Fotocatodo

Autore: Leandro Alegsa

28-02-2021

Un fotocatodo è un elettrodo caricato negativamente in un dispositivo di rilevamento della luce. Sono il tipo principale di fotomoltiplicatore. Ciò significa che prendono un po' di luce e ne fanno di più.

Ci sono strumenti che hanno bisogno di ingrandire la quantità di luce che entra. Esempi sono i telescopi astronomici e le attrezzature militari per la visione notturna: binocoli e cannocchiali su elmetti e fucili, ecc.

La lente del telescopio o del binocolo passa la luce su uno strato di vetro rivestito di uno speciale metallo sensibile alla luce. Quando questo viene colpito dalla luce, l'energia assorbita fa saltare gli elettroni. Questo è chiamato "effetto fotoelettrico". Gli elettroni liberati vengono poi raccolti per produrre l'immagine finale.

Alcuni materiali per fotocatodi

Ag-O-Cs, (ossido di argento/cesio, chiamato anche S-1). Questo fu il primo materiale composto per fotocatodi, sviluppato nel 1929.
Bialkali ad alta temperatura o bialkali a basso rumore (sodio-potassio-antimonio, Na-K-Sb). Questo materiale è spesso usato nella registrazione dei pozzi petroliferi poiché può resistere a temperature fino a 175 °C. A temperatura ambiente, questo fotocatodo funziona con una corrente scura molto bassa, rendendolo ideale per l'uso in applicazioni di conteggio dei fotoni.
GaAs (arseniuro di gallio(II)). Questo materiale del fotocatodo copre un'ampia gamma di risposta spettrale, dall'ultravioletto a 930 nm (nm = nanometro, una misura della lunghezza d'onda della luce o di altre radiazioni elettromagnetiche).
Cs-Te, Cs-I (cesio-telluride, cesio-ioduro). Questi materiali sono sensibili ai raggi UV e UV a vuoto, ma non alla luce visibile e sono quindi indicati come ciechi solari. Il Cs-Te è insensibile alle lunghezze d'onda superiori a 320 nm, e il Cs-I a quelle superiori a 200 nm.

Questi dispositivi sono per lo più basati su metalli alcalini.

Domande e risposte

D: Che cos'è un fotocatodo?

R: Il fotocatodo è un elettrodo con carica negativa in un dispositivo di rilevamento della luce.

D: Qual è la funzione principale dei fotomoltiplicatori?

R: La funzione principale dei fotomoltiplicatori è quella di prendere un po' di luce e farne di più.

D: Quali sono alcuni esempi di strumenti che devono ingrandire la quantità di luce in entrata?

R: Esempi di strumenti che devono ingrandire la quantità di luce in entrata sono i telescopi astronomici e le apparecchiature militari per la visione notturna, come binocoli e telescopi su caschi e fucili.

D: Cosa succede quando la luce colpisce uno strato di vetro rivestito con uno speciale metallo sensibile alla luce?

R: Quando la luce colpisce uno strato di vetro rivestito con uno speciale metallo sensibile alla luce, l'energia assorbita fa saltare gli elettroni, il che si chiama 'effetto fotoelettrico'.

D: Per cosa vengono raccolti gli elettroni liberati in un dispositivo di rilevamento della luce?

R: Gli elettroni liberati vengono raccolti per produrre l'immagine finale in un dispositivo di rilevamento della luce.

D: Qual è il ruolo della lente in un telescopio o in un binocolo?

R: Il ruolo dell'obiettivo in un telescopio o in un binocolo è quello di far passare la luce su uno strato di vetro rivestito con uno speciale metallo sensibile alla luce.

D: Qual è il tipo principale di fotomoltiplicatore?

R: Il tipo principale di fotomoltiplicatore è un fotocatodo.