光検出器とは

光検出器は、電磁エネルギーの一種である光子粒子を含む、通常は光である電磁エネルギーを検知できるデバイスです。 多くの種類がありますが、最も一般的なのは機械的、生物学的、化学的です。 光検出器は、放射計の測定、電圧の生成、既存の電流の増幅、画像の記録など、温度計としても使用できます。 細胞は光に反応して光に向かって成長するため、植物は光検出の形式を使用して成長を導きさえします。 自然光であろうと人工光であろうと、すべての光検出器は共通の原理、つまり光の存在によって引き起こされる反応を共有しています。

この種の機械的センサーの例としては、レーザー光の存在とその中断を検出して侵入を判断し、アラームをトリガーするレーザーセキュリティシステムがあります。 最も一般的に知られている生物学的センサーは目であり、光を検出して反応して光信号を解釈し、それを画像として脳に送ります。 写真フィルムは、化学センサーの最も単純な形式の1つです。光を使用して表面に画像を焼き付けます。 写真家は、映画が光に対して化学反応を起こした場合に、映画が台無しにならないように暗室で現像します。

幅広い用途で、光検出器は粒子検出望遠鏡から大型ハドロン衝突型加速器、紫外線に敏感なサングラスまで至る所に登場します。 大部分の光検出器は、紫外線から赤外線までの非常に特殊なスペクトルの光と放射線を検出するように較正されています。 熱センサーやテレビのリモコンなどの赤外線デバイスは、赤外線スペクトルの光を使用して信号を送信します。信号は、検出器によってキャプチャおよび解釈されます。 テレビのリモコンのボタンを押すと、リモコンは人間の目に見えない波長の赤外線信号を発します。 テレビは、信号を傍受して、音量を下げる、チャンネルを変更する、または電源をオンまたはオフにするコマンドとして解釈します。

目的に応じて、光検出器には他のさまざまな機能を持たせることができます。 たとえば、半導体および半導体回路は、光を電気に変換することで電流を伝導するために光検出器を使用します。 半導体がそのターゲットスペクトルの光にさらされると、半導体材料は電子に作用する光子を吸収して、電子と正孔のペアを分離し、励起状態で電子を生成します。 この結果、電子は導電性媒体として自由に移動し、 光電流が発生します。 この伝導作用により、半導体は事実上すべての最新の電子機器の主要なベースコンポーネントになります。