Photo-Sekundärelektronenvervielfacher, SEV (engl. Photomultiplier), ein Vakuumphotoempfänger zum Nachweis geringer Strahlungsintensitäten. Der P. enthält in einem evakuierten Glaskolben die Photokatode, ein Sekundärelektronen-Vervielfachersystem und die Signalanode (Abb. 1); er wird in einer Spannungsteilerschaltung betrieben. Die von der Photokatode bei Belichtung emittierten Photoelektronen werden auf einige 100 eV beschleunigt und lösen an der ersten Dynode des SEV-Systems je 3 bis 5 Sekundärelektronen aus, die ihrerseits beschleunigt werden und an der nächsten Dynode weitere Sekundärelektronen freisetzen usf. Die Spannungsstufe von Dynode zu Dynode beträgt 100 bis 400 V, die Dynoden selbst haben Kasten- oder Jalousieform und bestehen aus Material mit hoher Sekundärelektronenausbeute δ=3 bis 5 (z.B. Cu-Be), so daß sich bei n=10 bis 16 Dynoden für die Gesamtausbeute Werte G_SEV=δⁿ=10⁴ bis 10⁸ ergeben. Der an der Anode gemessene Signalstrom beträgt i_a=G_SEVS(λ)P_L, wobei P_L die zu messende Strahlungsleistung und S(λ) die wellenlängenabhängige photoelektrische Empfindlichkeit der Photokatode in A/W bedeuten (Photoempfänger). Allerdings werden auch alle thermisch oder durch Störlicht von der Photokatode emittierten Elektronen um G_SEV vervielfacht; ihr Anteil muß daher durch sorgsame optische Abschirmung und gegebenenfalls Kühlung des P. niedrig gehalten werden. Die Nachweisempfindlichkeit des P. entspricht einer rauschäquivalenten Strahlungsleistung von 10^-14 bis <10^-16 W/

; seine Zeitauflösung ist hauptsächlich durch Laufzeitstreuungen der Elektronen begrenzt und beträgt konventionell einige ns, in optimierten Ausführungen etwa 10^-10 s. Ortsauflösende P. besitzen mehrere (z.B. 1×16 oder 8×8) getrennte SEV-Kanäle, die einzeln ausgelesen werden. P. mit Mikrokanalplatte(n) als SEV-System (Abb. 2) erreichen Anstiegszeiten unter 1 ns und Vervielfachungen G_MCP>10⁴.

Photo-Sekundärelektronenvervielfacher 1: Photo-SEV im Schnitt (a) mit Spannungsteilerschaltung (b). 1 Photokatode, 2 Fokussierelektrode, 3 Sekundärelektronen-Vervielfachersystem, 4 Anode, R_a Arbeitswiderstand, u_SEV Gesamtspannung, u(t) Signalspannung.

Photo-Sekundärelektronenvervielfacher 2: Mikrokanalplatten-Photo-SEV. 1: Photokatode, 2: Mikrokanalplatte (MCP), 3: Anode.