En física de partículas , la emisión secundaria es un fenómeno donde las partículas incidentes primarias de suficiente energía , al chocar con una superficie o atravesar algún material, inducen la emisión de partículas secundarias. El término a menudo se refiere a la emisión de electrones cuando partículas cargadas, como electrones o iones en un tubo de vacío , golpean una superficie metálica; estos se llaman electrones secundarios . [1] En este caso, el número de electrones secundarios emitidos por partícula incidente se denomina rendimiento de emisión secundaria . Si las partículas secundarias son iones, el efecto se denomina emisión de iones secundarios . La emisión de electrones secundarios se utiliza en tubos fotomultiplicadores y tubos intensificadores de imágenes para amplificar la pequeña cantidad de fotoelectrones producidos por la fotoemisión, haciendo que el tubo sea más sensible. También ocurre como un efecto secundario indeseable en los tubos de vacío electrónicos cuando los electrones del cátodo golpean el ánodo y puede causar una oscilación parásita .
Los materiales emisores secundarios comúnmente utilizados incluyen
En un tubo fotomultiplicador , [2] uno o más electrones se emiten desde un fotocátodo y se aceleran hacia un electrodo de metal pulido (llamado dínodo ). Golpean la superficie del electrodo con suficiente energía para liberar una cantidad de electrones mediante emisión secundaria. Estos nuevos electrones luego se aceleran hacia otro dínodo y el proceso se repite varias veces, lo que da como resultado una ganancia general ("multiplicación de electrones") del orden de un millón y genera así un pulso de corriente detectable electrónicamente en los últimos dinodos.
Se pueden utilizar multiplicadores de electrones similares para la detección de partículas rápidas como electrones o iones .
En la década de 1930 se desarrollaron tubos amplificadores especiales que "doblaban" deliberadamente el haz de electrones, haciéndolo chocar contra un dínodo para reflejarlo en el ánodo. Esto tuvo el efecto de aumentar la distancia placa-rejilla para un tamaño de tubo determinado, aumentando la transconductancia del tubo y reduciendo su factor de ruido. Un típico "hexodo de haz orbital" fue el RCA 1630, introducido en 1939. Debido a que la fuerte corriente de electrones en tales tubos dañaba rápidamente la superficie del dínodo, su vida útil tendía a ser muy corta en comparación con los tubos convencionales. [3]
La primera memoria de computadora de acceso aleatorio utilizó un tipo de tubo de rayos catódicos llamado tubo Williams que utilizaba emisión secundaria para almacenar bits en la cara del tubo. Otro tubo de memoria de computadora de acceso aleatorio basado en emisión secundaria fue el tubo Selectron . Ambos quedaron obsoletos con la invención de la memoria de núcleo magnético .
La emisión secundaria puede ser indeseable, como en la válvula termoiónica tetrodo (tubo). En este caso, la rejilla de pantalla cargada positivamente puede acelerar la corriente de electrones lo suficiente como para provocar una emisión secundaria en el ánodo ( placa ). Esto puede dar lugar a una corriente excesiva en la rejilla de la pantalla. También es en parte responsable de que este tipo de válvula (tubo), especialmente los primeros con ánodos no tratados para reducir las emisiones secundarias, exhibieran una característica de " resistencia negativa ", que podía provocar que el tubo se volviera inestable. Este efecto secundario podría aprovecharse utilizando algunas válvulas más antiguas (por ejemplo, pentodo tipo 77) como osciladores dynatron . Este efecto se evitó añadiendo una tercera rejilla al tetrodo, llamada rejilla supresora, para repeler los electrones de regreso a la placa. Este tubo se llamó pentodo .