מכפילור

מכפילור

מכפילור (PMT - Photo Multiplier Tube) הוא גלאי שבנוי על העיקרון של שפופרת ואקום, אולם קיימים בו מספר שיפורים. כשמו כן הוא והוא מגביר (על ידי הכפלה) את האות הנכנס. פיתוח הגלאי איפשר פיתוח וייצור של מכשירים אופטיים לראיית לילה שהתבססו על תכונת ההכפלה של הגלאי. מכשירים אלו נקראו בשם הכולל מגבר אור כוכבים (מא"כ) וכללו מספר דורות של מכשירים כאלו.

בין הקתודה לאנודה יש אלקטרודות נוספות שנקראות דינודות. פוטונים שפוגעים בקתודה משחררים אלקטרון, בדרכם לאנודה הם פוגעים בדינודה והיא משחררת אלקטרונים נוספים, מס' האלקטרונים שיצאו תלוי באנרגיה. האפקט הפוטואלקטרי הוא אפקט קוונטי, ולכן חייב לקרות רק בין 2 חלקיקים, לעומת הפגיעה בדינודה – שהוא תהליך קלאסי ולא קוונטי ולכן יכול להשתחרר יותר מחלקיק אחד.

סוגי מכפילור

• מכפילור שפורפרת
  • מכפילור מגנטי
  • מכפילור אלקטרוסטטי
• מכפילור סיליקון

פקטור ההגברה - ${\delta }=a*V$ כאשר a הוא מס' האלקטרונים שמשתחרר בכל פגיעת אלקטרון.

מס' דינודות במכפילור -$N$

הגברת המכפילור - $G={\delta }^{N}$

רגישות המכפילור

$G=(a*V)^{N}$

${\frac {dG}{dV}}=a^{N}*N*V^{(N-1)}={\frac {N*a^{N}*V^{N}}{V}}$

${\frac {dG}{dV}}={\frac {N}{V}}*G$

${\frac {dG}{G}}=N*{\frac {dV}{V}}$

ניתן לראות שכל שינוי קטן במתח המופעל גורם לשינוי גדול בהגברה, מה שגורם להיענות לא יציבה, ובשל כך נדרש מקור מתח מאוד יציב ולכן מאוד יקר.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מכפילור בוויקישיתוף

• מכפילור, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)