Un fototubo o célula fotoeléctrica es un tipo de tubo de vacío o lleno de gas que es sensible a la luz. Un tubo de este tipo se denomina más correctamente "célula fotoemisiva" para distinguirlo de las células fotovoltaicas o fotoconductoras . Anteriormente, los fototubos se utilizaban más ampliamente, pero ahora son reemplazados 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 de física.
Los fototubos funcionan según el efecto fotoeléctrico : los fotones entrantes chocan contra un fotocátodo , expulsando electrones de su superficie, que son atraídos por un ánodo . Por tanto, la corriente depende de la frecuencia y la intensidad de los fotones entrantes. 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 es sensible el dispositivo depende del material utilizado para el cátodo fotoemisivo. Un cátodo de cesio - antimonio proporciona un dispositivo que es muy sensible en la región violeta a ultravioleta, con una sensibilidad que cae hasta ceguera ante la luz roja. El cesio sobre plata oxidada da un cátodo que es más sensible a la luz infrarroja y roja, cayendo 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 cae 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 del cátodo al ánodo.
Una aplicación importante del fototubo fue la lectura de pistas de sonido óptico para películas proyectadas. Los fototubos se utilizaron en una variedad de aplicaciones de detección de luz [3] hasta que algunos fueron reemplazados por fotorresistores y fotodiodos .