Fotokathode

Schrijver: Leandro Alegsa

28-02-2021

Een fotokathode is een negatief geladen elektrode in een lichtdetectieapparaat. Zij zijn het belangrijkste type fotomultiplicator. Dat betekent dat ze een beetje licht nemen, en er meer van maken.

Er zijn instrumenten die de hoeveelheid binnenkomend licht moeten vergroten. Voorbeelden zijn astronomische telescopen en militaire nachtzichtapparatuur: verrekijkers en telescopen op helmen en geweren enz.

De lens van de telescoop of verrekijker laat het licht vallen op een laagje glas dat bekleed is met een speciaal lichtgevoelig metaal. Wanneer dit door licht wordt geraakt, doen de geabsorbeerde energie elektronen verspringen. Dit wordt het "foto-elektrisch effect" genoemd. De vrijgekomen elektronen worden vervolgens verzameld om het uiteindelijke beeld te produceren.

Sommige fotokathode materialen

Ag-O-Cs, (zilveroxide/ cesium, ook S-1 genoemd). Dit was het eerste samengestelde fotokathodemateriaal, dat in 1929 werd ontwikkeld.
Bialkali voor hoge temperaturen of ruisarm bialkali (natrium-kalium-antimoon, Na-K-Sb). Dit materiaal wordt vaak gebruikt bij oliebronlogging omdat het bestand is tegen temperaturen tot 175 °C. Bij kamertemperatuur werkt deze fotokathode met een zeer lage donkerstroom, waardoor hij ideaal is voor gebruik in fotonenteltoepassingen.
GaAs (gallium(II)arsenide). Dit fotokathodemateriaal bestrijkt een breed spectraal bereik, van ultraviolet tot 930 nm (nm = nanometer, een maat voor de golflengte van het licht of andere elektromagnetische straling).
Cs-Te, Cs-I (cesium-telluride, cesium-jodide). Deze materialen zijn gevoelig voor vacuüm-UV en UV-stralen, maar niet voor zichtbaar licht en worden daarom zonneblind genoemd. Cs-Te is ongevoelig voor golflengten langer dan 320 nm, en Cs-I voor die langer dan 200 nm.

Deze toestellen zijn meestal gebaseerd op alkalimetalen.

Vragen en antwoorden

V: Wat is een fotokathode?

A: Een fotokathode is een negatief geladen elektrode in een lichtdetectieapparaat.

V: Wat is de belangrijkste functie van fotomultipliers?

A: De belangrijkste functie van fotomultipliers is om een beetje licht te nemen en er meer van te maken.

V: Wat zijn enkele voorbeelden van instrumenten die de hoeveelheid licht die binnenkomt moeten vergroten?

A: Voorbeelden van instrumenten die de hoeveelheid licht die binnenkomt moeten vergroten zijn astronomische telescopen en militaire nachtzichtapparatuur zoals verrekijkers en telescopen op helmen en geweren.

V: Wat gebeurt er als licht op een laag glas valt die met een speciaal lichtgevoelig metaal is gecoat?

A: Wanneer licht inslaat op een laag glas die bedekt is met een speciaal lichtgevoelig metaal, zorgt de geabsorbeerde energie ervoor dat elektronen wegspringen, wat het "foto-elektrisch effect" genoemd wordt.

V: Waarvoor worden de vrijgekomen elektronen in een lichtdetectieapparaat verzameld?

A: De vrijgekomen elektronen worden verzameld om het uiteindelijke beeld in een lichtdetectieapparaat te produceren.

V: Wat is de rol van de lens in een telescoop of verrekijker?

A: De rol van de lens in een telescoop of verrekijker is om het licht door te geven aan een laag glas die bedekt is met een speciaal lichtgevoelig metaal.

V: Wat is het belangrijkste type fotomultiplicator?

A: Het belangrijkste type fotomultiplicator is een fotokathode.