Tài liệu Cơ sở các phương pháp vật lý hạt nhân thực nghiệm

n cesi bên trong quang âm cực sẽ càng mạnh, nếu ánh sáng rơi vào 
quang âm cực càng nhiều và hiệu điện thế trên quang âm cực càng lớn. Trong cơ chế mỏi 
như vậy, độ nhạy của các quang âm cực được phục hồi sau một thời gian “nghỉ” dài, 
trong thời gian đó các nguyên tử cesi khuếch tán từ các lớp bên trong ra bề mặt âm cực. 
Sơ đồ định tính hiện tượng mỏi của các quang âm cực được khẳng định bằng thực 
nghiệm. Thật vậy, hiện tượng mỏi của của các quang âm cực càng mạnh, nếu dòng ánh 
sáng càng lớn. Các quang âm cực sau thời gian nghỉ dài sẽ phục hồi một phần hoặc hoàn 
toàn độ nhạy của mình, hơn nữa, ở các nhiệt độ cao hơn thì việc phục hồi diễn ra nhanh 
hơn. 
Đầu vào của PMT. Các điện tử thoát ra từ các quang âm cực với vận tốc khác nhau, và 
dưới các góc khác nhau so với bề mặt của âm cực. Kết cấu của đầu vào PMT cần phải sao cho 
việc thu tập các điện tử trên đinôt thứ nhất càng lớn và càng giống với các đoạn khác của quang 
âm cực càng tốt. Các điện tử đi đến đinôt thứ nhất càng ít, thì thăng giáng tương đối của số lượng 
của chúng càng lớn và độ tản mạn của các biên độ xung trên đầu ra của PMT càng lớn. Việc thu 
thập không đều các điện tử từ các đoạn khác nhau của quang âm cực cũng làm tăng thăng giáng 
của các biên độ xung. Trong PMT có các quang âm cực lớn, đầu vào có các kích thước lớn, điều 
này làm phức tạp việc điều tiêu của các quang điện tử trên đinôt thứ nhất. Trong những trường 
hợp như vậy người ta điều tiêu nhờ điện trường do hai-ba điện cực vòng trong buồng vào tạo ra. 
Khi sử dụng các ống đếm nhấp nháy để nghiên cứu phân bốtheo thời gian, xuất hiện yêu cầu tính 
đẳng thời của các quỹ đạo điện tử từ quang âm cực đến đinôt thứ nhất. Các yêu cầu về tính đẳng 
thời của các quỹ đạo và của việc thu tập toàn phần các điện tử thường mâu thuẫn nhau. Vì vậy 
các hình dạng của trường điều tiêu đối với các PMT thời gian và đo phổ là khác nhau. Trong các 
PMT có quang âm cực đường kính dưới 40 mm với hai điện cực điều tiêu trong buồng vào, có 
thể nhận được độ đẳng thời của các quỹ đạo các quang điện tử chính xác không dưới 10-9 s. 
 191
Hệ đinôt. Hệ thống các đinôt trong PMT dùng để khuếch đại các dòng điện tử. Việc tăng 
số lượng các điện tử trên mỗi đinôt xảy ra do phát xạ điện tử thứ cấp. Quá trình “tăng số lượng” 
điện tử có hiệu quả, nếu, thứ nhất, hệ số phát xạ điện tử thứ cấp lớn hơn một và thứ hai, nếu việc 
thu tập các điện tử của phát xạ thứ cấp từ đinôt trước đó trên đinôt tiếp sau càng đầy đủ càng tốt. 
Ngoài ra, đối với các PMT, thời gian cần sao cho thời gian các điện tử đi từ một đinôt đến đinôt 
khác có độ tản mạn nhỏ. 
