Was ist eine Fototube?
Eine Fotoröhre, auch als Fotoröhre bekannt, ist ein lichtempfindliches elektronisches Gerät. Es ist so ausgelegt, dass es elektrischen Strom abgibt, wenn es Licht oder einer anderen Form elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird. Die Fototube hat sich aufgrund ihres Einsatzes in einer Vielzahl von lichtempfindlichen Anwendungen den Beinamen "elektrisches Auge" verdient.
Es gibt drei Kategorien von Fotoröhren: Gas-, Vakuum- und Elektronenvervielfacher. Die Grundphotoröhre besteht aus einer gasgefüllten Elektronenröhre oder einer Vakuumelektronenröhre, in der zwei Elektroden, eine Kathode und eine Anode, angebracht sind. Eine Gasphotoröhre verwendet Argon oder eine andere Art von Inertgas bei einem sehr niedrigen Druck.
Der Elektronenvervielfacher ist eine Modifikation der Basisgas- und Vakuumfotoröhre. Zusätzlich zu zwei Elektroden ist dieser Fototubentyp auch mit einer Reihe von Metallscheiben ausgestattet, die als Dynoden bezeichnet werden. Die Dynoden sind strategisch im Inneren der Elektronenröhre angeordnet, um die Emission von elektrischem Strom zu verstärken.
Die Oberfläche der Kathode in einer Fotoröhre ist typischerweise mit Cäsium oder einer anderen Art von fotoemittierendem Material beschichtet. Diese Beschichtung ist extrem lichtempfindlich im ultravioletten, nahen Infrarot- und sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Eine Fotoröhre arbeitet mit einem Prozess, der als photoelektrischer Effekt bezeichnet wird, wobei Licht, das auf eine photoemittierende Oberfläche fällt, bewirkt, dass Elektronen von dieser Oberfläche freigesetzt werden. Bei diesem Vorgang werden Elektronen emittiert, wenn die Oberfläche der Kathode der Fotoröhre Licht ausgesetzt wird. Diese Elektronen werden von der positiv geladenen Anode angezogen und erzeugen einen elektrischen Strom.
Fototuben können in drei allgemeine Verwendungskategorien unterteilt werden: Steuerung, Messung und audiovisuelle Wiedergabe. Unter Kontrolle geraten lichtempfindliche Anwendungen wie Einbruchmeldeanlagen, automatische Türöffner und Ampelsteuerungen. Zu den Messfunktionen gehört die Verwendung in Farbtemperaturpyrometern, während Anwendungen für die audiovisuelle Wiedergabe Theater-Soundsysteme und Flipperspiele umfassen.
In einem Einbruchmeldesystem werden beispielsweise eine Fototube und ein Lichtstrahl als Teil eines Stromkreises verwendet. Der Lichtstrahl wird auf die in einiger Entfernung installierte Fototube gerichtet. Wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird, wie wenn eine Tür oder ein Fenster geöffnet wird, ist der Stromkreis unterbrochen. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn ein Einbrecher eine Tür aufmacht. Durch die Unterbrechung des Stromkreises wird ein Relais geschlossen und der Einbruchalarm ausgelöst.
In den letzten Jahren wurden fotoelektrische Zellen entwickelt, bei denen Halbleiter anstelle einer Elektronenröhre verwendet werden. Dies hat Fotoröhren in vielen Fällen überflüssig gemacht. Elektronenvervielfacher werden jedoch immer noch für eine Reihe von Anwendungen verwendet.