Fotodiyotlar / fototransistörler icat edilmeden önce ışığı tespit etmek için ne kullanıldı?


18

Fotodiyotlar / fototransistörler veya benzer yarı iletkenlerden önce, üzerine düşen ışığın miktarına (veya mevcudiyetine / yokluğuna) dayalı olarak makineleri başlatmak veya durdurmak için kullanılabilecek teknolojiler var mıydı?

Yanıtlar:


6

İlk elektrik ışık sensörleri selenyum hücrelerdi. Selenyum, 1860'larda transatlantik telgraf kablosu üzerindeki alıcı istasyondaki dirençler için kullanıldı ve gün ışığında düzensiz sonuçlar verdiği fark edildi. Selenyum küçük bir fotovoltaik akım üretebilir, bu yüzden savaş öncesi ışıkölçerlerde ve (bence) Londra Bilim Müzesi'nde "Sihirli Göz" gösterilerinde kullanıldı ...


18

Fotodirençler fotodiyotların öncüleridir.

enter image description here

Akım kaynağı olarak hareket etmek yerine, ışığa bağlı dirençlerdir (LDR'ler). Ana dezavantajları, ışık değişikliklerine çok yavaş tepki vermeleridir.


5
LDR'nin önemli bir özelliği, insan gözüne bir fotodiyottan daha fazla benzeyen renk duyarlılığıdır.
jippie

@jippie: Bu birçok yaygın fotodiyot için geçerlidir, ancak son zamanlarda fotodiyotlar / transistörler bir göz duyarlılığı eğrisi ile bulunabilir.
radagast

15

Sorunuzdaki makineleri durdurmak için gerçekten benzer bir şekilde kullanılmadı, ancak fototransistörler / diyotlar olmadan önce fotomultiplier tüplerimiz vardı .

Yüksek voltajın etkisi altında ışığa duyarlı katot ile çarpışan tek bir foton birkaç elektron salar. Daha sonra bu elektronlar anoda çekilir, orada birkaç kez çarpışır ve daha fazla elektron salar. Her neyse, bağlantılı wiki makalesi mekaniği açıklamakta çok daha iyi.


Kontrol sistemlerinde kullanılması gerektiğini belirtmek için sadece "makineleri başlatmak veya durdurmak için" dahil ettim, bu yüzden fotoğrafta kullanılan film veya sadece elma dilimleri (ikisi de gelen ışığa göre renklerini değiştirir, ancak pratik kullanımı yoktur) bir kontrol sisteminde sensör olarak) geçerli cevaplar olmamalıdır.
vsz

13

Bir fotoçoğaltıcı tüpü böyle bir cihazdır. Hala bazı uygulamalarda ve bir fotodiyoderin bazı dezavantajlarına bakan bir fotodiyot ile karşılaştırılan bir fotodiyot karşılaştırmasına göre kullanılmaktadır.

  • Daha geniş algılama alanı
  • İç kazancı vardır
  • Çok daha yüksek hassasiyet
  • Özel soğutma ve arabirim elektroniği olmadan foton sayımı mümkündür
  • Birçok tasarım için yanıt süresi daha hızlı

Artık bu amaç için tipik olarak kullanılmamakla birlikte, eşyalar onları ilk elektrikli göz cihazı olarak belirtmekte ve ışık demetlerindeki kesintileri ölçmek için kullanılmaktadır. Yukarıdaki Wikipedia makalesinden birinin nasıl göründüğüne dair bir resim:

resim açıklamasını buraya girin


PM tüpleri hala foton sayımına ihtiyaç duyduğunuz düşük foton sayımı olayları için kullanılmaktadır. Güneş nötrino tespitinde kullanılan aşırı bir örneği görmek için sadece Süper kamiokande'yi araştırın.
placeholder

12

Fotoçoğaltıcı tüpünden daha basit temel vakum tüpü fotodiyodudur:

fotodiyot

Kavisli plaka fotokatoddur ve merkezdeki tel direk anodur. Fotonlar elektronları her iki elementin yüzeylerinden serbest bırakır, ancak katot alanı anottan çok daha büyük olduğundan, bunların katottan anoduna net bir akışı vardır - bu da "pozitif akım" olarak da düşünülebilir "anottan katoda kadar.

Albert Einstein bunun nasıl çalıştığını açıkladığı için Nobel Ödülü'nü (1921) aldı (1905'te yayınlanan makale).


"Fotodiyotlardan önce teknolojiler vardı"
Bulwersator

Bu, normalde "fotodiyot", yani bir silikon bağlantı cihazı tarafından anlaşılacak olandan daha çok bir "fotovalv" dir.
pjc50

1
pjc50: İki elementli vakum tüplerine (veya "valflere") diyotlar da denir. Terim katı hal cihazları ile sınırlı değildir.
Dave Tweed

@Dave Tweed: OP, yarı iletken foto diyotlardan başka cihazlar anlamına geliyordu çünkü "... ya da benzer yarı iletkenler" yazdı
Curd

2
@ pjc50: Aslında, yarı iletken diyotlar, onları önceden tarihlendiren iki terminalli vakum tüplerinden almıştır. İki terminal: Diyot. Üç terminal: Triode. Beş terminal: Pentode. Bu isimler, yarı iletkenlerden yapılan yeni model diyotlar gelmeden önce vardı.
Olin Lathrop

3

1873 yılında Willoughby Smith, gri selenyumun elektrik direncinin ortam ışığına bağlı olduğunu keşfetti. İlk ticari ürünler Werner Siemens tarafından 1870'lerin ortalarında geliştirildi.


2

İlk görüntü sensörleri, vakum tüpü teknolojisi olan vidicon tüpleridir. Bunlar bir fotokatoddaki düşük iş fonksiyonlu metallerden yapılır. Bu cihazlara hala modern sensör tasarımlarında dolaylı olarak atıfta bulunulmaktadır. Birisi 1/2 "sensörüne (veya 1/3" veya 1 / 3.4 "vb.) Sahip olduğunu söylediğinde, diyagonal görüntüyü, 1" dış çap için kabaca 16 mm görüntüleme alanı olan bir vidicon tüp çapı ile karşılaştırır. Ama bu da bir "standart" değil.


2
Vidicons oldukça geç kalmıştı; orthicons, "Farnsworth Image Dissector" gibi daha önceydi ve bu da daha fazla gelişmesi fotoçoğaltıcıya yol açtı.
Brian Drummond
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.