फोटोडायोड / फोटोट्रांसिस्टर्स के आविष्कार से पहले प्रकाश का पता लगाने के लिए क्या इस्तेमाल किया गया था?


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क्या फोटोडायोड / फोटोट्रांसिस्टर्स या समान अर्धचालकों से पहले प्रौद्योगिकियां थीं, जिनका उपयोग उन पर पड़ने वाले प्रकाश की मात्रा (या उपस्थिति / अनुपस्थिति) के आधार पर मशीनरी को शुरू करने या रोकने के लिए किया जा सकता है?

जवाबों:


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पहले विद्युत प्रकाश सेंसर सेलेनियम कोशिकाएं थीं। सेलेनियम का उपयोग 1860 के दशक में ट्रांसलेटैटिक टेलीग्राफ केबल पर प्राप्त स्टेशन पर प्रतिरोधों के लिए किया गया था, और यह देखा गया कि इसने दिन के उजाले में अनिश्चित परिणाम दिए। सेलेनियम एक छोटे से फोटोवोल्टिक करंट को उत्पन्न कर सकता है, इसलिए इसका इस्तेमाल युद्ध-पूर्व लाइटमीटर और (मुझे लगता है) लंदन साइंस म्यूजियम में "मैजिक आई" के प्रदर्शनों के लिए किया गया था ...


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Photoresistors फोटोडायोड के पूर्ववर्ती थे।

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वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य करने के बजाय वे प्रकाश निर्भर प्रतिरोधक (LDRs) थे। उनका मुख्य नुकसान यह है कि वे हल्के बदलावों पर बहुत धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करते हैं।


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एक LDR की एक महत्वपूर्ण संपत्ति रंग संवेदनशीलता है जो एक फोटोडीओड की तुलना में मानव आंख से अधिक मिलती है।
jippie

@ जिप्पी: यह कई सामान्य फोटोडायोड के लिए सच है, लेकिन हाल ही में फोटोडीओड्स / ट्रांजिस्टर एक आंख संवेदनशीलता वक्र के साथ मिल सकते हैं।
रेडगैस्ट

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वास्तव में आपके प्रश्न की तरह मशीनों को रोकने के लिए एक समान तरीके से उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन इससे पहले कि फोटोट्रांसिस्टर्स / डायोड थे हमारे पास फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब थे

एक उच्च वोल्टेज के प्रभाव में प्रकाश संवेदनशील कैथोड से टकराता एक एकल फोटॉन कई इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देगा। फिर इन इलेक्ट्रॉनों को एनोड के प्रति आकर्षित किया जाता है, उनके रास्ते में फिर से दो बार टकराते हैं, और भी अधिक इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते हैं। वैसे भी, लिंक किए गए विकी लेख यांत्रिकी को समझाने में बहुत बेहतर है।


मैंने केवल "मशीनरी शुरू या बंद करने के लिए" यह इंगित करने के लिए शामिल किया कि इसका उपयोग नियंत्रण प्रणालियों में किया जाना है, इसलिए फोटोग्राफी में उपयोग की जाने वाली फिल्म, या सिर्फ सेब के स्लाइस (दोनों जिनमें से आने वाले प्रकाश के आधार पर अपना रंग बदलते हैं, लेकिन कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं है नियंत्रण प्रणाली में एक सेंसर के रूप में) वैध उत्तर नहीं बनना चाहिए।
vsz

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एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब एक ऐसा उपकरण है। वे अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं और एक फोटोडायल्पीयर की तुलना में एक फोटोडायलीयर की तुलना में फोटोडायोड के कुछ नुकसानों को देखते हुए कुछ क्षेत्रों में जहां एक फोटोमल्टीपियर के फायदे हैं:

  • बड़ा पता लगाने का क्षेत्र
  • आंतरिक लाभ है
  • बहुत अधिक संवेदनशीलता
  • विशेष शीतलन और इंटरफेसिंग इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना फोटॉन गिनती संभव है
  • कई डिजाइनों के लिए तेजी से प्रतिक्रिया समय

हालांकि आम तौर पर इस उद्देश्य के लिए उपयोग नहीं किया जाता है कि लेख उन्हें पहला विद्युत नेत्र उपकरण होने के नाते बताता है, जिसका उपयोग प्रकाश के बीम में रुकावटों को मापने के लिए किया जाता है। यहां उपरोक्त विकिपीडिया लेख से एक छवि दिखाई देती है कि कोई कैसा दिखता है:

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पीएम ट्यूब अभी भी बहुत कम फोटॉन काउंट ईवेंट के लिए उपयोग किए जाते हैं जहां आपको फोटॉन काउंटिंग की आवश्यकता होती है। सौर न्युट्रीनो का पता लगाने में इस्तेमाल किए जाने वाले एक चरम उदाहरण को देखने के लिए सुपर कमोकांडे पर बस खोज करें।
प्लेसहोल्डर

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फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब की तुलना में सरल बुनियादी वैक्यूम ट्यूब फोटोडायोड है:

फोटोडायोड

घुमावदार प्लेट फोटोकैथोड है, और केंद्र में तार पोस्ट एनोड है। फोटोन दोनों तत्वों की सतहों से मुक्त इलेक्ट्रॉनों को खटखटाते हैं, लेकिन चूंकि कैथोड का क्षेत्र एनोड से बहुत बड़ा है, इसलिए कैथोड से एनोड तक उनका शुद्ध प्रवाह है - जिसे "सकारात्मक वर्तमान" के रूप में भी सोचा जा सकता है। “एनोड से कैथोड तक।

यह कैसे काम करता है (1905 में प्रकाशित पत्र) को समझाने के लिए अल्बर्ट आइंस्टीन को उनका नोबेल पुरस्कार (1921) मिला।


"फोटोडायोड्स से पहले प्रौद्योगिकियां
थीं

यह सामान्य रूप से "फोटोडायोड" अर्थात एक सिलिकॉन जंक्शन डिवाइस द्वारा समझे जाने वाले "फोटोवैल्व" से अधिक है।
pjc50

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pjc50: दो-तत्व वैक्यूम ट्यूब (या "वाल्व") को डायोड भी कहा जाता है। यह शब्द ठोस अवस्था वाले उपकरणों तक सीमित नहीं है।
डेव ट्वीड

@ डीड ट्वीड: ओपी जाहिर तौर पर सेमीकंडक्टर फोटो डायोड के अलावा अन्य उपकरणों का मतलब था क्योंकि उन्होंने लिखा था "... या इसी तरह के अर्धचालक"
दही

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@ pjc50: वास्तव में, अर्धचालक डायोड का नाम दो-टर्मिनल वैक्यूम ट्यूबों के नाम पर रखा गया था जो उन्हें पूर्व दिनांकित किया गया था। दो टर्मिनल: डायोड। तीन टर्मिनल: ट्रायोड। पांच टर्मिनल: पेंटोड। ये नाम आसपास के नए प्रकार के डायोड आने से पहले थे, जो अर्धचालक से बनाए गए थे।
ओलिन लेथ्रोप

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यह 1873 में था विलोबी स्मिथ ने पाया कि ग्रे सेलेनियम का विद्युत प्रतिरोध परिवेश प्रकाश पर निर्भर था। पहले वाणिज्यिक उत्पादों को वर्नर सीमेंस द्वारा 1870 के मध्य में विकसित किया गया था।


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बहुत पहले छवि सेंसर vidicon ट्यूब थे, जो एक वैक्यूम ट्यूब तकनीक हैं। ये एक फोटोकैथोड में कम कार्य फ़ंक्शन धातुओं से बने होते हैं। ये उपकरण अभी भी अप्रत्यक्ष रूप से आधुनिक सेंसर डिजाइनों में संदर्भित हैं। जब कोई कहता है कि उनके पास 1/2 "सेंसर (या 1/3" या 1 / 3.4 "आदि) है, तो वे छवि विकर्ण की तुलना एक विडिओकॉन ट्यूब व्यास से कर रहे हैं जो 1" बाहरी व्यास के लिए लगभग 16 मिमी इमेजिंग क्षेत्र था। लेकिन वह "मानक" भी नहीं है।


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विडिकोन्स काफी देर से थे; ऑर्थिकोंस पहले "फ़ार्नस्वर्थ इमेज डिसेक्टर" के रूप में थे जो इतना असंवेदनशील था कि इसके आगे के विकास ने फोटोमल्टीप्लायर को जन्म दिया।
ब्रायन ड्रमंड
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