Xét quá trình phát xạ điện tử thứ cấp. Phát xạ điện tử thứ cấp được đặc trưng bằng hệ số 
phát xạ thứ cấp: tỷ số giữa dòng điện tử thứ cấp và dòng sơ cấp. Hệ số phát xạ thứ cấp β phụ 
thuộc vào vật liệu và trạng thái bề mặt của nó, vào năng lượng của các điện tử sơ cấp, góc rơi 
vào của các điện tử. Hệ số phát xạ thứ cấp lúc đầu tăng khi tăng năng lượng điện tử, và sau đó 
giảm khi năng lượng điện tử cao hơn 100 – 1000 eV (tùy thuộc vào vật liệu). Có thể giải thích 
động thái này một cách định tính như sau. Các điện tử, khi rơi vào vật liệu, do các va chạm đàn 
hồi và không đàn hồi, truyền năng lượng của mình cho nhiều điện tử. Năng lượng của điện tử sơ 
cấp càng cao, thì nó truyền năng lượng của mình cho càng nhiều điện tử. Nhưng năng lượng của 
điện tử sơ cấp càng cao, thì nó xâm nhập càng sâu và như vậy, các điện tử thứ cấp nhận được 
năng lượng ở độ sâu càng lớn trong vật liệu, và đối với chúng xác suất rời khỏi vật liệu giảm đi. 
Vì vậy sự phụ thuộc của hệ số phát xạ điện tử thứ cấp vào năng lượng các điện tử rơi vào có 
điểm cực đại. 
Nếu quá trình truyền năng lượng cho các điện tử thứ cấp được quyết định chủ yếu bởi 
năng lượng điện tử sơ cấp, thì chuyển động của các điện tử thứ cấp tới bề mặt và việc chúng 
thoát ra khỏi vật liệu chủ yếu được quyết định bởi chính vật liệu (kim loại, chất bán dẫn, chất 
điện môi). Tương tác mạnh của các điện tử thứ cấp với các điện tử dẫn nạp – nguyên nhân cơ 
bản giá trị nhỏ của hệ số phát xạ điện tử thứ cấp đối với các kim loại. Trong các chất bán dẫn và 
các chất điện môi, các điện tử thứ cấp có xác suất thoát lớn. Tuy nhiên hệ số phát xạ điện tử thứ 
cấp không phải đối với tất cả các chất bán dẫn và chất điện môi đều lớn hơn so với các kim loại. 
Công thoát của các chất đó, vốn ngăn cản việc đẩy các điện tử thứ cấp ra ngoài vật liệu, cũng có 
ý nghĩa. 
Hệ số phát xạ điện tử thứ cấp β phụ thuộc căn bản vào góc rơi của các điện tử sơ cấp. 
Góc, mà dưới nó các điện tử rơi vào bề mặt vật liệu (góc rơi được tính theo đường vuông góc với 
bề mặt), càng lớn thì β càng lớn. Sự phụ thuộc như vậy của β vào góc rơi có liên quan đến việc, 
khi góc rơi lớn các điện tử thứ cấp được tạo ra gần với bề mặt vật liệu. Phân bố năng lượng của 
các điện tử thứ cấp ít phụ thuộc vào năng lượng của các điện tử sơ cấp. Các điện tử thứ cấp có 
hai cực đại – một cực đại rộng trong vùng năng lượng thấp và một cực đại hẹp trong vùng năng 
lượng gần với năng lượng của các điện tử sơ cấp (tán xạ đàn hồi của các điện tử sơ cấp). 
Giá trị cực đại βmax đối với kim loại nằm trong giới hạn từ 0,5 – 1,8 và đạt được khi năng 
lượng điện tử 100 – 800 eV. Đã nhận được βmax lớn đáng kể đối với các hợp chất phức tạp, như 
Sb – Cs, Cu – S – Cs, Ag – Mg (hình 7.9). Chúng đạt được khi năng lượng điện tử gần 1keV và 
bằng 7 – 10. Sự phụ thuộc của β vào năng lượng điện tử có thể biểu diễn ở dạng sau đây: 
max max max2,71 exp ( / ) / ,U U U Uβ β= − (7.9) 
ở đây, βmax – giá trị cực đại của β, đạt được khi U = Umax, U – hiệu điện thế, ở đó điện tử nhận 
được năng lượng E = eU. 
