Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Fotomultiper tüpler (kısaca fotomultiperler veya PMTs), vakum tüp ailesinin bir üyesidir ve vakum tüplerden özel olarak çok daha hassas bir ışığın ultraviyole, görülebilir ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki elektromanyetik spektrumunu kapsayan sensöre sahiptir. Bu dedektörler gelen ışıktan kaynaklanan akımı 100 milyon kat kadar katlarlar (örneğin 160 dB). Dinot katlama sürecinde fotonların tek tek gözlemlenmesi mümkün olur ve ışığın akısı çok düşüktür. Çoğu vakum tüpünün aksine modası geçmiş değillerdir ve halen kullanılmaktadır.
Yüksek verim, düşük gürültü, yüksek frekans tepkisi ya da eşdeğer olarak ultra yüksek tepkisi ve geniş toplama alanı kombinasyonunun toplamı fotomultiperleri nükleer fizik, yüksek enerji fiziği, astronomi, kan testlerini de içeren tıbbi teşhisler, tıbbi görüntüleme sistemleri, hareketli fotoğraf tarama, radar yayını bozma ve yüksek bitli tarayıcılarda kullanılmaktadır. Fotomultiper teknolojisinin çalışma prensibi farklı bir şekilde entegre edildiğinde gece görüş cihazlarına benzer.
Yarıiletken cihazlar, özellikle avalanche fotodiyotları fotomultiperler için alternatif olarak düşünülebilmektedir ancak fotomultiperlerin sağlam ve karakteristik yapısı onları düşük gürültü uygulamaları, hizalama yapmak için yüksek hassasiyette çalışan ışık dedektörleri için özel kılar.
Yapısı ve çalışma ilkesi
Fotomultiperler genel olarak fotokatot, birkaç tane dinot ve bir anot içeren tahliye cam gövdesiyle kurulur. Gelen fotonlar, genellikle ince bir buhar birikmiş olan cihazın giriş penceresindeki iletken katmana yani fotokatot malzemeye çarparlar. Elektronlar fotoelektrik etkinin bir sonucu olarak yüzeyden fırlatılırlar. Bu elektronlar ikincil emisyon işleminin parçası olarak elektron katlayıcıları boyunca elektrota odaklanarak yönelirler.
Tarih
İki bilimsel keşfin birlikteliği
Fotomultiperlerin icadı kendinden önceki iki önemli başarı sayesinde mümkün olmuştur. Bunlar fotoelektrik etki ve fotoelektrik etkinin ikincil emisyonudur.
Fotoelektrik etki
Fotoelektrik etkinin ilk ispatı 1887 yılında Heinrich Hertz'in ultraviyole ışığı kullanması sayesinde kendini gösterdi. Dikkate değer pratik uygulamaları ise iki yıl sonra Elster ve Geitel tarafında aynı etkinin gözlemlenebilir dalga boyunun alkali metallere (potasyum ve sodyum) çarpması sonucunda ortaya çıktı. Bir başka alkali metal olan sezyuma ek olarak görünür dalga boyundaki kırmızı kısmın daha uzun dalga boylarına doğru uzatılabilmesi için hassas dalga boyu aralığında çalışmaya olanak sağlamıştır.
Tarihsel olarak fotoelektrik etki 1905 yılında kuantum mekaniğinin temel prensiplerini kurmak için fotoelektrik etkiye güvenen Albert Einstein ile ilişkilendirilir. Büyük bir başarı olarak görülen bu çalışma 1921 yılında Einstein'a Nobel Ödülünü kazandırmıştır. Aynı zamanda Heinrich Hertz'ün 18 yıl daha önce emisyona uğrayan elektronların kinetik enerjisinin frekansları ile ilişkili ancak optik yoğunluktan bağımsız olduğunun farkına varamamış olması düşünmeye değer. Bu durum ışığın ilk defa ayrı bir doğasının bulunduğuna dikkat çekmiştir, örneğin kuantaların varlığı.
