El fotomultiplicador

En una cámara de television, la energía de un rayo de luz es transferida a un rayo de electrones. Esto se hace por dos razones fundamentales .Primera: la luz debe ser transformada en un impulso eléctrico, de manera que, finalmente, pueda producir radio-ondas transmisibles. Segunda: el rayo luminoso no es muy potente.En la television, la imagen se divide en muchas partes pequeñas, y por ello las cantidades de luz lo son también y necesitan ser amplificadas. El fotomultiplicador produce primero el rayo de electrones y luego lo amplifica .
Un rayo de luz esta constituido por fotones, cada uno de los cuales puede arrancar un electrón de una pieza de metal sensible, el fotocatodo. El fotón transfiere su energía al electrón, y cuando este abandona el fotocatodo se encuentra en un campo eléctrico. Las fuerzas electrostáticas empujan el electrón cargado negativamente , alejándolo del cátodo, también cargado negativamente (las cargas del mismo signo no se repelen ) y le van proporcionando una energía adicional, a medida que la partícula se acelera hacia otra placa.Cuando un electrón choca contra una placa le arranca varios electrones.La energía del primer electrón se reparte entre el segundo grupo de electrones, que recibe la denominacion de secundarios.
Los electrones secundarios también son acelerados por campos eléctricos. Además, son atraídos hacia otra placa (llamada dinodo), cargada mas positivamente que la placa de la que provienen y, por lo tanto, capaz de atraer los electrones cargados negativamente . Luego, cada electrón arranca de nuevo de esta placa varios electrones secundarios. Los electrones van de una placa a la siguiente, y cada vez se multiplica su numero. Si hay 10 placas, y cada electrón arranca cuatro electrones secundarios, cuando el rayo electrónico llega a la ultima placa comprende ya alrededor de un millón de electrones .

Desarrollo de los fotomultiplicadores:

la aparicion de la célula de la fotoeléctrica, hacia 1920, permitio importantes mejoras técnica en varios campos, especialmente en el registro de sonido. Sin embargo, resulto imposible hacer mucho uso de la fotoelectricidad, debido al excesivo ruido de los amplificadores, capaces de trabajar con corrientes de una fracción de microamperios con anchura de bandas de unos pocos kilociclos por segundo. Esta situacion cambio completamente en 1938, con la producción de un tipo de fotomultiplicadores en los que las pequeñas corrientes fotoeléctricas eran amplificadas por el proceso, casi silencioso, de la emision secundaria de este modo, la amplitud de corriente se elevo a un nivel tal que las válvulas electrónicas convencionales podían usarse sin introducir demasiado ruido .

Tipos de fotomultiplicadores

El problema principal que plantea el diseño de un fotomultiplicador consiste en ordenar los electrodos de manera que los electrones acelerados incidan sobre una superficie emisora secundaria, con un campo eléctrico que,a su vez, tienda a alejarlos del mismo y a lanzarlos contra el siguiente electrodo. Hasta el presente se ha diseñado varios sistemas de dinodos, que se conocen por diversas denominaciones, tales como persiana veneciana, caja y rejilla y enfocados. Cualquiera que sea el sistema utilizado en un fotomultiplicador, el problema estriba en lograr que los electrones del fotocatodo incidan sobre el primer dinodo (D), y el modo de resolverlo depende de que se utilice un fotocatodo semitransparente o de que el cátodo este colocado sobre un electrodo metalico opaco. En este segundo caso, el cátodo se monta a cierta distancia del vidrio de la ampolla envolvente, inclinado con respecto al rayo luminoso, de manera que la cantidad de luz incide sobre el cátodo depende de su posición . Sin embargo, esto no es un serio inconveniente si la luz incide sobre el cátodo en forma de rayo paralelo .
En los tubos con cátodos semitransparente la ventana esta en un extremo; la capacidad de recepción luminosa del fotocatodo montado en la superficie interior de la ventana hace que este tipo sea recomendado en caso de que las fuentes luminosas sean difusa