द्वितीयक उत्सर्जन

टाउनसेंड हिमस्खलन का दृश्य, जो विद्युत क्षेत्र में द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की पीढ़ी द्वारा कायम रहता है

फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब में द्वितीयक उत्सर्जन का उपयोग किया जाता है। जब प्रकाश एक फोटोकैथोड से टकराता है तो उत्सर्जित प्रारंभिक इलेक्ट्रॉन एक डायनोड इलेक्ट्रोड से टकराते हैं, जिससे अधिक इलेक्ट्रॉन निकल जाते हैं, जो दूसरे डायनोड से टकराते हैं। प्रत्येक आपतित इलेक्ट्रॉन कई द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करता है, इसलिए कैस्केड डायनोड श्रृंखला प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनों को बढ़ाती है।

[[कण भौतिकी]] में, द्वितीयक उत्सर्जन एक ऐसी घटना है जहां पर्याप्त ऊर्जा के प्राथमिक आपतित कण, किसी सतह से टकराते समय या किसी सामग्री से गुजरते समय, द्वितीयक कणों के उत्सर्जन को प्रेरित करते हैं। यह शब्द अक्सर इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन को संदर्भित करता है जब वेक्यूम - ट्यूब में इलेक्ट्रॉन या आयन जैसे आवेशित कण किसी धातु की सतह से टकराते हैं; इन्हें द्वितीयक इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।^[1] इस मामले में, प्रति आपतित कण उत्सर्जित द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की संख्या को द्वितीयक उत्सर्जन उपज कहा जाता है। यदि द्वितीयक कण आयन हैं, तो प्रभाव को द्वितीयक आयन उत्सर्जन कहा जाता है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन का उपयोग फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों और छवि गहनता ट्यूबों में फोटो उत्सर्जन द्वारा उत्पादित फोटोइलेक्ट्रॉनों की छोटी संख्या को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे ट्यूब अधिक संवेदनशील हो जाती है। यह इलेक्ट्रॉनिक वैक्यूम ट्यूबों में एक अवांछनीय दुष्प्रभाव के रूप में भी होता है जब कैथोड से इलेक्ट्रॉन एनोड पर हमला करते हैं, और परजीवी दोलन का कारण बन सकते हैं।

अनुप्रयोग

द्वितीयक उत्सर्जक सामग्री

आम तौर पर उपयोग की जाने वाली माध्यमिक उत्सर्जक सामग्रियों में शामिल हैं

क्षार एंटीमोनाइड
बेरिलियम ऑक्साइड | बेरिलियम ऑक्साइड (BeO)
मैग्नीशियम ऑक्साइड | मैग्नीशियम ऑक्साइड (एमजीओ)
गैलियम फॉस्फाइड | गैलियम फॉस्फाइड (GaP)
गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड | गैलियम आर्सेनाइड फ़ॉस्फाइड (GaAsP)
लेड(II) ऑक्साइड | लेड ऑक्साइड (PbO)

फोटो मल्टीप्लायर और समान उपकरण

एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब में,^[2] एक या अधिक इलेक्ट्रॉन एक फोटोकैथोड से उत्सर्जित होते हैं और एक पॉलिश धातु इलेक्ट्रोड (जिसे अर्थ है कहा जाता है) की ओर त्वरित होते हैं। वे माध्यमिक उत्सर्जन के माध्यम से कई इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रोड सतह से टकराते हैं। फिर इन नए इलेक्ट्रॉनों को दूसरे डायनोड की ओर त्वरित किया जाता है, और प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आम तौर पर दस लाख के क्रम में समग्र लाभ ('इलेक्ट्रॉन गुणन') होता है और इस प्रकार अंतिम डायनोड पर इलेक्ट्रॉनिक रूप से पता लगाने योग्य वर्तमान पल्स उत्पन्न होता है।

इसी तरह के इलेक्ट्रॉन गुणक का उपयोग इलेक्ट्रॉनों या आयनों जैसे तेज़ कणों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।

ऐतिहासिक अनुप्रयोग

सामान्य तीव्रता पर आस्टसीलस्कप पर प्रदर्शन।

अधिक तीव्रता वाली वही ट्यूब। केंद्र में बिंदु के चारों ओर की डिस्क द्वितीयक उत्सर्जन के कारण होती है। इलेक्ट्रॉन स्क्रीन से हट जाते हैं और ट्यूब में पीछे की ओर चले जाते हैं। ट्यूब में वोल्टेज के कारण वे फिर से तेजी से आगे बढ़ते हैं, जिससे स्क्रीन एक विस्तृत क्षेत्र में टकराती है।^{[citation needed]}

