Jak działa fotomnożnik w obserwacjach astronomicznych?
Fotomnożnik (PMT – Photomultiplier Tube) to lampa elektronowa wykrywająca pojedyncze fotony z wyjątkową czułością. Działanie opiera się na zewnętrznym efekcie fotoelektrycznym: foton wybija elektron z fotokody, który jest następnie lawinowo wzmacniany przez serię dynod, dając sygnał elektryczny.
Typowy fotomnożnik zawiera 8-14 dynod, na których liczba elektronów jest mnożona ok. 10-krotnie przy każdym etapie – całkowite wzmocnienie przekracza 10^8. Dzięki temu PMT rejestruje nawet jednofotonowe impulsy światła przy poziomie szumu poniżej 100 impulsów na sekundę.
W astronomii fotomnożniki stosowane są w fotometrach fotoelektrycznych, scyntylatorach do detekcji promieniowania gamma i cząstek kosmicznych (np. w obserwatoriach Cherenkov MAGIC, HESS, CTA) oraz w detektorach neutrin. Ich wysoką czułość i szybkość odpowiedzi (nanosekundy) zastępują coraz częściej krzemowe fotopowielacze (SiPM).