Photodetector (original) (raw)
Un fotodetector es un sensor que genera una señal eléctrica dependiente de la luz u otra radiación electromagnética que recibe. Algunos están basados en el efecto fotoeléctrico, otros en el fotovoltaico, otros en el fotoelectroquímico y otros en la fotoconductividad. Los fotodetectores basados en semiconductores suelen fotodetectores tienen una unión p-n que convierte los fotones de luz en corriente. Los fotones absorbidos forman pares electrón-hueco en la región de agotamiento. Los fotodiodos y los fototransistores son algunos ejemplos de fotodetectores. Las células solares convierten parte de la energía luminosa absorbida en energía eléctrica.
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| dbo:abstract | Un fotodetector, cèl·lula fotoelèctrica, o fotocèl·lula, és un sensor capaç de convertir l'energia lluminosa en energia elèctrica, generant habitualment un corrent elèctric a la seva sortida. Són sensors de llum o altres tipus de radiació electromagnètica. Un fotodetector té una junció p–n que converteix fotons lleugers en corrent. Els fotons absorbits formen a la . Els fotodiodes i els fototransistors són alguns exemples de fotodetectors. Les cèl·lules solars converteixen part de l'energia lumínica absorbida en energia elèctrica. La incidència de fotons d'una determinada energia provoca la transició d'electrons de la banda de valència a la banda de conducció. Funciona com un transductor de llum, que proporciona un senyal elèctric com a resposta de la radiació òptica que incideix sobre la superfície sensòria. Un fotodetector és un mecanisme capaç de convertir energia òptica en energia elèctrica. El fotodetector és un component essencial de qualsevol sistema de comunicacions òptiques i un dels elements crítics que fa referència a les prestacions. (ca) Detektor záření je přístroj určený k registraci vlastností elektromagnetického vlnění či částic. Detektory lze je rozdělit podle typu média: * emulzní - v tomto případě jde o působení na fotografickou emulzi * - jsou založeny na primárních účincích záření tj. na ionizaci a excitaci atomů plynu * - obsahuje látku, která účinně zpomaluje neutrony * scintilační - založeny na principu excitace elektronu do vyššího energetického stavu zářením, přičemž návrat elektronu do základního stavu se projeví jako světelný záblesk * polovodičové - opět funguje na principu exitace elektronu tentokrát do tzv. vodivého pásma polovodiče, působí-li na polovodič elektrické pole, projeví se tento přeskok jako zvýšení vodivosti Základní typy detektorů používaných obvykle v optické spektroskopii: * 1. * je např. bolometr. V podstatě jde o termistor (teplotně závislý odpor). Výhodou je, že může detekovat jakékoliv záření, které se v něm absorbuje (světlo, UV, rentgen apod.), nevýhodou je nízká citlivost a pomalá odezva. * * Detektory používané zejména v jaderné fyzice: * Geigerův-Müllerův čítač (GM čítač) je trubice plněná plynem, v níž je jsou dvě elektrody, mezi nimiž je silné elektrické pole. Částice, která proletí trubicí, způsobí kaskádovitou ionizaci, a tak i krátkodobý elektrický výboj, který lze registrovat čítačem. * Mlžná komora zviditelňuje trajektorii nabitých částic prostřednictvím kapek kapaliny, které vzniknou v podchlazené páře, na základě vzniku kondenzačních jader podél dráhy průletu částice. * Bublinková komora je označením pro částicový detektor obsahující přehřátou kapalinu např. přehřátý kapalný vodík. Při průchodu částice kapalinou se podél její trajektorie uvolňují bublinky páry. Jejich sled označuje viditelně dráhu částice. Umožňuje detekovat i krátké dráhy částic s velmi krátkými dobami života. Velkým podílem na se jejím prosazení a vylepšení podílel Luis Walter Alvarez, americký fyzik a nositel Nobelovy ceny, který vybudoval v Berkeley velkou bublinkovou komoru