fotomultiplikatorrör

Ett fotomultiplikatorrör, ofta förkortat PMT (photomultiplier tube på engelska), är en vakuuminnebädd elektronisk ljussensor som omvandlar ljus till elektrisk puls. Röret består av en fotokatod, ett eller flera rörliga dynodsteg (dynodsstack), en anod och ett högspänningssystem som upprätthåller en strömförande krets genom hela konstruktionen. Fotokatoden konverterar inkommande fotoner till elektroner via fotoelektrisk effekt, och varje utsänd elektron accelereras mot dynodstegen där den multipliceras i varje dynod.

Funktionen bygger på elektronmultiplikation: en enskild foton kan därmed ge upphov till en mycket större elektrisk signal, ofta med förstärkningar i storleksordningen 10^6–10^8. Den resulterande strömmen eller spiken av elektroner får snabbt uppnå sin höga amplitud, vilket gör PMT:n extremt känslig och tidsupplösande. Responsen är snabb, ofta i nanosekundsklassen, och känsligheten varierar beroende på fotokatodens material (t.ex. bialkali, multialkali, Cs-Te). Röret kräver hög vakuumkammare och högspänning (vanligtvis kilovoltintervallet).

Egenskaperna inkluderar hög gain, låg egen brusnivå och god tidsupplösning, men PMT:n är känslig för magnetfält, kan vara skör och kräver noggrann avskärmning samt vibrationstabilisering. Nattligt och termisk påverkan kan öka mörkströmmar och efterpulser. Användningsområden omfattar kärnfysik, medicinsk bildgivning (t. ex. PET, scintillationsdetektering), astrofysik och industriell detektering av ljuspulser. Som alternativ används solid-state-sensorer som APD och SiPM i nya system, som ofta är mindre känsliga för magnetfält men erbjuder andra för- och nackdelar.