Un fototubo o célula fotoeléctrica es un tipo de tubo de vacío o lleno de gas que es sensible a la luz. Este tipo de tubo se denomina más correctamente "célula fotoemisora" para distinguirlo de las células fotovoltaicas o fotoconductoras . Los fototubos se utilizaban antes de forma más generalizada, pero ahora se han sustituido en muchas aplicaciones por fotodetectores de estado sólido. El tubo fotomultiplicador es uno de los detectores de luz más sensibles y todavía se utiliza ampliamente en la investigación en física.
Los fototubos funcionan según el efecto fotoeléctrico : los fotones que inciden sobre un fotocátodo hacen que los electrones salgan de su superficie y sean atraídos por un ánodo . Por lo tanto, la corriente depende de la frecuencia y la intensidad de los fotones que inciden. A diferencia de los tubos fotomultiplicadores , no se produce amplificación, por lo que la corriente que pasa por el dispositivo suele ser del orden de unos pocos microamperios . [1]
El rango de longitud de onda de la luz en el que el dispositivo es sensible depende del material utilizado para el cátodo fotoemisor. Un cátodo de cesio - antimonio proporciona un dispositivo que es muy sensible en la región del violeta al ultravioleta, con una sensibilidad que disminuye hasta producir ceguera ante la luz roja. El cesio sobre plata oxidada proporciona un cátodo que es más sensible a la luz infrarroja a la roja, disminuyendo hacia el azul, donde la sensibilidad es baja pero no nula. [2]
Los dispositivos de vacío tienen una corriente de ánodo casi constante para un nivel dado de iluminación en relación con el voltaje del ánodo. Los dispositivos llenos de gas son más sensibles, pero la respuesta de frecuencia a la iluminación modulada disminuye a frecuencias más bajas en comparación con los dispositivos de vacío. La respuesta de frecuencia de los dispositivos de vacío generalmente está limitada por el tiempo de tránsito de los electrones desde el cátodo hasta el ánodo.
Una de las principales aplicaciones del fototubo fue la lectura de pistas de sonido ópticas para películas proyectadas. Los fototubos se utilizaron en diversas aplicaciones de detección de luz [3] hasta que algunos fueron reemplazados por fotorresistores y fotodiodos .