Prinzip Der Bildverstärkung; Photokathode - Pco Hsfc-Pro Bedienungsanleitung

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Objekt

Photokathode

©PCO 2004
HSFC-PRO
2.2 Prinzip der Bildverstärkung
Anhand nachfolgender Skizze wird die prinzipielle Wirkungs-
weise von MCP-Bildverstärkern erklärt:
-180V/+80V
Verschluß auf/zu
Licht
Abbildungsoptik
Photokathode
Anschluß eines Pulsers
z.B. HVP5N, HVP2N
Das vom Objekt kommende Licht löst auf der Photokathode
Photoelektronen aus. Diese treffen auf eine Mikrokanalplatte
(micro channel plate, kurz MCP), in der sie durch Sekundär-
elektronenvervielfachung vermehrt werden. Schließlich werden
sie auf einen Phosphorschirm hin beschleunigt und regen die-
sen zum Leuchten an.
Die Photokathode besteht aus einer dünnen Schicht eines Ma-
terials mit niedriger Austrittsarbeit für Elektronen und bietet ho-
he Quantenausbeute bis hin zu langen Wellenlängen. Durch
die Wahl von Material und Schichtdicke kann die spektrale
Empfindlichkeit vom nahen UV bis in den Bereich des nahen IR
variiert werden. Die Quantenausbeute (Zahl der Photoelektro-
nen durch Zahl der Photonen) liegt bei vielen Materialien bei
10 % oder besser. Durch die Wahl der Spannung an der Pho-
tokathode können die Elektronen auf die MCP hin beschleunigt
werden (neg. Spannung) oder sie verbleiben in der Photoka-
thode (pos. Spannung). Diese Eigenschaft erlaubt es, den Bild-
verstärker auf einfache Weise als elektronischen Verschluß zu
benutzen. Dabei muß nicht die gesamte am Bildverstärker an-
liegende Spannung von einigen kV geschaltet werden, sondern
es genügt ein Spannungshub von 200 - 250 V an der Photoka-
thode, um ein Öffnungsverhältnis von 1:10
Leistungsfähige "Hochspannungs"-Pulsgeneratoren erreichen
dabei Verschlußöffnungszeiten von wenigen Nanosekunden.
Sie können die kapazitive Last (ca. 100pF) der Photokathode
mit einer Flankensteilheit von 1-2ns schalten.
0 ... 900V
Nachbeschleuni-
Verstärkung
- -
e e
Mikrokanalplatte
2. Funktionsprinzip
6kV
Licht
Phosphorschirm
Anschluß eines Hochspannungsmoduls
z.B. HVMCP
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zu erreichen.