Un fotorivelatore è un dispositivo in grado di rivelare la radiazione elettromagnetica, fornendo in uscita un segnale avente un'intensità di corrente o una differenza di potenziale proporzionale all'intensità della radiazione rilevata.
Tipologie e utilizzo
Esistono tipi diversi di fotorivelatore, realizzati in base a diversi effetti di interazione tra la radiazione e la materia. In particolare possono differire per la porzione di spettro elettromagnetico che sono in grado di rilevare, e per l'intensità luminosa minima che riescono a misurare (alcuni sono in grado di rilevare i singoli fotoni).
Questi dispositivi sono indicati anche con il termine fotocellula.
Le applicazioni di questi dispositivi sono molteplici. Vanno dai dispositivi d'allarme agli automatismi per cancelli o porte, inoltre i cronometri di molte discipline sportive sono collegati a fotocellule. Le cellule fotoelettriche possono comandare l'accensione di lampade a seconda della luminosità presente, negli anni 60 alcuni costruttori di televisori tra i quali CGE, impiegavano una fotocellula per adeguare la luminosità dell'immagine in bianco e nero, alla luminosità dell'ambiente.
Inoltre sono utilizzati in ogni campo in cui sia necessario misurare l'intensità luminosa, ad esempio nella spettroscopia o nella fotometria, e nella fotografia.
Tipi di fotorivelatori Fotorivelatori basati sull'effetto fotoelettrico o effetto fotovoltaico: basati su semiconduttore: fotoresistenza: basato sulle cariche fotogenerate (cioè sugli elettroni eccitati dalla luce incidente dalla banda di valenza alla banda di conduzione) in un semiconduttore fotodiodo: basato sulle cariche fotogenerate in una giunzione p-n cella fotovoltaica: simile ad un fotodiodo, ma non deve essere polarizzata per funzionare fototransistor: simile ad un fotodiodo, ma con amplificazione del segnale sensore di immagini (sensori digitali): circuiti integrati basati su cariche fotogenerate in un semiconduttore di tipo Charge Coupled Device (CCD), Charge Injection Device (CID) e CMOS, che permette di ricostruire un'immagine ottica basati su tubi a vuoto: fototubo: la luce provoca l'emissione di elettroni da un catodo in un tubo a vuoto fotomoltiplicatore: simile ad un fototubo, ma con un'amplificazione degli elettroni emessi (dinodo)
Fotorivelatori basati su effetti termici: bolometro: misura dell'aumento di temperatura dovuto alla luce tramite una termoresistenza cella di Golay: misura l'intensità di luce dall'aumento della pressione di un gas dovuto al riscaldamento per irraggiamento rivelatore piroelettrico: sfrutta la piroelettricità
Caratteristiche dei fotorivelatori Indipendentemente dal principio di funzionamento, tutti i fotorivelatori sono caratterizzati da alcune quantità: l'intervallo di lunghezze d'onda in cui il rivelatore funziona la responsività, cioè il rapporto tra la fotocorrente e la potenza ottica incidente; nei rivelatori basati sull'effetto fotoelettrico si considera anche l'efficienza quantica, cioè il numero di cariche generate per fotone incidente il rapporto segnale/rumore e l'intensità minima rivelabile la velocità di risposta
Note
Voci correlate Rivelatore ad infrarossi Sensore ottico Fotoconducibilità Preamplificatore di carica Diodo fotorivelatore a singolo fotone
Altri progetti
Collegamenti esterni
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