Photomultiplicateur : définition, rôle et utilité

1
(1)

Le photomultiplicateur (PM) est un dispositif permettant la détection de photons. Il se présente sous la forme d’un tube électronique.

Sous l’action de la lumière, des électrons sont arrachés d’un métal par effet photoélectrique à une photocathode, le faible courant électrique ainsi généré est amplifié par une série de dynodes utilisant le phénomène d’émission secondaire pour obtenir un gain important.

Ce détecteur permet de compter les photons individuellement. Il est sensible de l’ultraviolet à l’infrarouge proche, le temps de réponse est de l’ordre de la nanoseconde.

Les photomultiplicateurs sont constitués d’un tube à vide en verre contenant une photocathode, plusieurs dynodes, et une anode. Les photons incidents frappent le matériau constituant la photocathode, celui-ci formant une fine couche déposée sur la fenêtre d’entrée du dispositif. Des électrons sont alors produits par effet photoélectrique. Les électrons sont dirigés vers le multiplicateur d’électrons par l’électrode de focalisation.

Schéma d’un photomultiplicateur

par effet photoélectrique. Les électrons sont dirigés vers le multiplicateur d’électrons par l’électrode de focalisation.

Le « multiplicateur d’électrons » est constitué d’un ensemble d’électrodes, appelées dynodes. Chaque dynode est maintenue à une valeur de potentiel plus importante que la précédente. Les électrons quittent la photocathode avec une énergie correspondant à celle du photon incident (moins l’énergie de fonctionnement de la photocathode). Ils sont accélérés par le champ électrique et arrivent sur la première dynode avec une énergie beaucoup plus importante. Lorsqu’ils frappent celle-ci, d’autres électrons de moindre énergie, mais plus nombreux, sont émis. Ceux-ci sont à leur tour accélérés en direction de la deuxième dynode, et le processus continue. La structure de la chaîne de dynodes est telle que le nombre d’électrons émis augmente toujours à chaque étape de la cascade.

Finalement, l’anode est atteinte, où l’accumulation de charges créé une brève impulsion de courant, qui marque l’arrivée d’un photon sur la cathode.

Vidéo, pour en-savoir plus

Source: wikipedia.org – CC

Cet article a-t-il été utile ?

Cliquez sur une étoile pour l’évaluer !

Note moyenne 1 / 5. Nombre de votes: 1

Aucun vote pour l'instant ! Soyez le premier à évaluer cet article.

Visité 9 fois, 1 visite(s) aujourd’hui

Publications similaires

  • L’émetteur radio – Principe de fonctionnement

    1.5 (2) L’architecture d’un émetteur varie beaucoup selon les applications, particulièrement selon qu’il est monofréquence, comme en radiodiffusion, multifréquence comme en radiotéléphonie, à large bande comme en communications militaires, radioamateurs,

  • La modulation de largeur d’impulsions

    0 (0) La modulation de largeur d’impulsions (MLI ; en anglais : Pulse Width Modulation, soit PWM), est une technique couramment utilisée pour synthétiser des signaux continus à l’aide de

  • Les composants essentiels d’une ampoule LED

    0 (0) Les ampoules LED, prisées pour leur efficacité énergétique et leur durabilité, ont conquis le marché de l’éclairage. Notre guide explore la structure interne des ampoules LED, révélant les

  • Tout savoir sur les microphones

    0 (0) Les microphones sont des capteurs essentiels capables de transformer une onde sonore en un signal électrique exploitable par des systèmes d’amplification, de traitement audio ou d’enregistrement. Leur importance

  • Comment souder un composant CMS

    4 (3) La soudure manuelle de composants électroniques de petites tailles tel que le CMS (LT 6106), est un exercice délicat et qui demande de l’habilité et du savoir-faire. Cette