5. Szintillatoren - HEPHY

5.7 Photomultiplier
Photokathode – 1
★ Die Kathode besteht aus photosensitivem Material, und wird meist in Form
eines dünnen Films direkt auf die Innenseite des Eintrittsfensters aufgetragen.
★ Ein wichtiger Parameter der Photokathode ist die Quantenausbeute
(“quantum efficieny”) η(λ). Das ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein einfallendes
Photon ein Photoelektron erzeugt. Sie ist abhängig vom Kathodenmaterial
und von der Wellenlänge des einfallenden Lichtes.
★ In Metallen verlieren durch Photonen angeregte e – durch Stöße mit den
zahlreichen Leitungselektronen rasch an Energie. Dadurch werden sie vor
Erreichen der Oberfläche oft so stark abgebremst, daß sie die Kathode nicht
verlassen können. Metalle sind daher in der Regel keine guten Photokathoden
(max. Quantenausbeute η peak ≈ 0.1%, d.h. nur jedes 1000. Photon
mit “optimaler” Wellenlänge erzeugt ein Photoelektron).
★ Die meisten Photokathoden werden daher aus Halbleitern gemacht, in der
Regel diverse Antimonidverbindungen mit einem Alkalimetall oder Bialkaliverbindungen.
Diese erreichen maximale Quantenausbeuten von 10–30%.
M. Krammer: Detektoren, SS 09 Szintillatoren 55