विशेष प्रवर्धक ट्यूब

1930 के दशक में विशेष प्रवर्धक ट्यूब विकसित किए गए थे जो जानबूझकर इलेक्ट्रॉन किरण को मोड़ते थे, जिससे यह एनोड में प्रतिबिंबित होने के लिए डायनोड पर हमला करता था। इसका प्रभाव किसी दिए गए ट्यूब आकार के लिए प्लेट-ग्रिड दूरी को बढ़ाने, ट्यूब के ट्रांसकंडक्टेंस को बढ़ाने और इसके शोर आंकड़े को कम करने में हुआ। ऐसा विशिष्ट कक्षीय बीम हेक्सोड आरसीए 1630 था, जिसे 1939 में पेश किया गया था। क्योंकि ऐसी ट्यूबों में भारी इलेक्ट्रॉन प्रवाह ने डायनोड सतह को तेजी से क्षतिग्रस्त कर दिया, उनका जीवनकाल पारंपरिक ट्यूबों की तुलना में बहुत कम हो गया।^[3]

प्रारंभिक कंप्यूटर मेमोरी ट्यूब

पहले रैंडम एक्सेस कंप्यूटर मेमोरी में एक प्रकार की कैथोड रे ट्यूब का उपयोग किया जाता था जिसे विलियम्स ट्यूब कहा जाता था जो ट्यूब फेस पर बिट्स को स्टोर करने के लिए द्वितीयक उत्सर्जन का उपयोग करती थी। द्वितीयक उत्सर्जन पर आधारित एक अन्य रैंडम एक्सेस कंप्यूटर मेमोरी ट्यूब चयनकर्ता ट्यूब थी। चुंबकीय-कोर मेमोरी के आविष्कार के कारण दोनों को अप्रचलित कर दिया गया।

अवांछनीय प्रभाव - टेट्रोड

द्वितीयक उत्सर्जन अवांछनीय हो सकता है जैसे कि टेट्रोड थर्मिओनिक वाल्व (ट्यूब) में। इस उदाहरण में सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया स्क्रीन ग्रिड एनोड (प्लेट इलेक्ट्रोड) पर द्वितीयक उत्सर्जन पैदा करने के लिए इलेक्ट्रॉन प्रवाह को पर्याप्त रूप से तेज कर सकता है। इससे अत्यधिक स्क्रीन ग्रिड करंट उत्पन्न हो सकता है। यह इस प्रकार के वाल्व (ट्यूब) के लिए भी आंशिक रूप से जिम्मेदार है, विशेष रूप से प्रारंभिक प्रकार के एनोड के साथ द्वितीयक उत्सर्जन को कम करने के लिए इलाज नहीं किया जाता है, जो 'नकारात्मक प्रतिरोध' विशेषता प्रदर्शित करता है, जिससे ट्यूब अस्थिर हो सकती है। इस दुष्प्रभाव को कुछ पुराने वाल्वों (उदाहरण के लिए, टाइप 77 एक कलम के साथ ) को [[डायनाट्रॉन थरथरानवाला]] ऑसिलेटर के रूप में उपयोग करके उपयोग में लाया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनों को वापस प्लेट की ओर धकेलने के लिए टेट्रोड में एक तीसरा ग्रिड, जिसे सप्रेसर ग्रिड कहा जाता है, जोड़कर इस प्रभाव को रोका गया। इस ट्यूब को पेंटोड कहा जाता था।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ R. Kollath, Secondary electron emission of solids irradiated by electrons, Encyclopedia of Physics (ed. S. Flügge) Vol. 21, p. 232 - 303 (1956, in German)
↑ H. Semat, J.R. Albright, Introduction to Atomic and Nuclear Physics, 5th ed., ch. 4.12, Chapman and Hall, London (1972)
↑ "1630, Tube 1630; Röhre 1630 ID17477, HEXODE".

[1] R. Kollath, Secondary electron emission of solids irradiated by electrons, Encyclopedia of Physics (ed. S. Flügge) Vol. 21, p. 232 - 303 (1956, in German)

[2] H. Semat, J.R. Albright, Introduction to Atomic and Nuclear Physics, 5th ed., ch. 4.12, Chapman and Hall, London (1972)

[3] "1630, Tube 1630; Röhre 1630 ID17477, HEXODE".

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