naplněnou kapalným vodíkem. Jeho příspěvkem krom samotného zvětšení komory byl nápad synchronizovat detektor s pulsy částic z urychlovače. (cs) المستشعر الضوئي (بالإنجليزية: Photodetector) هو مكشاف حساس للضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي. تستعمل المجسات الضوئية في القياسات الضوئية المختلفة أو لتشغيل أجهزة أو أدوات معينة، مثل فتح الباب وقفله. وتوجد منه أنواع كثيرة: * في البصريات حيث يتسبب امتصاص كل فوتون في إثارة ذرة ويرفع إلكترونا من مستوي طاقة منخفض إلى مستوى للطاقة مرتفع، وهذا هو التآثر الكمومي. * في الكيمياء مثل ألواح التصوير حيث ينقسم جزيئ بروميد الفضة إلى ذرة فضة وذرة بروميد تحت تأثير الضوء. ثم يعمل تحميض الفيلم على انقسام الجزئيات المجاورة بنفس الطريقة. * في الكهرباء حيث تتغير مقاومة المقاومة الضوئية تحت تأثير الضوء وبحسب شدة الضوء. * في الخلية الضوئية الجهدية حيث تتحول الطاقة الشمسية إلى تيار كهربائي. * في الثنائي الضوئي والذي يمكن أن يعمل ك خلية ضوئية جهدية أو في التوصيل ضوئي. * في صمام تضخيم ضوئي الذي يحتوي على مهبط يصدر إلكترونات عند تعرضه للضوء. ثم تتكاثر فيه الإلكترونات تحت تأثير مجال كهربائي عالي منتجة إشارة كهربائية. * في صمام ضوئي الذي يحتوي على مهبط حساس للضوء ويصدر إلكترونات عند تعرضه للضوء، يمر في هذا الصمام تيار كهربائي تتناسب شدته طرديا مع شدة الإضاءة. * في الترانسيستور الضوئي الذي يعمل كثنائي ضوئي مكبر. * توجد مجسات ضوئية تقوم بعمل مقياس درجة الحرارة حيث تحس حرارة الأشعة الساقطة عليها، مثل . * شديدة الحساسية تستطيع قياس طاقة شعاع واحد من أشعة إكس، أو من الأشعة الضوئية، أو فوتون من الأشعة تحت الحمراء. * جهاز اقتران شحنات التي تستعمل لتسجيل الصور الفلكية، والتصوير الرقمي والسينما الرقمية. وكانت الألواح الفوتوغرافية كانت عماد التصوير الفلكي حتى 1990، حيث كانت الألواح الزجاجية تستخدم أكثر من الأفلام نظرا لعدم انكماشها أو التغير عند ادخالها الأوساط السائلة أو عند التجفيف. وأصبحت أجهزة المستعملة في الرصد الفلكي مثل Astro-E2 تحتوي على مجسات البرودة. * في تجارب قياس الجسيمات الأولية تستعمل عدادات الجسيمات للتعرف علي الجسيم وتفقد مساره. * يمكن عكس عمل الثنائي الضوئي LED بحيث يعمل كمجس لأشعة الضوء. (ar) Als Photodetektor, auch Lichtsensor oder optischer Detektor, optoelektronischer Sensor, werden elektronische Bauelemente bezeichnet, die Licht unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal umwandeln oder einen von der einfallenden Strahlung abhängigen elektrischen Widerstand zeigen. Mit dem Begriff werden aber auch Applikationen genannt, die ein solches strahlungsmessendes Bauteil integriert haben. Der Begriff Licht bezieht sich in der Optoelektronik nicht nur auf sichtbares Licht, sondern auch auf unsichtbares Infrarotlicht und Ultraviolettstrahlung. Ein optoelektronischer Sensor kann signalerfassend sein (zum Beispiel Belichtungsmesser) oder in ein bildgebendes Messverfahren eingebunden sein, bei welchem die lichtempfängliche Fläche in einzelne Bereiche (Pixel) unterteilt ist, sodass sich – in Zusammenspiel mit einem Objektiv und einer Kameraelektronik – ein elektrisches Abbild erzeugen lässt. Für die Robotik und medizinische Anwendungen laufen bereits Entwicklungen in Richtung komplexer Sehapparate mittels Kameras und deren Signalverarbeitung. Photodetektoren, die den äußeren photoelektrischen Effekt benutzen, sind unter anderem: * Photozellen * Photomultiplier (schnell, geringste Lichtmengen bis zu einzelnen Photonen) * Mikrokanalplatten-Photomultiplier (gleiches Prinzip wie beim Photomultiplier, aber mit noch besserer Zeitauflösung) Photodetektoren, die den inneren photoelektrischen Effekt benutzen, sind unter anderem: * CMOS-Sensoren (z. B. in Digitalkameras und Videokameras) * CCD-Sensoren (z. B. in Digitalkameras und Videokameras, Scannern, Spektrometern, Faxgeräten) * Photodioden (als schneller Sensor für sichtbares Licht, sowie Infrarot und Ultraviolett; meist gefertigt aus Silizium, aber auch aus anderen Materialien für Photohalbleiter) * pin-Photodioden (u. a. am Ende von Lichtleitkabeln und