İkincil emisyon
İkincil emisyon (vakum bir tüp ortamında bulunan elektronların elektrota çarparak yeni elektronların emisyonuna sebep olma kabiliyeti) ilk başta fotohassaslıktan yoksun cihazlar ve tamamen elektronik olaylar ile sınırlıydı.1902 yılında Austin ve Starke metal yüzeylerin elektron ışınlarını gelen elektronlardan daha yüksek sayıda yayarak etkilediğini rapor etti. Yeni bir keşif olan ikincil emisyonun sinyallerin amplifikasyonunda uygulanabileceği I. Dünya Savaşından sonra Westinghouse bilim insanı Joseph Slepian tarafından 1919 alınan bir patent ile önerildi.
Pratik bir elektronik televizyon kamerası yarışı
Fotomultiper icat etmek için gereken malzemeler 1920'li yıllarda bir araya getirildi çünkü o dönemde vakum tüpü teknolojilerinin gelişimi ivmelenmişti. Herkes için değil ama çoğu çalışan için öncelikli amaç pratik bir televizyon kamerası teknolojisine duyulan ihtiyacı kapatmaktı. Televizyon 1934 yılındaki ilk pratik kameranın (ikonoskop) kendini göstermesinin ardından yıllarca ilkel bir prototip olarak kaldı. Televizyon kamerasının ilk prototipleri oldukça başarısız ve hassaslıktan yoksundu. Fotomultiper teknolojisi ikonoskop ve sonrasında pratik olmak için yeterince hassas olan ortikon gibi televizyon kamerası tüplerini icat etmemizi sağladı. Böylece bu süreç fotoemisyon (yani fotoelektrik etki) ile ikincil emisyonun birlikte oluşturduğu bir kombinasyon haline geldi. Her iki doğal olay da pratik bir fotomultiper üretebilmek için daha önceden üzerinde çalışılmıştı ve aynı zamanda yeterince anlaşılmıştı.
İlk fotomultiper (1934)
Herkes tarafından kabul edilen ilk fotomultiper New Jersey’de bulunan Harrison merkezli bir RCA grubu tarafından 1934 yılının başlarında icat edilmiştir. Harley Lams ve Bernard Salzberg fotoelektrik etki katodu ve yalnız ikincil emisyon amplifikasyon sürecini yalnız bir vakum içinde birleştirmeyi ve onun performansını bir elektron amplifikasyon kazancı ile bir fotomultiper olarak karakterize etmeyi başaran ilk kişilerdi. Bu başarılar Haziran 1934’ten önce detaylı bir şekilde Radyo Mühendisleri Enstitüsü Tutanaklarına (İngilizce: Proceedings of the Institute of Radio Engineers (Proc. IRE)) el yazısı ile yazılmıştı. Cihaz yarı silindirik bir fotokatot, eksenlere monte edilen ikincil bir yayıcı ve ikincil yayıcıyı saran toplayıcı bir ızgaradan oluşuyordu. Tüpün yaklaşık sekiz kazancı vardı ve 10 kHz üzeri frekanslarda oldukça iyi bir çalışma performansı sergiliyordu.
Kaynakça
- ^ H. Hertz (1887). "Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung". Annalen der Physik. 267 (8). ss. 983-1000. Bibcode:1887AnP...267..983H. doi:10.1002/andp.18872670827. 1 Aralık 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 30 Mayıs 2015.
- ^ Elster, Julius; Geitel, Hans (1889). "Ueber die Entladung negativ electrischer Körper durch das Sonnen- und Tageslicht". Annalen der Physik. 274 (12). s. 497. Bibcode:1889AnP...274..497E. doi:10.1002/andp.18892741202.
- ^ A. Einstein (1905). "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt" (PDF). Annalen der Physik. 322 (6). ss. 132-148. Bibcode:1905AnP...322..132E. doi:10.1002/andp.19053220607. 9 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 30 Mayıs 2015.
