Flashcard FC284270
Por que a cadeia de dinodos é necessária em uma válvula fotomultiplicadora?
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
Por que a cadeia de dinodos é necessária em uma válvula fotomultiplicadora?
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Resposta
Porque o fotocátodo emite muito poucos elétrons por fóton; os dinodos promovem a emissão secundária e produzem o ganho elétrico necessário (G = ∏δ_i) para gerar uma carga coletável suficiente.Explicação:
O fotocátodo geralmente gera ≈0–1 elétron por fóton, carga isolada insuficiente para produzir um pulso detectável.
A cadeia de dinodos causa multiplicação secundária com ganho total \(G=\prod_i \delta_i\approx\delta^n\).
A carga coletada no ânodo fica \(Q=e\cdot G\), aumentando a corrente/pulso até níveis processáveis pelo circuito de leitura.
Exemplo:
Suponha ganho por dinodo \(\delta=6\) e \(n=10\) estágios: \(G=\delta^n=6^{10}=6{,}046{,}6176\approx6{,}05\times10^7\).
A carga coletada será \(Q=e\cdot G=(1{,}6\times10^{-19}\,\mathrm{C})\cdot(6{,}05\times10^{7})\approx9{,}68\times10^{-12}\,\mathrm{C}\).
Se o pulso durar \(\tau=10\ \mathrm{ns}\), a corrente média é \(I=Q/\tau\approx9{,}68\times10^{-4}\,\mathrm{A}\).
Com uma carga de saída \(R=50\,\Omega\), a tensão no pulso é \(V=I\cdot R\approx48{,}4\ \mathrm{mV}\), detectável.
Sem multiplicação, um único elétron daria \(Q=e=1{,}6\times10^{-19}\,\mathrm{C}\), resultando em tensões da ordem de \(10^{-9}\)–\(10^{-10}\ \mathrm{V}\), impossíveis de usar diretamente.
Veja como foi cobrado:
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