AlegsaOnline.com

Φωτοκάθοδος

Συγγραφέας: Leandro Alegsa

09-04-3647

Η φωτοκάθοδος είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο σε μια διάταξη ανίχνευσης φωτός. Είναι ο κύριος τύπος φωτοπολλαπλασιαστή. Αυτό σημαίνει ότι παίρνουν λίγο φως και το κάνουν περισσότερο.

Υπάρχουν όργανα που πρέπει να μεγεθύνουν την ποσότητα του φωτός που εισέρχεται. Παραδείγματα είναι τα αστρονομικά τηλεσκόπια και ο στρατιωτικός εξοπλισμός νυχτερινής όρασης: κιάλια και τηλεσκόπια σε κράνη και τουφέκια κ.λπ.

Ο φακός του τηλεσκοπίου ή του κιάλιου περνάει το φως σε ένα στρώμα γυαλιού επικαλυμμένο με ένα ειδικό φωτοευαίσθητο μέταλλο. Όταν αυτό χτυπηθεί από το φως, η απορροφούμενη ενέργεια προκαλεί την εκτόξευση ηλεκτρονίων. Αυτό ονομάζεται "φωτοηλεκτρικό φαινόμενο". Τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια συλλέγονται στη συνέχεια για την παραγωγή της τελικής εικόνας.

Ορισμένα υλικά φωτοκαθόδου

Ag-O-Cs, (οξείδιο του αργύρου/καίσιο, που ονομάζεται επίσης S-1). Αυτό ήταν το πρώτο υλικό σύνθετης φωτοκάθοδος, που αναπτύχθηκε το 1929.
Βιαλκαλί υψηλής θερμοκρασίας ή βιαλκαλί χαμηλού θορύβου (νάτριο-κάλιο-αντιμόνιο, Na-K-Sb). Το υλικό αυτό χρησιμοποιείται συχνά στην καταγραφή πετρελαιοπηγών, καθώς αντέχει σε θερμοκρασίες έως 175 °C. Σε θερμοκρασίες δωματίου, αυτή η φωτοκάθοδος λειτουργεί με πολύ χαμηλό ρεύμα σκότους, γεγονός που την καθιστά ιδανική για χρήση σε εφαρμογές καταμέτρησης φωτονίων.
GaAs (αρσενιούχο γάλλιο(ΙΙ)). Αυτό το υλικό φωτοκάθοδος καλύπτει ένα ευρύ φάσμα απόκρισης, από το υπεριώδες έως τα 930 nm (nm = νανόμετρο, μέτρο του μήκους κύματος του φωτός ή άλλης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας).
Cs-Te, Cs-I (τελουριούχο καισάριο, ιωδιούχο καισάριο). Τα υλικά αυτά είναι ευαίσθητα στις υπεριώδεις και υπεριώδεις ακτίνες κενού, αλλά όχι στο ορατό φως και, ως εκ τούτου, αναφέρονται ως ηλιακά τυφλά. Το Cs-Te είναι αναίσθητο σε μήκη κύματος μεγαλύτερα από 320 nm και το Cs-I σε μήκη κύματος μεγαλύτερα από 200 nm.

Οι συσκευές αυτές βασίζονται κυρίως σε αλκαλικά μέταλλα.

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ε: Τι είναι η φωτοκάθοδος;

A: Η φωτοκάθοδος είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο σε μια συσκευή ανίχνευσης φωτός.

Ερ: Ποια είναι η κύρια λειτουργία των φωτοπολλαπλασιαστών;

A: Η κύρια λειτουργία των φωτοπολλαπλασιαστών είναι να παίρνουν λίγο φως και να το κάνουν περισσότερο.

Ερ: Ποια είναι μερικά παραδείγματα οργάνων που πρέπει να μεγεθύνουν την ποσότητα του εισερχόμενου φωτός;

Α: Παραδείγματα οργάνων που πρέπει να μεγεθύνουν την ποσότητα του εισερχόμενου φωτός είναι τα αστρονομικά τηλεσκόπια και ο στρατιωτικός εξοπλισμός νυχτερινής όρασης, όπως τα κιάλια και τα τηλεσκόπια στα κράνη και τα τουφέκια.

Ερ: Τι συμβαίνει όταν το φως προσπίπτει σε ένα στρώμα γυαλιού επικαλυμμένο με ένα ειδικό φωτοευαίσθητο μέταλλο;

Α: Όταν το φως προσπίπτει σε ένα στρώμα γυαλιού επικαλυμμένο με ένα ειδικό φωτοευαίσθητο μέταλλο, η απορροφούμενη ενέργεια προκαλεί την εκτόξευση ηλεκτρονίων, κάτι που ονομάζεται "φωτοηλεκτρικό φαινόμενο".

Ερ: Για ποιο λόγο συλλέγονται τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια σε μια διάταξη ανίχνευσης φωτός;

Α: Τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια συλλέγονται για την παραγωγή της τελικής εικόνας σε μια συσκευή ανίχνευσης φωτός.

Ερ: Ποιος είναι ο ρόλος του φακού σε ένα τηλεσκόπιο ή ένα κιάλι;

Α: Ο ρόλος του φακού σε ένα τηλεσκόπιο ή κιάλια είναι να περνά το φως σε ένα στρώμα γυαλιού επικαλυμμένο με ένα ειδικό φωτοευαίσθητο μέταλλο.

Ερ: Ποιος είναι ο κύριος τύπος φωτοπολλαπλασιαστή;

Α: Ο κύριος τύπος φωτοπολλαπλασιαστή είναι η φωτοκάθοδος.