8.3.2.2 Sekundärelektronenvervielfacher

Ein Sekundärelektronenvervielfacher (SEV, engl.: Photomultiplier, auch kurz Multiplier) ist ein Detektor zur Messung des auffallenden Lichtstroms, nicht zur Aufnahme von Bildern. Im technischen Sinne handelt es sich um einen Wandler, der Licht in elektrische Größen umwandelt [9]. Ein wesentlicher Vorteil der SEV gegenüber anderen Photosensoren (Photoemulsion, Halbleiterdetektoren) besteht in der strengen Proportionalität zwischen einfallendem Strahlungsstrom und Anodenstrom als Ausgang. Der in der Photokatode wirkende äußere photoelektrische Effekt (E. BECQUEREL, 1893) äußert sich darin, daß einfallende Photonen mit hinreichender Energie aus dem Katodenmaterial Elektronen freisetzen können. Diese Photoelektronen werden durch elektrostatische Felder, die durch Anlegen einer Gleichspannung über Spannungsteiler zwischen der Katode, 9 bis 13 sogenannten Dynoden und der Anode erzeugt werden, beschleunigt und können so beim Auftreffen auf die Dynoden weitere Elektronen auslösen. Dieser Vervielfachungseffekt führt zu einer Gesamtverstärkung der SEV-Typen zwischen $10^6$ und $10^8$, die in den Röhren selbst erzielt wird. Allerdings können nur einige Photonen Photoelektronen aus der Katode freisetzen, ihren wellenlängenabhängigen Anteil bezeichnet man als Quanteneffektivität; deren Maximalwerte liegen in der Regel bei Wellenlängen um 400 nm und betragen bis über 20%. Die SEV werden in speziellen Gehäusen betrieben, die vor allem Störungen der Felder zwischen den Elektroden abschirmen sollen und die in der Regel auch gekühlt werden können, um den Anteil des Dunkelstromes zu reduzieren.