- ^ H.
- ^ J.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fotomultiper tupler kisaca fotomultiperler veya PMTs vakum tup ailesinin bir uyesidir ve vakum tuplerden ozel olarak cok daha hassas bir isigin ultraviyole gorulebilir ve yakin kizilotesi dalga boylarindaki elektromanyetik spektrumunu kapsayan sensore sahiptir Bu dedektorler gelen isiktan kaynaklanan akimi 100 milyon kat kadar katlarlar ornegin 160 dB Dinot katlama surecinde fotonlarin tek tek gozlemlenmesi mumkun olur ve isigin akisi cok dusuktur Cogu vakum tupunun aksine modasi gecmis degillerdir ve halen kullanilmaktadir FotomultiperFotomultiper tupun icerisinde bir dinot elektrotu Yuksek verim dusuk gurultu yuksek frekans tepkisi ya da esdeger olarak ultra yuksek tepkisi ve genis toplama alani kombinasyonunun toplami fotomultiperleri nukleer fizik yuksek enerji fizigi astronomi kan testlerini de iceren tibbi teshisler tibbi goruntuleme sistemleri hareketli fotograf tarama radar yayini bozma ve yuksek bitli tarayicilarda kullanilmaktadir Fotomultiper teknolojisinin calisma prensibi farkli bir sekilde entegre edildiginde gece gorus cihazlarina benzer Yariiletken cihazlar ozellikle avalanche fotodiyotlari fotomultiperler icin alternatif olarak dusunulebilmektedir ancak fotomultiperlerin saglam ve karakteristik yapisi onlari dusuk gurultu uygulamalari hizalama yapmak icin yuksek hassasiyette calisan isik dedektorleri icin ozel kilar Yapisi ve calisma ilkesiSintilatore baglanmis bir fotomultiperin sematik gosterimi Gama isinlarinin tespiti icin ozel olarak dizayn edilmistir Tipik fotomultiper voltaj bolucu devrelerde dusuk ve yuksek voltaj kullanilir Fotomultiperler genel olarak fotokatot birkac tane dinot ve bir anot iceren tahliye cam govdesiyle kurulur Gelen fotonlar genellikle ince bir buhar birikmis olan cihazin giris penceresindeki iletken katmana yani fotokatot malzemeye carparlar Elektronlar fotoelektrik etkinin bir sonucu olarak yuzeyden firlatilirlar Bu elektronlar ikincil emisyon isleminin parcasi olarak elektron katlayicilari boyunca elektrota odaklanarak yonelirler TarihIki bilimsel kesfin birlikteligi Fotomultiperlerin icadi kendinden onceki iki onemli basari sayesinde mumkun olmustur Bunlar fotoelektrik etki ve fotoelektrik etkinin ikincil emisyonudur Fotoelektrik etki Fotoelektrik etkinin ilk ispati 1887 yilinda Heinrich Hertz in ultraviyole isigi kullanmasi sayesinde kendini gosterdi Dikkate deger pratik uygulamalari ise iki yil sonra Elster ve Geitel tarafinda ayni etkinin gozlemlenebilir dalga boyunun alkali metallere potasyum ve sodyum carpmasi sonucunda ortaya cikti Bir baska alkali metal olan sezyuma ek olarak gorunur dalga boyundaki kirmizi kismin daha uzun dalga boylarina dogru uzatilabilmesi icin hassas dalga boyu araliginda calismaya olanak saglamistir Tarihsel olarak fotoelektrik etki 1905 yilinda kuantum mekaniginin temel prensiplerini kurmak icin fotoelektrik etkiye guvenen Albert Einstein ile iliskilendirilir Buyuk bir basari olarak gorulen bu calisma 1921 yilinda Einstein a Nobel Odulunu kazandirmistir Ayni zamanda Heinrich Hertz un 18 yil daha once emisyona ugrayan elektronlarin kinetik enerjisinin frekanslari ile iliskili ancak optik yogunluktan bagimsiz oldugunun farkina varamamis