Abstract

Direct measurement of the total quantum counting efficiency of the RCA C31000E/F shows that it is about 25 ± 22% lower than the photocathode quantum efficiency in optimized commercial base units. Measurements with an EMI 9558 give similar results and with an Amperex 56TVP give similar although more erratic results due to its higher sensitivity to magnetic fields. The measurement techniques and conditions are described in detail. Diagnostic studies such as the question of dependence of counting efficiency on signal or background count rate are also presented.

© 1971 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Foord, R. Jones, C. J. Oliver, E. R. Pike, Appl. Opt. 8, 1975 (1969).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. F. J. Lombard, F. Martin, Rev. Sci. Instrum. 32, 200 (1961).
    [CrossRef]
  3. RCA Data Sheet on C31000E Photomultiplier Tube, RCA/Electronic Components, Harrison, N. J. (May1969).
  4. C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. S. K. Poultney, University of Maryland, Department of Physics and Astronomy, Technical Reports Nos. 957, 70-087, and 70-099.
  6. D. G. Currie, University of Maryland, private communication.
  7. The base manufacturer recommended the following ratios: K–Dy1 = 6.6, Dyl–Dy3 = 1.9, Dy10–Dy11 = 1.0, Dy11–Dyl2 = 1.2, Dy12–P = 1.8, and all other dynode pairs 0.75 except Dy1–Dy2 = 0.42 to 1.5. RCA recommended K–Dy1 = 6.0, Dy1–Dy2 = 1.0, Dy2–Dy3 = 1.4, and all other pairs 1.0. The focusing electrode is in both cases to be connected to the arm of a potentiometer between K and Dy1 (but see Ref. 9).
  8. R. S. Lakes, S. K. Poultney, Rev. Sci. Instrum. 41, 1889 (1970).
    [CrossRef]
  9. Private communication with D. Persyk of RCA indicates that the only correct adjustment of focusing electrode potential is to first dynode potential.
  10. H. S. W. Massey, E. H. S. Burhop, Electronic and Ionic Impact Phenomena (Oxford Univ. Press, New York, 1952).
  11. Staff, Philips Photomultiplier Tubes (Philips Electron Tube Division, Holland, 1968).

1970 (2)

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

R. S. Lakes, S. K. Poultney, Rev. Sci. Instrum. 41, 1889 (1970).
[CrossRef]

1969 (1)

1961 (1)

F. J. Lombard, F. Martin, Rev. Sci. Instrum. 32, 200 (1961).
[CrossRef]

Alley, C. O.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Bopp, B. W.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Burhop, E. H. S.

H. S. W. Massey, E. H. S. Burhop, Electronic and Ionic Impact Phenomena (Oxford Univ. Press, New York, 1952).

Chang, R. F.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Currie, D. G.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

D. G. Currie, University of Maryland, private communication.

Foord, R.

Jones, R.

Lakes, R. S.

R. S. Lakes, S. K. Poultney, Rev. Sci. Instrum. 41, 1889 (1970).
[CrossRef]

Lombard, F. J.

F. J. Lombard, F. Martin, Rev. Sci. Instrum. 32, 200 (1961).
[CrossRef]

Martin, F.

F. J. Lombard, F. Martin, Rev. Sci. Instrum. 32, 200 (1961).
[CrossRef]

Massey, H. S. W.

H. S. W. Massey, E. H. S. Burhop, Electronic and Ionic Impact Phenomena (Oxford Univ. Press, New York, 1952).

Mullendore, J. V.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Oliver, C. J.

Persyk, D.

Private communication with D. Persyk of RCA indicates that the only correct adjustment of focusing electrode potential is to first dynode potential.

Pike, E. R.

Plotkin, H. H.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Poultney, S. K.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

R. S. Lakes, S. K. Poultney, Rev. Sci. Instrum. 41, 1889 (1970).
[CrossRef]

S. K. Poultney, University of Maryland, Department of Physics and Astronomy, Technical Reports Nos. 957, 70-087, and 70-099.

Rayner, J. D.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Richardson, H.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Silverberg, E. C.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Steggerda, C. A.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Warner, B.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Williams, W.

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Opt. (1)

Rev. Sci. Instrum. (2)

F. J. Lombard, F. Martin, Rev. Sci. Instrum. 32, 200 (1961).
[CrossRef]

R. S. Lakes, S. K. Poultney, Rev. Sci. Instrum. 41, 1889 (1970).
[CrossRef]

Science (1)

C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, J. V. Mullendore, S. K. Poultney, J. D. Rayner, E. C. Silverberg, C. A. Steggerda, H. H. Plotkin, W. Williams, B. Warner, H. Richardson, B. W. Bopp, Science 167, 368 (1970); C. O. Alley, R. F. Chang, D. G. Currie, S. K. Poultney, P. L. Bender, R. H. Dicke, D. T. Wilkinson, J. E. Faller, W. M. Kaula, G. J. F. MacDonald, J. D. Mulholland, H. H. Plotkin, W. Carrion, E. J. Wampler, Science 167, 458 (1970).
[CrossRef] [PubMed]

Other (7)

S. K. Poultney, University of Maryland, Department of Physics and Astronomy, Technical Reports Nos. 957, 70-087, and 70-099.

D. G. Currie, University of Maryland, private communication.

The base manufacturer recommended the following ratios: K–Dy1 = 6.6, Dyl–Dy3 = 1.9, Dy10–Dy11 = 1.0, Dy11–Dyl2 = 1.2, Dy12–P = 1.8, and all other dynode pairs 0.75 except Dy1–Dy2 = 0.42 to 1.5. RCA recommended K–Dy1 = 6.0, Dy1–Dy2 = 1.0, Dy2–Dy3 = 1.4, and all other pairs 1.0. The focusing electrode is in both cases to be connected to the arm of a potentiometer between K and Dy1 (but see Ref. 9).

Private communication with D. Persyk of RCA indicates that the only correct adjustment of focusing electrode potential is to first dynode potential.

H. S. W. Massey, E. H. S. Burhop, Electronic and Ionic Impact Phenomena (Oxford Univ. Press, New York, 1952).

Staff, Philips Photomultiplier Tubes (Philips Electron Tube Division, Holland, 1968).

RCA Data Sheet on C31000E Photomultiplier Tube, RCA/Electronic Components, Harrison, N. J. (May1969).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (1)

Fig. 1
Fig. 1

General block diagram of the electronics for the single-photoelectron counting efficiency measurements. The light box had a shutter immediately in front of tube and an inner box with slots for the various filters. A concave lens could be placed in one of the filter positions to spread the beam. The light diode can be removed to allow the He–Ne laser beam to hit the photocathode.

Metrics