Trong các PMT hiện đại, người ta phủ các đinôt một lớp Sb – Cs hoặc sử dụng các hợp 
kim Al – Mg – Si, mà bề mặt của chúng được gia công đặc biệt để tăng β. 
Các đinôt của PMT có hình dạng khác nhau, và có thể chia chúng thành hai nhóm: các 
đinôt điều tiêu và các đinôt dạng mắt sàng. Các đinôt điều tiêu thường có các cấu hình khác 
nhau: dạng hộp, dạng máng, Trên hình 7.10 là vị trí của các đinôt dạng hộp (a) và dạng mắt 
 192
sàng (b) của PMT. Ví dụ, các đinôt máng được sử dụng trong PMT dạng PMT-29, PMT-24, các 
đinôt hộp – PMT-42, PMT-45, các đinôt mắt sàng – PMT-11 và PMT-13. Số các đinôt trong 
PMT thường là 10 – 12. Giữa các đinôt tạo ra hiệu điện thế nhờ nguồn cấp ngoài và thiết bị phân 
bốđiện áp (hình 7.10). 
Hình 7.9. Sự phụ thuộc của hệ số phát xạ 
điện tử thứ cấp đối với các đinôt khác nhau 
vào năng lượng của các điện tử 
Hình 7.10. Sơ đồ bố trí các đinôt trong 
PMT: 
1 – các quang âm cực; 2 – màng ngăn; 3 – 
các đinôt; 4 – các cực dương; 5 – thiết bị 
phân bốđiện áp; Ra – phụ tải cực dương 
Những đặc tính cơ bản của PMT. Hệ số khuếch đại. Giả sử trong PMT có n 
đinôt, và hệ số phát xạ điện tử thứ cấp cho mỗi đinôt trong số đó là βi. Hệ số khuếch đại 
của PMT 
1
,
n
i
i
α β
=
= ∏M (7.10) 
ở đây, α1/n – hệ số, xác định tỷ phần điện tử rơi từ đinôt này sang đinôt khác. Hệ số này 
hầu như không phụ thuộc vào điện áp đặt trên PMT. 
Tiếp tục giả định rằng, trên PMT có điện áp (hình 7.10) và hiệu điện thế trên các 
đinôt bằng U/n. Nếu sử dụng phương pháp thay thế β (U/n) ở dạng (7.9) vào (7.10), ta sẽ 
có sự phụ thuộc của hệ số khuếch đại PMT vào điện áp U: 
max max max[2,71 / ( )] exp ( / ).nU U n U Uα β= −M (7.11) 
Ký hiệu ln α + n ln 2,71βmax = c, khi đó 
max maxln {ln[ / ( )] / ( )}.c n U nU U nU= + −M (7.12) 
Sự phụ thuộc của M trong hàm U/ (nUmax) cho trường hợp n = 10 và βmax = 10 được thể 
hiện trên hình 7.11 bằng đường liền. Biểu thức (7.12) không tính đến ảnh hưởng của điện 
tích khối, vốn có thể được tạo ra gần cực dương và những đinôt cuối cùng khi hệ số 
khuếch đại lớn hoặc khi chớp sáng ngắn mạnh về cường độ. Bản chất của hiện tượng đó 
là, do điện tích của tụ “ký sinh” nên hiệu điện thế giữa các đinôt và cực dương thay đổi. 
 193
Điện tích của các tụ đó càng lớn, nếu dòng điện chạy trong PMT càng lớn. Ảnh hưởng 
của điện tích khối khá rõ rệt đối với một số PMT khi các dòng điện trên cực dương gần 1 
mA. 
Hình 7.11. Sự phụ thuộc của logarit hệ số 
khuếch đại PMT vào hiệu điện thế giữa các 
đinôt 
Nếu giá trị tức thời của dòng điện từ quang âm cực đối với PMT đã cho bằng ~ 
10-9 A, thì khi M = 106, điện tích khối có gây ảnh hưởng (đường đứt dưới). Tăng điện áp 
cực dương mở rộng một chút vùng tuyến tính của công PMT (đường đứt trên). 
