Что использовалось для обнаружения света до изобретения фотодиодов / фототранзисторов?

18

Были ли технологии до фотодиодов / фототранзисторов или аналогичных полупроводников, которые можно было бы использовать для запуска или остановки механизмов в зависимости от количества (или наличия / отсутствия) падающего на них света?

— ВСЗ
источник

6

Первыми электрическими датчиками света были селеновые ячейки. Селен был использован в качестве сопротивления на приемной станции по трансатлантическому телеграфному кабелю в 1860-х годах, и было замечено, что он дает ошибочные результаты при дневном свете. Селен может генерировать небольшой фотогальванический ток, поэтому он использовался в довоенных экспонометрах и (я думаю) демонстрациях "Магического глаза" в Лондонском музее науки ...

— Брайан Драммонд
источник

18

Фоторезисторы были предшественниками фотодиодов.

введите описание изображения здесь

Вместо того, чтобы действовать как источник тока, они были резисторами, зависящими от света (LDR). Их главный недостаток в том, что они очень медленно реагируют на изменения света.

— крупная галька
источник

5

Важным свойством LDR является цветовая чувствительность, которая больше напоминает человеческий глаз, чем фотодиод.

— Джиппи

@jippie: это верно для многих распространенных фотодиодов, но последние фотодиоды / транзисторы можно найти с кривой чувствительности глаза.

— радагаст

15

На самом деле не использовался таким же образом для остановки машин, как в вашем вопросе, но до появления фототранзисторов / диодов у нас были фотоумножители .

Под воздействием высокого напряжения один фотон, который сталкивается со светочувствительным катодом, выпустит несколько электронов. Затем эти электроны притягиваются к аноду, по пути туда снова сталкиваются пару раз, высвобождая еще больше электронов. В любом случае, ссылка на статью в вики гораздо лучше объясняет механику.

— jippie
источник

Я включил только «для запуска или остановки машины», чтобы указать, что она должна использоваться в системах управления, поэтому пленка используется в фотографии, или просто кусочки яблока (оба из которых меняют свой цвет в зависимости от входящего света, но не имеют практического применения в системе управления в качестве датчика) не должно становиться действительным ответов.

— Vsz

13

Фотоэлектронный умножитель является одним из таких устройств. Они по-прежнему используются в некоторых приложениях, а также в сравнении фотодиодов с фотоумножителями с учетом некоторых недостатков фотодиодов в некоторых областях, где фотоумножитель имеет преимущества:

Большая зона обнаружения
Имеет внутреннюю выгоду
Гораздо выше чувствительность
Подсчет фотонов возможен без специальной электроники охлаждения и сопряжения
Время отклика быстрее для многих проектов

Хотя они больше не используются для этой цели, в изделиях говорится, что они являются первыми электрическими глазными устройствами и используются для измерения прерываний в пучках света. Вот изображение из вышеупомянутой статьи Википедии о том, как это выглядит:

введите описание изображения здесь

— PeterJ
источник

Трубки с постоянным магнитом по-прежнему очень часто используются для мероприятий с низким числом фотонов, где требуется счет фотонов. Просто поищите на Super kamiokande, чтобы увидеть один крайний пример, используемый для обнаружения солнечных нейтрино.

— заполнитель

12

Более простой, чем фотоумножитель, это основной фотодиод вакуумной трубки:

фотодиод

Изогнутая пластина - это фотокатод, а проволочный столб в центре - это анод. Фотоны выбивают электроны из поверхностей обоих элементов, но, поскольку площадь катода намного больше, чем у анода, их суммарный поток от катода к аноду - это также можно считать «положительным током». от анода к катоду.

Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию (1921) за объяснение того, как это работает (статья опубликована в 1905 году).

— Дэйв Твид
источник

«Были ли технологии перед фотодиодами»

— Bulwersator

Это скорее «фотоклапан», чем то, что обычно понимается под «фотодиодом», то есть кремниевым соединительным устройством.

— pjc50

1

pjc50: Двухэлементные вакуумные трубки (или «клапаны») также называются диодами. Термин не ограничен твердотельными устройствами.

— Дэйв Твид

@Dave Tweed: ОП, очевидно, имел в виду другие устройства, чем полупроводниковые фотодиоды, потому что он написал «... или аналогичные полупроводники»

— Curd

2

@ pjc50: Фактически, полупроводниковые диоды были названы в честь двухполюсных вакуумных трубок, которые были до них. Два терминала: диод. Три терминала: Триод. Пять терминалов: Pentode. Эти названия появились еще до того, как появились новые модели диодов из полупроводников.

— Олин Латроп

3

В 1873 году Уиллоби Смит обнаружил, что электрическое сопротивление серого селена зависит от окружающего света. Первые коммерческие продукты были разработаны Вернером Сименсом в середине 1870-х годов.

— liftarn
источник

2

Самыми первыми датчиками изображения были трубки Vidicon, которые представляют собой технологию вакуумных трубок. Они изготовлены из металлов с низкими рабочими функциями в фотокатоде. Эти устройства до сих пор косвенно упоминаются в современных конструкциях датчиков. Когда кто-то говорит, что у него есть сенсор 1/2 "(или 1/3" или 1 / 3.4 "и т. Д.), Он сравнивает диагональ изображения с диаметром трубки видикона, который для внешнего диаметра 1" составлял примерно 16 мм области изображения. Но это тоже не «стандарт».

— заполнитель
источник

2

Vidicons были довольно поздно; orthicons были раньше, как и «Farnsworth Image Dissector», который был настолько нечувствителен, что его дальнейшее развитие привело к фотоумножителю.

— Брайан Драммонд