Kas yra fototube?

Fotovamzdis, taip pat žinomas kaip fotoelektrinis vamzdis, yra šviesai jautrus elektroninis prietaisas. Jis skirtas skleisti elektros srovę, kai yra veikiamas šviesos ar kitokios elektromagnetinės spinduliuotės formos. Fotovamzdis gavo pravardę „elektrinė akis“, nes jis naudojamas įvairiose šviesos jutimo programose.
Yra trys fotovamzdelių kategorijos: dujiniai, vakuuminiai ir elektronų daugikliai. Pagrindinis fotovamzdis sudarytas iš dujomis užpildyto arba vakuuminio elektronų vamzdžio, kuriame yra sumontuoti du elektrodai – katodas ir anodas. Dujų fotovamzdelyje naudojamas argonas arba kitos rūšies inertinės dujos esant labai žemam slėgiui.

Elektronų daugiklis yra pagrindinio dujų ir vakuuminio fotovamzdelio modifikacija. Be dviejų elektrodų, šio tipo fotovamzdeliuose taip pat yra metalinių diskų, vadinamų dinodais, serija. Dinodai yra strategiškai išdėstyti elektronų vamzdžio viduje, kad sustiprintų elektros srovės emisiją.

Katodo paviršius fotovamzdyje paprastai yra padengtas ceziu arba kita foto-spinduliuojančia medžiaga. Ši danga itin jautri šviesai ultravioletiniuose, artimuose infraraudonuosiuose ir matomuose elektromagnetinio spektro diapazonuose. Fotovamzdelis veikia naudojant procesą, vadinamą fotoelektriniu efektu, kai šviesa, krintanti ant šviesą spinduliuojančio paviršiaus, sukelia elektronų išsiskyrimą iš to paviršiaus. Šio proceso metu, kai fotovamzdžio katodo paviršius yra veikiamas šviesos, jis skleidžia elektronus. Šiuos elektronus traukia teigiamai įkrautas anodas, sukuriant elektros srovę.

Fototubeliai gali būti suskirstyti į tris bendras naudojimo kategorijas: valdymas, matavimas ir garso ir vaizdo atkūrimas. Valdomos šviesos jutimo programos, tokios kaip apsaugos nuo įsilaužimo sistemos, automatiniai durų atidarytuvai ir šviesoforų valdikliai. Matavimo funkcijos apima jų naudojimą spalvų temperatūros pirometruose, o garso ir vaizdo atkūrimo programos apima teatro garso sistemas ir pinball žaidimus.

Pavyzdžiui, apsaugos nuo įsilaužimo sistemoje fotovamzdis ir šviesos spindulys naudojami kaip elektros grandinės dalis. Šviesos spindulys nukreipiamas į fotovamzdelį, kuris sumontuotas tam tikru atstumu. Kai šviesos spindulys nutrūksta, pavyzdžiui, atidarius duris ar langą, grandinė nutrūksta. Taip gali nutikti, pavyzdžiui, įsilaužėliui atidarius duris. Dėl nutrūkusios grandinės relė užsidarys ir skambės įsilaužimo signalas.

Pastaraisiais metais buvo sukurti fotoelektriniai elementai, kuriuose naudojami puslaidininkiai, o ne elektronų vamzdis. Dėl to fotovamzdžiai daugeliu atvejų paseno. Tačiau elektronų daugikliai vis dar naudojami daugeliui programų.