Giá trị tức thời của dòng điện tỷ lệ thuận với cường độ chớp sáng và tỷ lệ nghịch 
với thời gian chiếu sáng của chất nhấp nháy, vì thế điện tích khối có ảnh hưởng đặc biệt 
căn bản đối với các chất nhấp nháy hữu cơ và dạng khí. Thật vậy, khi hấp thụ trong tinh 
thể stinben, điện tử có năng lượng 1 MeV, dòng cực đại của quang âm cực PMT bằng 
khoảng 10-8 A. Chớp sáng tương tự về cường độ trong tinh thể vô cơ (NaI) tạo ra dòng 
điện có giá trị cực đại gần 10-10 A. 
Việc có điện tích khối dẫn đến mối quan hệ không tuyến tính của dòng (hoặc 
xung) trên cực dương với dòng trên âm cực của PMT. Các PMT công nghiệp có M
trong 
khoảng 105 – 108. Giá trị tức thời của dòng trên cực dương, khi dòng trên cực dương và 
dòng âm cực trong PMT thuộc hệ thống đinôt dạng mắt sàng có quan hệ tuyến tính với 
nhau, đạt đến khoảng 5 – 10 mA. Ở các PMT có các đinôt dạng hộp, chỉ có quan hệ tuyến 
tính đến vài phần mười miliampe trên cực dương. 
Độ ổn định của PMT. Một trong những yêu cầu cơ bản đối với PMT khi làm việc 
với ống đếm nhấp nháy – yêu cầu về sự không đổi của hệ số khuếch đại M . Hệ số 
khuếch đại thay đổi dưới tác động của các nguyên nhân bên trong (vốn không phụ thuộc 
vào các điều kiện bên ngoài) và bên ngoài. Dòng trong PMT, khi tất cả các điều kiện hoạt 
động bên ngoài không thay đổi, sẽ thay đổi chậm theo thời gian. Ngay sau khi nối vào 
điện áp cao, tùy thuộc vào dòng trung bình trong PMT mà hệ số khuếch đại M
tăng một 
chút, qua điểm cực đại, và sau đó cân bằng lại (ở các dòng nhỏ – gần 1 µA) hoặc bắt đầu 
tăng chậm ngay (khi dòng lớn, ví dụ, trên 100 µA), hơn nữa, dòng trung bình trong PMT 
càng lớn thì hệ số khuếch đại giảm càng mạnh theo thời gian. Quá trình mỏi của PMT có 
liên quan đến các quá trình xảy ra trên bề mặt quang âm cực và các đinôt. PMT có khả 
năng phục hồi hệ số khuếch đại của mình sau khi nghỉ (diễn ra khuếch tán các nguyên tử 
cesi lên bề mặt). 
Khi thay đổi đột ngột dòng trung bình trong PMT, hệ số khuếch đại cũng thay đổi 
đột biến. Những thay đổi chậm hoặc đột biến của hệ số khuếch đại càng nhỏ, nếu dòng 
 194
trung bình trong PMT càng nhỏ. Ổn định hơn là các PMT có các đinôt hợp kim. Các 
PMT dạng mắt sàng có độ ổn định lớn nhất. 
Hệ số khuếch đại M cũng phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân bên ngoài khác: điện 
áp (hình 7.10), nhiệt độ và cường độ từ trường. Bởi vì M phụ thuộc rõ nét vào điện áp 
cấp nên các nguồn điện áp cần có độ ổn định cao. Nếu cần độ ổn định của M với sai số 
0,5%, thì các nguồn điện áp cần có sai số nhỏ hơn n [1 – U/(nUmax)] lần [n – số bậc 
khuếch đại, U/(nUmax) – thường gần bằng 0,1 – 0,2]. Có thể tin chắc vào điều đó khi lấy 
vi phân (7.11). Hệ số khuếch đại của PMT thay đổi ± 0,5% khi nhiệt độ thay đổi 10C. Từ 
trường gây ảnh hưởng đến các PMT, mà trong đó có các điện cực điều tiêu và việc điều 
tiêu các điện tử được tiến hành từ đinôt đến đinôt. Từ trường của Trái Đất có thể ảnh 
hưởng đến PMT, nếu chúng không được che chắn. Các PMT dạng mắt sàng hầu như 
không nhạy đối với từ trường đến tận cường độ vài chục ampe trên mét. 
