İçeriğe atla

Fotodedektör

Fotosel (İngilizce: Photo Cell), Fotodetektör, ışık sensörü, optik dedektör, optoelektronik sensör 'ler fotoelektrik etki kullanarak algıladığı ışını elektrik sinyaline dönüştüren veya gelen radyasyona bağlı bir elektrik direnci gösteren bir sensör'dür. Optoelektronik'te "ışık" terimi yalnızca görünür ışığı değil aynı zamanda görünmez kızılötesi ışığı ve ultraviyole radyasyonu'nu da ifade eder.

Optoelektronik sensör, sinyalleri algılayabilir (örneğin ışık ölçer) veya ışığa duyarlı alanın ayrı alanlara (piksel) bölündüğü bir görüntüleme ölçüm yöntemi içine konulabilir böylece bir lens ve kamera elektroniği ile etkileşim içinde elektriksel görüntü üretebilir. Robotik ve tıbbi uygulamalar için kameralar ve sinyal işleme kullanan karmaşık görsel aparatlar yönünde gelişmeler halen devam etmektedir.

Harici fotoelektrik etkiyi kullanan ışık sensörleri şunlardır:

  • Fotosel
  • Fotoçoğaltıcı (Foton kadar küçük ışık miktarı, hızlı)
  • Mikrokanal plakası-fotoçoğaltıcı (fotoçoğaltıcı ile aynı prensiple çalışır ancak daha iyi zamansal çözünürlük verir)

Dahili fotoelektrik etkiyi kullanan ışık sensörleri şunlardır:

  • Pin fotodiyot, (Optik fiber kabloların sonunda ve uzaktan kumanda 'larda alıcı olarak dahil)
  • Çığ fotodiyot, (tek fotonlara kadar çok düşük ışık yoğunlukları için; pin fotodiyotlara benzer ancak çığ etkisi yoluyla dahili amplifikasyon ile)
  • Konuma Duyarlı Cihaz (PSD, geniş alanlı pin fotodiyodu uzamsal olarak çözer)
  • MSM fotodiyot, (Metal-Yarı iletken-Metal fotodiyotlar, prensipte iki Schottky diyot'dur)
Fototransistör, (genellikle silikondan yapılır, fotodiyotlardan daha çok sinyal verir ancak bunlardan daha yavaştır)
  • Foto direnç (çift yönlü, yavaş ve a. ışık ölçümü içindir, alacakaranlık anahtarı, ışık ölçer)

Fotosel

Fotoseldeki cam kürenin iç kısmı sodyum, lityum gibi alkali metallerle kaplanır. Çünkü alkali metaller yüksek enerjili beyaz ışık alınca (güneş ışığı) elektronları kopar ve anot ucuna çekilirler. Güneş pili olarak kullanılır ve ışık enerjisiyle elektrikli aletleri doğrudan çalıştırılabilir. Diğer metaller de işe yarar ancak alkali metallerdeki metalik özellikleri gösteremez.

Galeri

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Sensör</span>

Sensör,, fiziksel bir olayı tespit etmek amacıyla bir çıkış sinyali üreten cihazdır.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik devre elemanları</span> elektronik devreyi meydana getiren ögeler

Elektronik devre elemanları, elektrik devresinin çalışabilmesi için kullanılan parçalara denir. Aktif ve pasif devre elemanları olarak iki gruba ayrılır.

Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.

<span class="mw-page-title-main">Yük bağlaşımlı aygıt</span>

Yük bağlaşımlı cihaz (CCD) veya CCD sensörü, bir dizi bağlantılı veya birleştirilmiş kapasitör içeren bir entegre devre'dir. Harici bir devrenin kontrolü altında, her kapasitör elektrik yükünü komşu bir kapasitöre aktarabilir. CCD sensörleri, dijital görüntülemede kullanılan önemli bir teknolojidir.

