Wat is een fototube?
Een fototube, ook bekend als een foto-elektrische buis, is een lichtgevoelig elektronisch apparaat. Het is ontworpen om een elektrische stroom uit te zenden wanneer het wordt blootgesteld aan licht of een andere vorm van elektromagnetische straling. De fototube heeft het naam "Electric Eye" verdiend, vanwege het gebruik ervan in een breed scala aan lichtgevoelige toepassingen.
Er zijn drie categorieën fotobuizen: gas-, vacuüm- en elektronenvermenigvuldigers. De basisfotobuis bestaat uit een met gas gevulde of vacuüm elektronentube waarin twee elektroden, een kathode en anode, zijn gemonteerd. Een gasfototube maakt gebruik van argon, of een ander type inert gas, met een zeer lage druk.
De elektronenvermenigvuldiger is een aanpassing van het basisgas- en vacuümfototube. Naast twee elektroden is dit type fototube ook uitgerust met een reeks metalen schijven genaamd Dynodes. De dynodes zijn strategisch gerangschikt in de elektronentube om de emissie van elektrische stroom te versterken.
Het oppervlak van de kathode in een fototube is typischY gecoat in cesium of een ander type foto-emissief materiaal. Deze coating is extreem gevoelig voor licht in de ultraviolet, bijna-infrarood en zichtbare reeksen van het elektromagnetische spectrum. Een fototube werkt door middel van een proces dat het foto-elektrische effect wordt genoemd, waarbij het licht dat op een foto-emissief oppervlak valt, ervoor zorgt dat elektronen uit dat oppervlak worden vrijgegeven. Door dit proces, wanneer het oppervlak van de kathode van de fototube wordt blootgesteld aan licht, straalt het elektronen uit. Deze elektronen worden aangetrokken tot de positief geladen anode, waardoor een elektrische stroom ontstaat.
Fototubes kunnen worden onderverdeeld in drie algemene gebruikscategorieën: controle, meting en audiovisuele reproductie. Onder controle komen lichtgevoelige toepassingen zoals inbraakalarmsystemen, automatische deuropeners en verkeerslichtbedieningen. Meetfuncties omvatten hun gebruik in kleurtemperatuurpyrometers, terwijl audio-Visuele reproductietoepassingen omvatten theatergeluidssystemen en flipperkast games.
In een inbraakalarmsysteem bijvoorbeeld worden een fototube en een lichtstraal gebruikt als onderdeel van een elektrisch circuit. De lichtstraal wordt gericht op de fototube, die op een afstand wordt geïnstalleerd. Wanneer de lichtstraal wordt onderbroken, zoals wanneer een deur of raam wordt geopend, is het circuit verbroken. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als een inbraak Jimmies een deur opent. Het kapotte circuit zal op zijn beurt een relais veroorzaken om het inbreker alarm te klinken.
In de afgelopen jaren zijn foto-elektrische cellen ontwikkeld, die gebruik maken van semi-geleiders in plaats van een elektronentube. Dit heeft in veel gevallen fototubes verouderd gemaakt. Elektronenvermenigvuldigers zijn echter nog steeds in gebruik voor een aantal toepassingen.