Trong quá trình tiến hành các phép đo vật lý, cường độ bức xạ có thể thay đổi, và 
điều đó dẫn đến thay đổi hệ số khuếch đại, sự thay đổi này có liên quan đến các quá trình 
mỏi. Trong các trường hợp như vậy, người ta sử dụng những sơ đồ ổn định đặc biệt có 
quan hệ đáp ứng. Ý tưởng của một trong số các sơ đồ ổn định đó là so sánh hai dòng 
điện. Quang âm cực của PMT được chiếu sáng nhờ đèn phóng điện neon, dòng của đèn 
này có liên quan một cách đơn trị với độ sáng của nó. Dòng điên chạy qua đèn phóng 
điện neon được so sánh với dòng điện xuất hiện từ việc chiếu sáng. Nếu hệ số khuếch đại 
của PMT mà thay đổi do những nguyên nhân nào đó, thì cả tương quan đó cũng thay đổi, 
điều đó cho phép tự đông thay đổi hệ số khuếch đại của thiết bị khuếch đại và do đó điều 
hòa được sự thay đổi hệ số khuếch đại của PMT. 
Các tạp âm của PMT. Trên đầu ra của PMT hoàn toàn tối dưới điện áp luôn luôn 
có các xung của tạp âm. Chúng xuất hiện do: 1) nhiệt phát xạ điện tử của các quang âm 
cực và các đinôt; 2) thăng giáng dòng rò; 3) phát xạ điện tử tự động (lạnh); 4) các quan 
hệ đáp ứng ion và quang học, và 5) tính phóng xạ. 
Sự có mặt của các xung tạp âm không cho phép ghi các chớp sáng cường độ nhỏ. 
Ta sẽ xét các nguyên nhân xuất hiện các xung tạp âm và đánh giá chúng. 
Ở nhiệt độ thường, từ 1 cm2 quang âm cực antimon-cesi, do nhiệt phát xạ, phát ra 
gần 105 điện tử trong 1 s. Như vậy, trên đầu ra PMT sẽ có khoảng 106 xung/s (nếu diện 
tích của quang âm cực gần 10 cm2) với biên độ xấp xỉ M e/C. Tất nhiên đó là số xung rất 
lớn, nhưng biên độ của chúng nhỏ so với các biên độ xung xuất hiện khi ghi bức xạ, vốn 
có thể tính được theo (7.3). 
Khi hiệu suất chuyển hóa của chất nhấp nháy và quang âm cực 5%, hạt có năng 
lượng 1 keV gây ra xung một-điện tử trên quang âm cực. Nhưng các điện tử của nhiệt 
phát xạ xuất hiện ngẫu nhiên theo thời gian, vì vậy có một xác suất hữu hạn của việc xuất 
hiện một số điện tử trong khoảng thời gian cỡ thời gian chiếu sáng của chất nhấp nháy τ. 
Do đó mối tương quan giữa các xung tạp âm và các xung được bức xạ tạo ra phụ thuộc 
căn bản vào thời gian chiếu sáng của chất nhấp nháy τ và các hiệu suất chuyển hóa của 
chất nhấp nháy và của quang âm cực. Ta đánh giá số lượng các xung một-, hai- điện tử 
, đối với τ = 10-7 s ở những điều kiện đã cho trên đây. Xác suất phát hiện m điện tử 
trong khoảng thời gian τ khi tần số xuất hiện các điện tử trung bình 106 s-1 được xác định 
như sau: (0,1)m-1e-0,1/(m – 1)!. Khi đó trên đầu ra PMT sẽ có 106 xung/s có biên độ 
 195
M e/C, 105 xung/s có biên độ 2M e/C,Tất cả chỉ có 10-8 xung/s là có biên độ 10M e/C. 
