Photokathode

Autor: Leandro Alegsa

01-11-2021

Eine Photokathode ist eine negativ geladene Elektrode in einem Lichterkennungsgerät. Sie sind der Haupttyp von Photomultipliern. Das heißt, sie nehmen ein wenig Licht auf und machen mehr davon.

Es gibt Instrumente, die die Menge des einfallenden Lichts vergrößern müssen. Beispiele sind astronomische Teleskope und militärische Nachtsichtgeräte: Ferngläser und Teleskope auf Helmen und Gewehren usw.

Die Linse des Teleskops oder Fernglases leitet das Licht auf eine Glasschicht, die mit einem speziellen lichtempfindlichen Metall beschichtet ist. Wenn diese von Licht getroffen wird, bewirkt die absorbierte Energie, dass Elektronen abspringen. Dies wird als "photoelektrischer Effekt" bezeichnet. Die freigesetzten Elektronen werden dann gesammelt, um das endgültige Bild zu erzeugen.

Einige Photokathoden-Materialien

Ag-O-Cs, (Silberoxid/Cäsium, auch S-1 genannt). Dies war das erste zusammengesetzte Photokathodenmaterial, das 1929 entwickelt wurde.
Hochtemperatur-Bialkali oder rauscharmes Bialkali (Natrium-Kalium-Antimon, Na-K-Sb). Dieses Material wird häufig bei der Bohrlochmessung verwendet, da es Temperaturen bis zu 175 °C standhalten kann. Bei Raumtemperatur arbeitet diese Photokathode mit sehr niedrigem Dunkelstrom, was sie ideal für den Einsatz in Photonenzählanwendungen macht.
GaAs (Gallium(II)-Arsenid). Dieses Photokathodenmaterial deckt einen breiten spektralen Ansprechbereich ab, von Ultraviolett bis 930 nm (nm = Nanometer, ein Maß für die Wellenlänge des Lichts oder anderer elektromagnetischer Strahlung).
Cs-Te, Cs-I (Cäsium-Tellurid, Cäsium-Jodid). Diese Materialien sind empfindlich für Vakuum-UV und UV-Strahlen, aber nicht für sichtbares Licht und werden daher als Sonnenblende bezeichnet. Cs-Te ist unempfindlich für Wellenlängen von mehr als 320 nm und Cs-I für Wellenlängen von mehr als 200 nm.

Diese Geräte basieren meist auf Alkalimetallen.

Fragen und Antworten

F: Was ist eine Fotokathode?

A: Eine Photokathode ist eine negativ geladene Elektrode in einem Lichterkennungsgerät.

F: Was ist die Hauptfunktion von Photomultipliern?

A: Die Hauptfunktion von Fotovervielfachern besteht darin, aus wenig Licht mehr zu machen.

F: Was sind einige Beispiele für Instrumente, die die einfallende Lichtmenge vergrößern müssen?

A: Beispiele für Instrumente, die eine Vergrößerung der einfallenden Lichtmenge benötigen, sind astronomische Teleskope und militärische Nachtsichtgeräte wie Ferngläser und Teleskope an Helmen und Gewehren.

F: Was passiert, wenn Licht auf eine Glasschicht trifft, die mit einem speziellen lichtempfindlichen Metall beschichtet ist?

A: Wenn Licht auf eine Glasschicht trifft, die mit einem speziellen lichtempfindlichen Metall beschichtet ist, werden durch die absorbierte Energie Elektronen freigesetzt, was als "photoelektrischer Effekt" bezeichnet wird.

F: Wofür werden die freigesetzten Elektronen in einem Lichterkennungsgerät gesammelt?

A: Die freigesetzten Elektronen werden gesammelt, um das endgültige Bild in einem Lichterkennungsgerät zu erzeugen.

F: Welche Rolle spielt das Objektiv in einem Teleskop oder Fernglas?

A: Die Aufgabe des Objektivs in einem Teleskop oder Fernglas besteht darin, das Licht auf eine Glasschicht weiterzuleiten, die mit einem speziellen lichtempfindlichen Metall beschichtet ist.

F: Welches ist der Haupttyp des Photomultipliers?

A: Der Haupttyp eines Fotovervielfachers ist eine Fotokathode.