O que é um fototubo?
Um fototubo, também conhecido como tubo fotoelétrico, é um dispositivo eletrônico sensível à luz. Ele é projetado para emitir uma corrente elétrica quando exposto à luz ou outra forma de radiação eletromagnética. O fototubo ganhou o apelido de "olho elétrico", devido ao seu uso em uma ampla gama de aplicações de detecção de luz.
Existem três categorias de fototubos: multiplicadores de gás, vácuo e elétrons. O fototubo básico é constituído por um tubo de elétrons a vácuo ou a gás, no qual são montados dois eletrodos, um cátodo e um ânodo. Um fototubo de gás utiliza argônio, ou algum outro tipo de gás inerte, a uma pressão muito baixa.
O multiplicador de elétrons é uma modificação no fototubo básico de gás e vácuo. Além de dois eletrodos, esse tipo de fototubo também é equipado com uma série de discos de metal chamados dínodos. Os dínodos estão estrategicamente dispostos dentro do tubo de elétrons para amplificar a emissão de corrente elétrica.
A superfície do cátodo em um fototubo é tipicamente revestida em césio ou em algum outro tipo de material foto emissivo. Esse revestimento é extremamente sensível à luz nas faixas ultravioleta, infravermelho próximo e visível do espectro eletromagnético. Um fototubo funciona por meio de um processo chamado efeito fotoelétrico, pelo qual a luz que cai sobre uma superfície foto emissiva faz com que os elétrons sejam liberados dessa superfície. Por esse processo, quando a superfície do cátodo do fototubo é exposta à luz, ele emite elétrons. Esses elétrons são atraídos para o ânodo com carga positiva, criando uma corrente elétrica.
Os fototubos podem ser divididos em três categorias gerais de uso: controle, medição e reprodução audiovisual. Sob controle, vêm aplicações de detecção de luz, como sistemas de alarme contra roubo, abridores de portas automáticos e controles de semáforos. As funções de medição incluem seu uso em pirômetros de temperatura de cor, enquanto as aplicações de reprodução audiovisual incluem sistemas de som de teatro e jogos de pinball.
Em um sistema de alarme, por exemplo, um fototubo e um feixe de luz são usados como parte de um circuito elétrico. O feixe de luz é direcionado para o fototubo, instalado a alguma distância. Quando o feixe de luz é interrompido, como quando uma porta ou janela é aberta, o circuito é interrompido. Isso pode acontecer, por exemplo, se um ladrão abrir uma porta. O circuito interrompido, por sua vez, fará com que um relé se feche, soando o alarme contra roubo.
Nos últimos anos, células fotoelétricas foram desenvolvidas, as quais empregam semicondutores em vez de um tubo de elétrons. Isso tornou os fototubos obsoletos em muitos casos. Multiplicadores de elétrons, no entanto, ainda estão em uso em várias aplicações.