Fotodioda próżniowa
Z Wikipedii
Fotodioda próżniowa (fotokomórka) – jest to rodzaj lampy elektronowej przeznaczony do wykrywania i pomiaru natężenia światła. Jej zasada działania jest oparta o zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Może być elementem przyrządu pomiarowego.
Podstawowym elementem fotodiody jest fotokatoda emitująca elektrony pod wpływem padającego na nią promieniowania. W zależności od materiału z którego wykonana jest fotokatoda i bańka lampy zakres czułości rozciąga się od bliskiej podczerwieni do nadfioletu i wyżej. Fotokatoda jest wykonywana w postaci blaszki metalowej umieszczonej wewnątrz bańki i pokrytej materiałem tworzącym fotokatodę lub może być napylona bezpośrednio na wewnętrzną powierzchnię bańki.
Anoda ma postać cienkiego pręta lub pętli z drutu i powinna być jak najmniejsza, aby nie zasłaniała fotokatody. Ponieważ prądy płynące w lampie są znikome, moc wydzielająca się na anodzie jest również znikoma i jej wielkość nie ma praktycznie znaczenia.
Przy braku oświetlenia przez lampę płynie tzw. prąd ciemny o wartości na ogół kilku – kilkunastu nA (nanoamperów) wynikający głównie z niedoskonałości izolacji pomiędzy anodą a katodą, szczątkowej termoemisji, promieniowania jonizującego itp..
Fotodioda próżniowa jest elementem o niewielkiej czułości – osiągane czułości są rzędu kilkudziesięciu µA/lm (mikroamperów na lumen); prądy płynące przez fotodiodę osiągają wartości kilkudziesięciu mikroamperów, a używane napięcia anoda-katoda są rzędu kilkudziesięciu woltów.
Spotyka się również fotokomórki wypełnione gazem szlachetnym (argonem) pod niskim ciśnieniem. Elektrony wybite z katody powodują jonizację gazu, prowadząc do znacznego zwiększenia prądu (5 do 12 razy).
Do zalet fotodiody próżniowej należy bardzo krótki czas reakcji rzędu 10 ns (nanosekund) oraz duża dynamika (odstęp pomiędzy maksymalnym a minimalnym użytecznym sygnałem) – rzędu kilkudziesięciu dB (decybeli). Głównym czynnikiem ograniczającym czułość są szumy generowane przez oporność obciążenia.