olmasi dusunmeye deger Bu durum isigin ilk defa ayri bir dogasinin bulunduguna dikkat cekmistir ornegin kuantalarin varligi Ikincil emisyon Ikincil emisyon vakum bir tup ortaminda bulunan elektronlarin elektrota carparak yeni elektronlarin emisyonuna sebep olma kabiliyeti ilk basta fotohassasliktan yoksun cihazlar ve tamamen elektronik olaylar ile sinirliydi 1902 yilinda Austin ve Starke metal yuzeylerin elektron isinlarini gelen elektronlardan daha yuksek sayida yayarak etkiledigini rapor etti Yeni bir kesif olan ikincil emisyonun sinyallerin amplifikasyonunda uygulanabilecegi I Dunya Savasindan sonra Westinghouse bilim insani Joseph Slepian tarafindan 1919 alinan bir patent ile onerildi Pratik bir elektronik televizyon kamerasi yarisiFotomultiper icat etmek icin gereken malzemeler 1920 li yillarda bir araya getirildi cunku o donemde vakum tupu teknolojilerinin gelisimi ivmelenmisti Herkes icin degil ama cogu calisan icin oncelikli amac pratik bir televizyon kamerasi teknolojisine duyulan ihtiyaci kapatmakti Televizyon 1934 yilindaki ilk pratik kameranin ikonoskop kendini gostermesinin ardindan yillarca ilkel bir prototip olarak kaldi Televizyon kamerasinin ilk prototipleri oldukca basarisiz ve hassasliktan yoksundu Fotomultiper teknolojisi ikonoskop ve sonrasinda pratik olmak icin yeterince hassas olan ortikon gibi televizyon kamerasi tuplerini icat etmemizi sagladi Boylece bu surec fotoemisyon yani fotoelektrik etki ile ikincil emisyonun birlikte olusturdugu bir kombinasyon haline geldi Her iki dogal olay da pratik bir fotomultiper uretebilmek icin daha onceden uzerinde calisilmisti ve ayni zamanda yeterince anlasilmisti Ilk fotomultiper 1934 Herkes tarafindan kabul edilen ilk fotomultiper New Jersey de bulunan Harrison merkezli bir RCA grubu tarafindan 1934 yilinin baslarinda icat edilmistir Harley Lams ve Bernard Salzberg fotoelektrik etki katodu ve yalniz ikincil emisyon amplifikasyon surecini yalniz bir vakum icinde birlestirmeyi ve onun performansini bir elektron amplifikasyon kazanci ile bir fotomultiper olarak karakterize etmeyi basaran ilk kisilerdi Bu basarilar Haziran 1934 ten once detayli bir sekilde Radyo Muhendisleri Enstitusu Tutanaklarina Ingilizce Proceedings of the Institute of Radio Engineers Proc IRE el yazisi ile yazilmisti Cihaz yari silindirik bir fotokatot eksenlere monte edilen ikincil bir yayici ve ikincil yayiciyi saran toplayici bir izgaradan olusuyordu Tupun yaklasik sekiz kazanci vardi ve 10 kHz uzeri frekanslarda oldukca iyi bir calisma performansi sergiliyordu Kaynakca H Hertz 1887 Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung Annalen der Physik 267 8 ss 983 1000 Bibcode 1887AnP 267 983H doi 10 1002 andp 18872670827 1 Aralik 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 30 Mayis 2015 Elster Julius Geitel Hans 1889 Ueber die Entladung negativ electrischer Korper durch das Sonnen und Tageslicht Annalen der Physik 274 12 s 497 Bibcode 1889AnP 274 497E doi 10 1002 andp 18892741202 A Einstein 1905 Uber einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt PDF Annalen der Physik 322 6 ss 132 148 Bibcode 1905AnP 322 132E doi 10 1002 andp 19053220607 9 Temmuz 2011 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 30 Mayis 2015 H J