als Empfänger in Fernbedienungen) * Avalanche-Photodioden (für sehr geringe Lichtintensitäten bis zu einzelnen Photonen; ähnlich wie pin-Photodioden, aber mit interner Verstärkung durch den Lawineneffekt) * Position Sensitive Device (PSD, ortsauflösende großflächige pin-Photodiode) * (Metall-Semikonduktor-Metall-Photodioden, im Prinzip aus zwei Schottky-Dioden aufgebaut) * Fototransistoren (in der Regel aus Silizium, höheres Signal als Photodioden, jedoch langsamer als diese) * Fotowiderstand (bidirektional, langsam, u. a. zur Lichtmessung, Dämmerungsschalter, Belichtungsmesser) (de) Un fotodetector es un sensor que genera una señal eléctrica dependiente de la luz u otra radiación electromagnética que recibe. Algunos están basados en el efecto fotoeléctrico, otros en el fotovoltaico, otros en el fotoelectroquímico y otros en la fotoconductividad. Los fotodetectores basados en semiconductores suelen fotodetectores tienen una unión p-n que convierte los fotones de luz en corriente. Los fotones absorbidos forman pares electrón-hueco en la región de agotamiento. Los fotodiodos y los fototransistores son algunos ejemplos de fotodetectores. Las células solares convierten parte de la energía luminosa absorbida en energía eléctrica. (es) Un photodétecteur (ou détecteur photosensible ou détecteur optique ou détecteur de lumière) est un dispositif (détecteur) qui transforme la lumière qu'il absorbe en une grandeur mesurable, généralement un courant ou une tension électrique. Le repose sur ce principe. Photodétecteurs (simples) : * photomultiplicateur (ou ou tube photomultiplicateur) ; * photoconducteur (ou ) ; * photodiode ; * . Photodétecteurs multiples : * détecteur quatre quadrants ; * (en anglais : position sensitive device, PSD) ; * photodétecteur à transfert de charges (CCD). (fr) Feiste atá íogair do sholas agus a fhreagraíonn don radaíocht le hiarmhairt leictreach. Ainm eile uirthi is ea fótaichill. De ghnáth bíonn sí bunaithe ar leathsheoltóir (sileacan nó gearmáiniam, mionathraithe le breiseáin chuí). Fuasclaíonn an radaíocht leictreoin nasctha, agus is féidir go n-athróidh sé sin seoltacht na cille (cill fhótaisheoltach), go dtáirgfear fórsa leictreaghluaisneach (cill fhótavoltach) nó go dtarlóidh iarmhairt eile. Úsáidtear fótaichealla i solasmhéadair sa ghrianghrafadóireacht, braiteoirí solais (in aláram buirgléara, mar shampla), agus soláthar cumhachta i spásárthaigh is eile. (ga) Photodetectors, also called photosensors, are sensors of light or other electromagnetic radiation. There is a wide variety of photodetectors which may be classified by mechanism of detection, such as photoelectric or photochemical effects, or by various performance metrics, such as spectral response. Semiconductor-based photodetectors typically photo detector have a p–n junction that converts light photons into current. The absorbed photons make electron–hole pairs in the depletion region. Photodiodes and photo transistors are a few examples of photo detectors. Solar cells convert some of the light energy absorbed into electrical energy. (en) Sensor cahaya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Pada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton saja. Di bawah ini adalah jenis-jenis sensor cahaya, di antaranya: * Detektor kimiawi, seperti , dimana mmolekul dibagi menjadi sebuah atom perak metalik dan atom halogen. menyebabkan terbaginya molekul yang berdekatkan secara sama. * Fotoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai cahaya * Sel fotovoltaik atau yang menghasilkan tegangan dan memberikan arus listrik ketika dikenai cahaya * yang dapat beroperasi pada mode fotovoltaik maupun * Tabung yang mengandung yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, kemudian elektron-elektron tersebut akan dikuatkan dengan rantai . * Tabung cahaya yang mengandung yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor. * Fototransistor menggabungkan salahsatu dari metode penyensoran di atas * Detektor optis yang berlaku seperti termometer, secara murni tanggap terhadap pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti , , termokopel dan termistor, tetapi kedua yang terakhir kurang sensitif. * cuku tanggap untuk mengukur energi dari sinar-x tunggal, serta foton cahaya terlihat dan dekat dengan inframerah (Enss 2005). (in) 광검출기, 포토디텍터(photodetectors), 포토센서(photosensors)는 빛이나 기타 전자기파의 감지기이다. 