تیوب های تکثیر کننده فوتونی (9)

امروزه در اغلب اسکنرهای تجاری پت از تیوب های تکثیر کننده  فوتونی (Photo Multiplier Tube (PMT)) به عنوان آشکارساز نوری استفاده می شود تا نور سوسوزن را به جریان الکتریکی تبدیل کنند. نور سوسوزن پس از عبور از پنجره ورودی شیشه ای، فوتوکاتد را تحریک می کند. فوتوکاتد از لایه ای نازک از ماده ای تشکیل شده که در اثر جایگذاری شدن انرژی در آن، به راحتی الکترون آزاد می کند. هر فوتون نوری از سوسوزن با احتمال حدود 15 تا 25 درصد شانس آزاد کردن یک الکترون را دارد. این احتمال بازده کوانتومی تیوب تکثیر کننده فوتونی نامیده می شود. یک اختلاف پتانسیل الکتریکی زیاد الکترون آزاد شده از فوتوکاتد را شتاب می دهد و آن را به سمت الکترودی با بار مثبت هدایت می کند که اولین داینود نامیده می شود. این داینود با ماده ای پوشیده شده است که به راحتی الکترون آزاد می کند و هر الکترون برخوردی هم، انرژی کافی برای آزاد کردن 3 تا 4 الکترون ثانویه از آن را دارد. به همین ترتیب این الکترون های ثانویه هم به سمت دومین داینود شتاب می گیرند تا در نهایت بهمنی از فوتوالکترون ها ایجاد می شود.

پس از 10 مرحله تقویت، هر الکترون اولیه در مدت چند نانو ثانیه در حدود یک میلیون الکترون آزاد کرده است که این الکترون ها منجر به جریانی در حدود چند میلی آمپر می شود که به راحتی قابل تشخیص است. اغلب اسکنرهای پت از تیوب های تکثیر کننده ی فوتونی تک کانال مربعی یا دایره ای با قطری در حدود 1 تا 5 سانتیمتر استفاده می کنند. تیوب های تکثیر کننده فوتونی چندین مزیت دارند که از آن جملی می توان به ضریب تقویت بالای آنها، که پالس های با سیگنال به نویز بالا ایجاد می کند، پایداری و دوام بالا و در نهایت پاسخ سریع آنها اشاره کرد. از معایب این تیوب ها نیز می توان به حجیم بودن و قیمت تقریبا گران آنها اشاره کرد.