06-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electron tube |
US20120019132A1 (en) * | 2009-06-10 | 2012-01-26 | Institute Of High Energy Physics, Chinese Academy Of Sciences | Photomultiplier tube |
RU2503082C2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-12-27 | Инститьют Оф Хай Энерджи Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсиз | Photomultiplier tube |
US20130043377A1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-02-21 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Detector apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016119228A (en) | 2017-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9450118B2 (en) | Detector apparatus | |
JP2016518683A (en) | Photomultiplier tube (PMT), image sensor, and inspection system using PMT or image sensor | |
RU2503082C2 (en) | Photomultiplier tube | |
US10262847B2 (en) | Photomultiplier tube and method of making it | |
US20170241631A1 (en) | Fluorescent light source apparatus | |
RU2661887C2 (en) | Photoelectric multiplier | |
US3814964A (en) | External photodetector cooling techniques | |
EP3400469B1 (en) | Image intensifier for night vision device | |
US5703363A (en) | Infrared to visible light image conversion device | |
US20070051879A1 (en) | Image Intensifier Device and Method | |
Lorenz et al. | Progress in the development of a high QE, red extended hybrid photomultiplier for the second phase of the MAGIC telescope | |
US10790129B2 (en) | Transmissive photocathode and electron tube | |
Xie et al. | Fast-timing microchannel plate photodetectors: Design, fabrication, and characterization | |
Nützel | Single-photon imaging using electron multiplication in vacuum | |
RU2818985C1 (en) | Single-channel double-spectral image receiver made in architecture of electro-optical converter | |
RU2569917C1 (en) | Photocathode | |
US20220319794A1 (en) | Electron tube and imaging device | |
GB2214382A (en) | Infra-red image detector systems | |
JP2009217996A (en) | Photo-electric cathode, electron tube, and image intensifier | |
Johnson | Photoelectronic detector technology review and update (Keynote Address) | |
Va’vra | Novel photon detectors for RICH applications | |
Cheng et al. | Performance characteristics of solar blind UV image intensifier tube | |
US4906897A (en) | Image intensifier tube | |
Yang et al. | Development of 10× 10 Matrix-anode MCP-PMT | |
JPS60180052A (en) | Photoelectron or secondary electron emission cathode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180519 |