A method and apparatus for increasing the quantum efficiency of a photomultiplier tube by providing a photocathode with an increased surface-to-volume ratio. The photocathode includes a transparent substrate, upon one major side of which is formed one or more large aspect-ratio structures, such as needles, cones, fibers, prisms, or pyramids. The large aspect-ratio structures are at least partially composed of a photoelectron emitting material, i.e., a material that emits a photoelectron upon absorption of an optical photon. The large aspect-ratio structures may be substantially composed of the photoelectron emitting material (i.e., formed as such upon the surface of a relatively flat substrate) or be only partially composed of a photoelectron emitting material (i.e., the photoelectron emitting material is coated over large aspect-ratio structures formed from the substrate material itself.) The large aspect-ratio nature of the photocathode surface allows for an effective increase in the thickness of the photocathode relative the absorption of optical photons, thereby increasing the absorption rate of incident photons, without substantially increasing the effective thickness of the photocathode relative the escape incidence of the photoelectrons.

Een methode en een apparaat om de quantumefficiency van een photomultiplier buis te verhogen door een fotokathode van verhoogde een oppervlakte-aan-volume verhouding te voorzien. De fotokathode omvat een transparant substraat, op één belangrijke kant waarvan één of meer grote aspect-verhouding structuren, zoals naalden, kegels, vezels, prisma's, of piramides wordt gevormd. De grote aspect-verhouding structuren is minstens gedeeltelijk samengesteld uit een foto-elektron dat materiaal uitzendt, d.w.z., een materiaal dat een foto-elektron op absorptie van een optisch foton uitzendt. De grote aspect-verhouding structuren kan wezenlijk uit het foto-elektron worden samengesteld dat materiaal (d.w.z., als dusdanig gevormd op de oppervlakte van een vrij vlak substraat) uitzendt of slechts gedeeltelijk uit een foto-elektron worden samengesteld dat materiaal uitzendt (d.w.z., is het foto-elektron dat materiaal uitzendt met een laag bedekt over grote aspect-verhouding structuren die van het substraatmateriaal zelf worden gevormd.) De grote aspect-verhouding aard van de fotokathodeoppervlakte staat voor een efficiënte verhoging van de dikte van de fotokathodeverwant de absorptie van optische fotonen toe, daardoor verhogend het absorptietarief inherente fotonen, zonder de efficiënte dikte van de fotokathodeverwant wezenlijk te verhogen de vluchtweerslag van de foto-elektronen.