Лабораторная работа 53. Определение красной границы фотоэффекта и работы выхода электронов из фотокатода

Исследуемым объектом является фотокатод фотоумножителя (ФЭУ).

ФЭУ - представляет собой вакуумный фотоэлемент с внутренним усилением фототока в результате вторичной эмиссии.

Рис.9. Схема работы фотоумножителя.

Если поверхность металла или полупроводника бомбардировать электронным пучком, то это вызовет эмиссию вторичных электронов с облучаемой поверхности.

ФЭУ состоит из светочувствительного фотокатода К (рис. 9) и ряда вторичных эмиттеров - динодов Э₁ - Э₄ (их может быть 10-15). Свет попадает на фотокатод через входное окно О. Электроны, испускаемые фотокатодом ускоряются электрическим полем и попадают на первый динод Э₁, вызывая эмиссию вторичных электронов. Конфигурация и расположение катода и динодов выбраны так, что создаваемые ими электрические поля обеспечивают попадание большинства фотоэлектронов на динод Э₁, а большинства вторичных электронов после ускорения - на следующий динод Э₂, где процесс умножения повторяется и т. д. Вторичные электроны с последнего динода собираются на анод А.

Для количественной характеристики вторичной эмиссии вводят понятие о коэффициенте вторичной эмиссии s. Эта физическая величина определяется как отношение числа вторичных электронов n₁, испускаемых данным эмиттером, к числу падающих на него первичных электронов n₀:

. (3)

Если для всех эмиттеров коэффициент вторичной эмиссии одинаков и равен s, то усиление такого фотоумножителя равно s^N, где N - число динодов.

В данной работе используется монохроматор УМ-2, описание которого прилагается к работе. Непосредственно перед выходной щелью монохроматора помещен фотоумножитель. Питание фотоумножителя осуществляется от источника постоянного напряжения 630 В. Фототок определяется микроамперметром со световым указателем.