광검출기는 광자를 전류로 변환하는 PN 접합을 갖추고 있다. 흡수된 광자는 결핍 영역에 을 만든다. 광다이오드와 광검출기는 광검출기의 예이다. 태양 전지는 흡수된 빛 에너지 중 일부를 전기 에너지로 변환한다. (ko) 光検出器（ひかりけんしゅつき、英: Photodetector）とは、光電効果などを応用して、光を電気信号に変換することにより、光を検出する装置である。光センサ（ひかりセンサ、Photosensor）、受光素子（じゅこうそし）ともいう。 (ja) 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. (it) Fotodetektor – czujnik reagujący na światło. Fotodetektory przetwarzają światło na inne sygnały, w tym na sygnały elektryczne. (pl) Fotodetektor är en anordning för att mäta styrkan hos ljus. Fotodetektorerna kan grovt delas in i tre olika kategorier beroende deras funktionssätt: halvledarbaserade fotodetektorer, fotomultiplikatorrör samt bolometrar. Halvledarbaserade fotodetektorer är i särklass vanligast i vardagsbruk. Exempel är fotodioder som sitter i fotoceller för övervaknings- eller strömbrytarfunktioner, och bildsensorer som används i digital- och videokameror (vanligen av CCD- eller CMOS-typ). Automatiska dörrar styrs ofta av denna teknik. I ett fotomultiplikatorrör omvandlas det infallande ljuset till fotoelektroner som sedan förstärks i ett högspänningsfält inuti röret. Denna typ av fotodetektor används främst till forskningsändamål. Bolometrar utnyttjar principen att absorberat ljus åstadkommer en uppvärmning. Genom att mäta temperaturökningen när ljus faller in på bolometern får man ett mått på ljusstyrkan. Bolometriska fotodetektorer används även de främst inom forskning. (sv) Фотодатчик, фотоприёмник или фотодетектор — датчик света или другой электромагнитной энергии. (ru) 光感測器是可以感測光或是其他電磁能量的感測器。 (zh) Фотодавач — пристрій, здатний виявляти електромагнітне випромінювання, та забезпечувати на виході сигнал у вигляді струму або різниці потенціалів, пропорційні інтенсивності виявленого випромінювання. (uk) |
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Photodétecteurs (simples) : * photomultiplicateur (ou ou tube photomultiplicateur) ; * photoconducteur (ou ) ; * photodiode ; * . Photodétecteurs multiples : * détecteur quatre quadrants ; * (en anglais : position sensitive device, PSD) ; * photodétecteur à transfert de charges (CCD). (fr) Feiste atá íogair do sholas agus a fhreagraíonn don radaíocht le hiarmhairt leictreach. Ainm eile uirthi is ea fótaichill. De ghnáth bíonn sí bunaithe ar leathsheoltóir (sileacan nó gearmáiniam, mionathraithe le breiseáin chuí). Fuasclaíonn an radaíocht leictreoin nasctha, agus is féidir go n-athróidh sé sin seoltacht na cille (cill fhótaisheoltach), go dtáirgfear fórsa leictreaghluaisneach (cill fhótavoltach) nó go dtarlóidh iarmhairt eile. Úsáidtear fótaichealla i solasmhéadair sa ghrianghrafadóireacht, braiteoirí solais (in aláram buirgléara, mar shampla), agus soláthar cumhachta i spásárthaigh is eile. (ga) Photodetectors, also called photosensors, are sensors of light or other electromagnetic radiation. There is a wide variety of photodetectors which may be classified by mechanism of detection, such as photoelectric or photochemical effects, or by various performance metrics, such as spectral response. Semiconductor-based photodetectors typically photo detector have a p–n junction that converts light photons into current. The absorbed photons make electron–hole pairs in the depletion region. Photodiodes and photo transistors are a few examples of photo detectors. Solar cells convert some of the light energy absorbed into electrical energy. (en) 광검출기, 포토디텍터(photodetectors), 포토센서(photosensors)는 빛이나 기타 전자기파의 감지기이다. 