
電子倍增器(Electron Multiplier)是一種用于探測和放大微弱電子流或粒子流的真空電子器件。其核心原理是通過二次電子發射實現電流信號的級聯放大,廣泛應用于質譜分析、光電探測、高能物理實驗等領域。
漢英對照定義
本質是通過多級二次電子發射實現電流放大的裝置。當初始電子(或離子、光子)撞擊第一級打拿極(Dynode)時,會激發出多個二次電子;這些電子經電場加速後撞擊下一級打拿極,産生指數級增長的電子流,最終在陽極形成可測電流信號。
工作過程
數學描述:
$$ I{text{out}} = I{text{in}} cdot delta^n $$
其中 (delta) 為單級二次發射系數,(n) 為打拿極級數。
參數 | 典型值/描述 | 影響 |
---|---|---|
增益系數 | (10 sim 10) | 決定信號檢測靈敏度 |
響應時間 | 納秒級(<10 ns) | 適用于高速粒子探測 |
動态範圍 | (10 sim 10) | 線性區與飽和區的電流跨度 |
噪聲等效電流 | <1 fA | 限制最小可探測信號 |
在四極杆、飛行時間質譜儀中作為離子信號放大器,提升痕量物質分析靈敏度(來源:美國國家标準技術研究院 NIST)。
與光陰極結合,将紫外/可見光轉化為電信號并放大,用于輻射探測、熒光分析等(來源:哈佛大學物理系儀器手冊)。
在粒子探測器(如切倫科夫計數器)中捕捉高速粒子軌迹(來源:歐洲核子研究中心 CERN)。
McKay, K. G. (1948). Secondary Electron Emission. Reviews of Modern Physics.
Wiza, J. L. (1979). Microchannel Plate Detectors. Nuclear Instruments and Methods.
Handbook of Mass Spectrometry (2012), Wiley.
電子倍增器是一種用于放大微弱電信號或粒子信號的真空電子器件,主要應用于高精度檢測和分析領域。以下從定義、原理、類型及特點等方面綜合解釋:
電子倍增器(Electron Multiplier)通過二次電子發射原理,将入射的電子、離子或帶電粒子信號逐級放大,實現微弱信號的檢測。它能夠檢測電子、離子、α/β/X射線、真空紫外線等多種粒子,廣泛應用于質譜儀、核潛艇導航、表面分析儀器等領域。
更多技術細節可查看(液質工程師培訓)、(電子倍增器類型)及-10(通道式電子倍增器參數)。
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