Сложный фотокатод

Cтраница 4

Экспериментальные спектральные характеристики для некоторых чистых металлов приведены на рис. 26.7. Из рисунка видно, что, начиная с красной границы, с уменьшением Я происходит возрастание чувствительности фотокатода. У металлов щелочной группы и их сплавов, а также у сложных фотокатодов ( например, сурьмяно-цезиевого и кисло-родно-цезиевого), для которых красная граница лежит далеко в видимой и даже в инфракрасной областях и которые, следовательно, чувствительны к широкому интервалу длин волн, спектральная характеристика имеет другой вид. Такой фотоэффект называется селективным, или избирательным. Полное объяснение этого явления дается современной квантовой теорией. [47]

У них и работа выхода значительно меньше, чем у других металлов, и длинноволновая граница фотоэффекта больше. Поэтому были разработаны сложные фотокатоды, содержащие цезий в соединении с другими элементами. К наиболее чувствительным из таких фотокатодов относятся кислородно-цезиевый и сурьмяно-цезиевый. [48]

Согласно Дебуру, а также П. В. Тимофееву, развившему эту теорию далее, фотоэффект со сложных катодов обусловливается не выходом из катода электронов, поглотивших энергию светового кванта, а фотоионизацией атомов цезия, адсорбированных на сравнительно толстом слое окиси цезия. Электроны, эмиттируемые при фотоионизации адсорбированных атомов цезия, возмещаются за счет электронов, приходящих из серебряной подкладки через промежуточный слой окисла. Поэтому на чувствительность сложного фотокатода влияет величина электропроводности промежуточного слоя. [49]

Большая чувствительность кислородно-цезиевых катодов по сравнению с катодами из чистых металлов или металлов, покрытых атомарными слоями адсорбированных атомов щелочных металлов, объясняется большой ролью объемных процессов в сложных катодах. Действительно, как уже было указано выше ( см. § 2), в металле средняя глубина, с которой зарожденные фотоэлектроны имеют заметный шанс на выход наружу, составляет всего лишь несколько десятков ангстремов, что объясняется большой концентрацией электронов проводимости и, следовательно, быстрым торможением фотоэлектронов. В полупроводниках, где концентрация электронов проводимости мала, роль столкновений падает, и выход фотоэлектронов наружу может происходить при их возникновении на больших глубинах. Эти соображения полностью применимы и к другому важнейшему представителю сложных фотокатодов - сурьмяно-цезие-вому, к рассмотрению свойств которого мы теперь и обратимся. [50]

Как уже отмечалось, описанные выше методы регистрации ультрафиолетового излучения с помощью стандартных фотоумножителей со сложными, активированными цезием фотокатодами имеют ряд недостатков. К ним относится высокая чувствительность сложных фотокатодов в видимой области спектра, приводящая к наличию в анодном токе фотоумножителя большой составляющей, обязанной фону видимого света. Для отсечения этого фона приходится применять наборы светофильтров, что, помимо неудобства в эксплуатации и недостаточно полного положительного эффекта, приводит еще и к значительной потере в часто и без того слабом потоке ультрафиолета. Наличие в фотоумножителе поверхностей, активированных щелочным металлом, приводит также, как правило, к снижению его стабильности, более выраженным эффектам утомления и к значительному разбросу характеристик, в частности спектральных, от образца к образцу. Кроме того, уровень собственного шума в фотоумножителе со сложными фотокатодами с малой работой выхода вследствие заметной термоэмиссии при комнатной температуре относительно велик ( см. гл. VII) и ограничивает возможности регистрации слабых потоков излучений. Наконец, фотоумножители со сложными фотокатодами не допускают ухудшения вакуума или впуска в них воздуха хотя бы даже и кратковременного, поэтому не могут быть безоконными и не могут присоединяться к вакуумной аппаратуре ( например, к вакуумному монохроматору), в которую по условиям работы возникает необходимость впускать воздух. Последнее обстоятельство делает обычные фотоумножители со сложными фотокатодами непригодными для регистрации вакуумного ультрафиолета, поскольку для него не имеется прозрачных материалов и не известны эффективные люминесцентные преобразователи. [51]

Страницы: 1 2 3 4