Photocathode

Auteur: Leandro Alegsa

09-05-2021

Une photocathode est une électrode chargée négativement dans un dispositif de détection de la lumière. C'est le principal type de photomultiplicateur. Cela signifie qu'elles prennent un peu de lumière, et en font plus.

Il existe des instruments qui doivent amplifier la quantité de lumière qui entre. Il s'agit par exemple des télescopes astronomiques et des équipements militaires de vision nocturne : jumelles et télescopes sur les casques et les fusils, etc.

La lentille du télescope ou de la jumelle fait passer la lumière sur une couche de verre recouverte d'un métal spécial sensible à la lumière. Lorsque cette couche est frappée par la lumière, l'énergie absorbée fait sauter les électrons. C'est ce que l'on appelle l'"effet photoélectrique". Les électrons libérés sont alors collectés pour produire l'image finale.

Quelques matériels de photocathode

Ag-O-Cs, (oxyde d'argent / césium, aussi appelé S-1). C'est le premier matériau photocathode composé, développé en 1929.
Bialkali à haute température ou bialkali à faible bruit (sodium-potassium-antimoine, Na-K-Sb). Ce matériau est souvent utilisé dans la diagraphie des puits de pétrole car il peut supporter des températures allant jusqu'à 175 °C. À température ambiante, cette photocathode fonctionne avec un courant d'obscurité très faible, ce qui la rend idéale pour les applications de comptage de photons.
GaAs (arséniure de gallium(II)). Ce matériau photocathode couvre une large gamme de réponse spectrale, de l'ultraviolet à 930 nm (nm = nanomètre, une mesure de la longueur d'onde de la lumière ou d'autres radiations électromagnétiques).
Cs-Te, Cs-I (césium-telluride, césium-iodure). Ces matériaux sont sensibles aux rayons UV et UV sous vide, mais pas à la lumière visible et sont donc appelés "stores solaires". Le Cs-Te est insensible aux longueurs d'onde supérieures à 320 nm, et le Cs-I à celles supérieures à 200 nm.

Ces appareils sont principalement à base de métaux alcalins.

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce qu'une photocathode ?

R : Une photocathode est une électrode chargée négativement dans un dispositif de détection de la lumière.

Q : Quelle est la fonction principale des photomultiplicateurs ?

R : La principale fonction des photomultiplicateurs est de prendre un peu de lumière et d'en produire davantage.

Q : Quels sont les exemples d'instruments qui doivent grossir la quantité de lumière entrante ?

R : Les télescopes astronomiques et les équipements militaires de vision nocturne, tels que les jumelles et les télescopes sur les casques et les fusils, sont des exemples d'instruments qui doivent grossir la quantité de lumière entrante.

Q : Que se passe-t-il lorsque la lumière frappe une couche de verre recouverte d'un métal spécial sensible à la lumière ?

R : Lorsque la lumière frappe une couche de verre recouverte d'un métal spécial sensible à la lumière, l'énergie absorbée fait sauter des électrons, ce que l'on appelle l'"effet photoélectrique".

Q : À quoi servent les électrons libérés dans un dispositif de détection de la lumière ?

R : Les électrons libérés sont collectés pour produire l'image finale dans un dispositif de détection de la lumière.

Q : Quel est le rôle de la lentille dans un télescope ou des jumelles ?

R : Le rôle de la lentille dans un télescope ou des jumelles est de faire passer la lumière sur une couche de verre recouverte d'un métal spécial sensible à la lumière.

Q : Quel est le principal type de photomultiplicateur ?

R : Le principal type de photomultiplicateur est une photocathode.