Nhưng đối với τ = 10-6 s các xung có biên độ 10M e/C sẽ là 0,5 xung/s. Như vậy, tốc độ 
đếm các xung của phông phụ thuộc vào hằng số thời gian của đầu ra PMT và sụt giảm 
khá rõ nét khi tăng biên độ. 
Phần đóng góp của nhiệt phát xạ của các đinôt vào các tạp âm của PMT là ít hơn. 
Điều đó có liên quan đến việc, biên độ xung trên âm cực PMT, vốn được các điện tử 
nhiệt từ mỗi đinôt tiếp sau tạo ra, giảm xuống β lần. Ngoài ra, trong PMT có các đinôt 
hợp kim có thể bỏ qua nhiệt phát xạ, bởi vì nó nhỏ hơn nhiều lần so với nhiệt phát xạ của 
quang âm cực. 
Các xung của tạp âm xuất hiện cả do các dòng rò. Điện trở của lớp cách giữa cực 
dương và các điện cực khác trong PMT ở nhiệt độ thường bằng 108 – 109 Ω. Khi điện áp 
thông thường U ≈ 1 2 kV, dòng rò là 1 – 20 µA. Ta đánh giá các biên độ xung của tạp 
âm, vốn là kết quả của thăng giáng dòng rò, giả định rằng, phương sai trong số lượng các 
điện tích trong khoảng thời gian τ bằng số lượng các điện tích. Khi đó độ lệch chuẩn 
trong số lượng các điện tích sẽ là 186.10 /U Rτ . Khi dòng U/R = 20 µA và τ = 10-6 s thì 
độ lệch đó gần bằng 104 điện tích. Những biên độ xung như vậy trở nên tương đương với 
các xung tạp âm, vốn là kết quả của nhiệt phát xạ của quang âm cực, khi hệ số khuếch đại 
của PMT nhỏ hơn hoặc cỡ 104. Khi điện áp trên PMT thấp, phần đóng góp của các xung 
tạp âm, vốn được đặc trưng bởi thăng giáng dòng rò, có thể là quyết định, còn khi điện áp 
cao, phần đóng góp chủ yếu là của các xung từ điện tử nhiệt phát xạ. Phần đóng góp của 
các xung tạp âm từ phát xạ lạnh chỉ có thể có ý nghĩa khi hiệu điện thế giữa các đinôt 
cao. Đối với phát xạ lạnh cần có cường độ điện trường gần bằng 105 V/cm. Trường như 
vậy có thể xuất hiện gần những mép sắc nhọn của các điện cực. 
Các xung của tạp âm xuất hiện trong PMT do các quan hệ đáp ứng ion và quang 
học. Dòng điện chạy trong PMT sẽ ion hóa các nguyên tử khí vẫn còn lại trong bình và 
hơi cesi. Mật độ ion hóa cao nhất diễn ra gần cực dương, ở đó dòng lớn nhất. 
Dưới tác động của trường, các ion được gia tốc và bị hãm trên các cực phát của 
PMT, tạo ra các điện tử, các điện tử này sau đó được “tăng số lượng” trong hệ đinôt và 
tạo ra các xung. Hiện tượng này gọi là quan hệ đáp ứng ion. Một phần các điện tử sau khi 
tán xạ trên các đinôt có thể rơi vào vỏ bình thủy tinh và làm cho thủy tinh phát quang. 
Các photon phát quang có thể rơi vào quang âm cực và tạo ra các quang điện tử. Do đó 
cũng xuất hiện các xung tạp âm (mối quan hệ đáp ứng quang học). Khi hệ số khuếch đại 
lớn, các hiện tượng đó dẫn đến việc tạo ra cái thường gọi là các xung đi kèm, chúng tiếp 
sau xung do quá trình nhấp nháy tạo ra. 
Cuối cùng, các xung tạp âm có biên độ lớn được tạo ra do việc phát quang của 
bình thủy tinh PMT dưới tác động bức xạ γ của nuclit phóng xạ 40K có trong thành phần 
thủy tinh. 
