Un moltiplicatore di elettroni ? un dispositivo che aumenta la velocit? di emissione di elettroni di un flusso di elettroni. Bombarda un materiale emissivo con un flusso di elettroni, provocando l’emissione di elettroni da parte del materiale. Ogni elettrone che colpisce il materiale emissivo pu? far s? che emetta fino a tre elettroni, moltiplicando cos? il tasso di emissione del flusso di elettroni.
Il materiale emissivo ? tipicamente una piastra metallica e un moltiplicatore di elettroni contiene solitamente una serie di queste piastre. L’applicazione di una differenza di potenziale elettrico tra piastre successive far? s? che gli elettroni emessi dalla prima piastra saltino alla seconda piastra, il che provoca l’emissione di pi? elettroni dalla seconda piastra. Questo processo continua attraverso l’intera serie di piastre, determinando l’emissione di molti pi? elettroni rispetto al flusso di elettroni iniziale. Un anodo raccoglie quindi gli elettroni prodotti dal moltiplicatore di elettroni.
L’effetto a cascata degli elettroni richiede che gli elettroni colpiscano il materiale emissivo con energia sufficiente per indurre un’emissione secondaria. Questo requisito consente a un moltiplicatore di elettroni di funzionare come rivelatore di ioni. Un flusso di fotoni pu? anche causare l’emissione di fotoni, come nel caso di un tubo fotomoltiplicatore. Questo dispositivo separa ciascuna superficie emissiva da una serie di anodi noti come dinodi. Una serie di resistori separa i dinodi l’uno dall’altro, in modo tale che il potenziale elettrico tra dinodi successivi sia tipicamente da +100 volt a +200 volt.
Questa struttura richiede che il materiale dell’elettrodo abbia un’elevata resistenza elettrica per unire la funzione di divisione della tensione con la funzione di emissione secondaria. Un moltiplicatore di elettroni ha tipicamente la forma di un imbuto ed ? costruito in vetro. L’imbuto di vetro ha un sottile rivestimento di una sostanza con una capacit? limitata di condurre elettricit?, nota come semiconduttore.
Il moltiplicatore di elettroni riceve un’elevata tensione negativa all’estremit? larga dell’imbuto e una bassa tensione positiva all’estremit? stretta dell’imbuto. Questa configurazione di tensioni fa s? che l’imbuto emetta elettroni dalla sua superficie, che poi si spostano dall’estremit? larga all’estremit? stretta dell’imbuto. Gli elettroni percorrono una breve distanza prima di colpire la superficie dell’imbuto, provocando l’emissione di pi? elettroni.
Un anodo all’estremit? stretta dell’imbuto raccoglie gli elettroni. Questa disposizione ? nota specificamente come moltiplicatore di elettroni a canale singolo. Una piastra a microcanali ? un tipo pi? complesso di moltiplicatore di elettroni che utilizza una matrice bidimensionale di moltiplicatori di elettroni a canale singolo.