¿Cómo funciona?

CONTENIDO

Fotomultiplicador

El fotomultiplicador sirve para multiplicar, y por lo tanto reforzar, la emisión del fotocátodo, aprovechando para ello la emisión secundaria de electrones que se origina al bombardear ciertos cuerpos con otros electrones.

Figura 16.1 Multiplicador de rejillas

El número de electrones secundarios que se libera de este modo, depende de la energía cinética de los electrones incidentes; las capas de óxido de magnesio u óxido de cesio presentan una emisión secundaria especialmente intensa.

Figura 16.2 Sistema de un multiplicador de campo magnético

Como ya se ha citado anteriormente, el número de electrones liberados depende de la energía de los electrones primarios que inciden sobre el cuerpo, y por lo tanto, de la tensión con que estos últimos han sido acelerados; así, con tensiones bajas se libera por término medio menos de un electrón secundario por cada electrón primario que se hace incidir. Sin embargo, para poder hablar con propiedad de una multiplicación de la emisión, el factor de la emisión secundaria ha de ser mayor de 1; ello suele ocurrir siempre que la tensión de aceleración de los electrones primarios sea superior a los 100 voltios. Para las capas de óxido de magnesio y cesio ya citadas, dicho factor alcanza valores superiores a 10 y se puede elevar aún notablemente sustituyendo el electrodo de emisión secundaria por un grupo de ellos instalados en serie.

Figura 16.3 Proceso de deflexión

Haciendo incidir el chorro primario de electrones liberados fotoeléctricamente sobre un conjunto adecuado de electrones de choque portadores de una capa de emisión secundaria, se pueden obtener multiplicaciones de la radiación primaria de factor igual a hasta 109. A partir de este valor, el incremento del factor de multiplicación está limitado por la irregularidad que presenta entonces el chorro de electrones (zumbido térmico) debido a los fenómenos de calentamiento que influyen en el mismo. Los electrones de choque se pueden disponer bien sea como electrodos de rejilla (figura 16.1), o bien como electrodos huecos (figura 16.2). En caso necesario se emplea un deflector magnético (figura 16.3). El fotomultiplirador desempeña un papel importante en la Física nuclear para registrar los centelleos' generados por partículas energéticas; además, se utiliza mucho como fotómetro de extrema sensibilidad. En la televisión, el fotomultiplicador se emplea para proyectar películas de cine y constituye asimismo un elemento importante de las cámaras de toma que trabajan según el principio Orthikon.