Dễ dàng chia độ các biên độ xung tạp âm trong thang của các xung, vốn được bức 
xạ trong một chất nhấp nháy nhất định tạo ra. Ở nhiệt độ thường, số các xung tạp âm có 
biên độ cao hơn 10 keV (trong thang biên độ tinh thể NaI) được ghi trong 1 phút đối với 
các PMT khác nhau nằm trong khoảng từ vài đến vài trăm đơn vị. Tốc độ đếm xung tạp 
 196
âm có biên độ cao hơn 5 keV lớn hơn một bậc. Giảm nhiệt độ PMT dẫn đến giảm số 
xung tạp âm chủ yếu là trong vùng biên độ xung dưới 10 keV. 
Trong các PMT hiện đại, vấn đề các xung tạp âm trở nên quan trọng khi ghi bức 
xạ có năng lượng dưới 10 keV đối với tinh thể NaI và gần 60 keV đối với tinh thể 
stinben. Một trong những phương pháp hạn chế tạp âm hiệu quả nhất – nối detector nhấp 
nháy với hai PMT đã được lắp trong mạch trùng phùng. Hệ thống này cho phép tách các 
xung khỏi các xung nhấp nháy, vốn đã xuất hiện trong tinh thể từ các xung tạp âm, bởi vì 
các xung tạp âm trong cả hai PMT, vốn đã được hiệu chỉnh theo thời gian, hầu như không 
được mạch trùng phùng ghi. 
7.4. Các đặc tính của các ống đếm nhấp nháy 
Hình dạng xung. Hình dạng xung trên đầu ra PMT được quyết định bởi phân bố 
theo thời gian của các photon nhấp nháy, các bộ điện trở trong mạch đinôt và cực dương, 
cũng như bởi các điện dung giữa các đinôt. Những thăng giáng của số điện tử được tạo ra 
trên quang âm cực, những thăng giáng theo thời gian chúng đi qua PMT, những thăng 
giáng của hệ số khuếch đại PMT cũng đều ảnh hưởng đến hình dạng xung. Ở đây, khi 
xem xét hình dạng xung, tạm thời sẽ bỏ qua những thăng giáng đó, nghĩa là sẽ nhận được 
hình dạng xung lý tưởng. Ảnh hưởng của những thăng giáng sẽ bàn sau. 
Hình 7.12. Sơ đồ đấu nối PMT (a) và hình dạng xung của ống đếm nhấp nháy 
khi những giá trị τ / (R2C) khác nhau (b) 
Trên hình 7.12, a là sơ đồ đấu nối của PMT. Có thể lấy được xung từ cực dương 
(bộ điện trở R1) hoặc đinôt (bộ điện trở R2 trong mạch của đinôt tiếp sau). Nếu lấy tín 
hiệu từ cực dương, thì xung âm khi phụ tải bằng không trong mạch các đinôt (R2 = 0). 
Tín hiệu từ đinôt là dương khi phụ tải trong mạch cực dương bằng không (R1 = 0). Xung 
trong bộ điện trở trong mạch đinôt là dương, bởi vì số điện tử đi đến đinôt ít hơn số điện 
tử được phát ra về hướng cực dương, đó là do phát xạ điện tử thứ cấp. 
Ta sẽ xét, điện áp trên bộ điện trở trong mạch đinôt R2 phụ thuộc vào thời gian như 
thế nào, khi giả định rằng, trong chất nhấp nháy các photon được phát ra theo quy luật 
hàm mũ đối với thời gian chiếu sáng τ và bứt N0 điện tử từ quang âm cực, còn trong mạch 
cực dương thì điện trở của bộ điện trở R1 = 0. Rõ ràng, V (t) = Q (t) / C, ở đây, C – điện 
dung tương đương của đầu ra PMT; Q (t) – điện tích là hàm của thời gian ở tụ điện đó. 
Dòng điện của PMT có tính đến những giả định trên đây phụ thuộc vào thời gian như sau: 
0 exp ( / ) /i N e t τ τ= −M . Dòng điện này nạp cho tụ tương đương, mà tốc độ phóng điện 
của nó được quyết định bởi hằng số R2C. Sự thay đổi điện tích trên tụ C