광검출기는 광자를 전류로 변환하는 PN 접합을 갖추고 있다. 흡수된 광자는 결핍 영역에 을 만든다. 광다이오드와 광검출기는 광검출기의 예이다. 태양 전지는 흡수된 빛 에너지 중 일부를 전기 에너지로 변환한다. (ko) 光検出器（ひかりけんしゅつき、英: Photodetector）とは、光電効果などを応用して、光を電気信号に変換することにより、光を検出する装置である。光センサ（ひかりセンサ、Photosensor）、受光素子（じゅこうそし）ともいう。 (ja) 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. (it) Fotodetektor – czujnik reagujący na światło. Fotodetektory przetwarzają światło na inne sygnały, w tym na sygnały elektryczne. (pl) Фотодатчик, фотоприёмник или фотодетектор — датчик света или другой электромагнитной энергии. (ru) 光感測器是可以感測光或是其他電磁能量的感測器。 (zh) Фотодавач — пристрій, здатний виявляти електромагнітне випромінювання, та забезпечувати на виході сигнал у вигляді струму або різниці потенціалів, пропорційні інтенсивності виявленого випромінювання. (uk) المستشعر الضوئي (بالإنجليزية: Photodetector) هو مكشاف حساس للضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي. تستعمل المجسات الضوئية في القياسات الضوئية المختلفة أو لتشغيل أجهزة أو أدوات معينة، مثل فتح الباب وقفله. وتوجد منه أنواع كثيرة: (ar) Un fotodetector, cèl·lula fotoelèctrica, o fotocèl·lula, és un sensor capaç de convertir l'energia lluminosa en energia elèctrica, generant habitualment un corrent elèctric a la seva sortida. Són sensors de llum o altres tipus de radiació electromagnètica. Un fotodetector té una junció p–n que converteix fotons lleugers en corrent. Els fotons absorbits formen a la . Els fotodiodes i els fototransistors són alguns exemples de fotodetectors. Les cèl·lules solars converteixen part de l'energia lumínica absorbida en energia elèctrica. (ca) Detektor záření je přístroj určený k registraci vlastností elektromagnetického vlnění či částic. Detektory lze je rozdělit podle typu média: * emulzní - v tomto případě jde o působení na fotografickou emulzi * - jsou založeny na primárních účincích záření tj. na ionizaci a excitaci atomů plynu * - obsahuje látku, která účinně zpomaluje neutrony * scintilační - založeny na principu excitace elektronu do vyššího energetického stavu zářením, přičemž návrat elektronu do základního stavu se projeví jako světelný záblesk * polovodičové - opět funguje na principu exitace elektronu tentokrát do tzv. vodivého pásma polovodiče, působí-li na polovodič elektrické pole, projeví se tento přeskok jako zvýšení vodivosti (cs) Als Photodetektor, auch Lichtsensor oder optischer Detektor, optoelektronischer Sensor, werden elektronische Bauelemente bezeichnet, die Licht unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal umwandeln oder einen von der einfallenden Strahlung abhängigen elektrischen Widerstand zeigen. Mit dem Begriff werden aber auch Applikationen genannt, die ein solches strahlungsmessendes Bauteil integriert haben. Der Begriff Licht bezieht sich in der Optoelektronik nicht nur auf sichtbares Licht, sondern auch auf unsichtbares Infrarotlicht und Ultraviolettstrahlung. (de) Sensor cahaya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Pada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton saja. Di bawah ini adalah jenis-jenis sensor cahaya, di antaranya: (in) Fotodetektor är en anordning för att mäta styrkan hos ljus. Fotodetektorerna kan grovt delas in i tre olika kategorier beroende deras funktionssätt: halvledarbaserade fotodetektorer, fotomultiplikatorrör samt bolometrar. Halvledarbaserade fotodetektorer är i särklass vanligast i vardagsbruk. Exempel är fotodioder som sitter i fotoceller för övervaknings- eller strömbrytarfunktioner, och bildsensorer som används i digital- och videokameror (vanligen av CCD- eller CMOS-typ). Automatiska dörrar styrs ofta av denna teknik. (sv) |
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