Фототрубка или фотоэлектрический элемент — это тип газонаполненной или вакуумной трубки , чувствительной к свету. Такую трубку правильнее называть «фотоэмиссионным элементом», чтобы отличить ее от фотоэлектрических или фотопроводящих элементов. Раньше фототрубки использовались более широко, но теперь во многих приложениях их заменяют твердотельные фотодетекторы. Фотоумножитель является одним из наиболее чувствительных детекторов света и до сих пор широко используется в физических исследованиях .
Фототрубки работают на основе фотоэлектрического эффекта : падающие фотоны ударяются о фотокатод , выбивая с его поверхности электроны , которые притягиваются к аноду . Таким образом, ток зависит от частоты и интенсивности входящих фотонов. В отличие от фотоумножителей , усиление не происходит, поэтому ток через устройство обычно составляет порядка нескольких микроампер . [1]
Диапазон длин волн света, в котором чувствительно устройство, зависит от материала, используемого для фотоэмиссионного катода. Цезий - сурьмяный катод дает устройство, очень чувствительное в фиолетовой и ультрафиолетовой области, при этом чувствительность падает до слепоты к красному свету . Цезий на окисленном серебре дает катод, наиболее чувствительный к инфракрасному и красному свету с понижением в сторону синего, где чувствительность низкая, но не равна нулю. [2]
Вакуумные устройства имеют почти постоянный анодный ток для заданного уровня освещенности относительно анодного напряжения. Газонаполненные устройства более чувствительны, но частотная характеристика модулированного освещения падает на более низких частотах по сравнению с вакуумными устройствами. Частотная характеристика вакуумных устройств обычно ограничивается временем прохождения электронов от катода к аноду.
Одним из основных применений фототрубки было чтение оптических звуковых дорожек проецируемых фильмов. Фототрубки использовались в различных светочувствительных устройствах [3] , пока некоторые из них не были заменены фоторезисторами и фотодиодами .