Ultraviyole (UV) veya morötesi; dalga boyu görünür ışıktan kısa, ancak X-ışınlarından uzun olan bir elektromanyetik radyasyon şeklidir. Güneş ışığında bulunur ve Güneş'ten çıkan toplam elektromanyetik radyasyonun yaklaşık %10'unu oluşturur. Ayrıca elektrik arkları, Çerenkov radyasyonu, cıva buharlı lambalar, bronzlaşma lambaları ve siyah ışık gibi kaynaklar tarafından üretilir. Uzun dalga boylu UV fotonları atomları iyonize edecek enerjiye sahip olmadığı için iyonlaştırıcı bir radyasyon olarak kabul edilmese de, kimyasal reaksiyonlara neden olabilir ve birçok maddenin parlamasına neden olabilir. Kimyasal ve biyolojik etkiler de dahil olmak üzere pek çok pratik uygulama, UV radyasyonunun organik moleküllerle etkileşime girmesinden türer. Bu etkileşimler emilimi veya ısıtma dahil moleküllerdeki enerji durumlarının ayarlanmasını içerebilir.

<span class="mw-page-title-main">Işınım enerjisi</span>

Işınım enerjisi, elektromıknatıssal dalgaların enerjisidir.

<span class="mw-page-title-main">Termografi</span> kızılötesi görüntülemenin bir çeşidi

Termografi, termal görüntüleme veya termal video, kızılötesi görüntülemenin bir çeşididir. Termografik kameralar elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölümündeki elektromanyetik ışınımı tespit ederler ve bu ışınımdan resimler oluştururlar. Kızılötesi ışınım sıcaklıklarına göre tüm cisimlerden salınır, Kara cisim ışıması kanununa göre, termografi görünür aydınlatma olmadan cisimlerin görünebilmesini sağlar. Bir cisim tarafından salınan ışınımın miktarı sıcaklık arttıkça artar, bu yüzden termografi sıcaklıktaki farkları görmemizi sağlar. Termografik bir kamera tarafından görüntülendiklerinde, sıcak cisimler daha soğuk arka planların yanında oldukça göze çarpar; insanlar ve diğer sıcak kanlı hayvanlar, gündüz veya gece, çevrede rahatlıkla görülebilir hale gelir. Sonuç olarak termografinin geniş kullanımı tarihi olarak askeri ve gizli servislere bağlanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kızılötesi</span> dalga boyu görünür ışıktan uzun, fakat terahertz ışınımından ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır

Kızılötesi, görünür ışıktan daha uzun ancak mikrodalgalardan daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Kızılötesi spektral bant, kırmızı ışığınkinden biraz daha uzun dalgalarla başlar, bu nedenle IR insan gözü için görünmezdir. IR'nin genellikle yaklaşık 750 nm (400 THz) ila 1 mm (300 GHz) arasındaki dalga boylarını içerdiği anlaşılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Fotonik</span> ışık enerjisi bilimi

Fotonik, bir fiziksel parçacık olan elektronun belirli çerçevedeki uygulama/kullanım alanına elektronik denildiği gibi, yine elektromanyetik radyasyonun partiküler karakter sergilediği için bir parçacık olarak ele alınan kuantumu yani fotonunun belirli çerçevedeki kullanım/uygulama alanlarının teorik zeminine verilen isim.

<span class="mw-page-title-main">Fotodiyot</span> p-n bağlantısına dayalı fotodetektör türü

Fotodiyot, görünür ışık, kızılötesi veya ultraviyole radyasyon, X ışınları ve gama ışınları gibi foton radyasyonuna duyarlı bir yarı iletken diyottur. Fotodiyot, fotonları emdiğinde akım veya voltaj Fotovoltaikleri üreten bir PN yarı iletken malzemedir.Semiconductor Optoelectronics .

Mikroelektro-mekanik sistemler (MEMS) günümüzde var olan mekanik ve elektrik sistemlerin entegre ve minyatürize versiyonları olup mikron boyutlarında olan bu sistemleri nanoelektromekanik sistemler (NEMS) vasıtası ile nanoteknoloji uygulamaları için de kullanmak da mümkündür. MEMS kavramı ilk olarak 1987 yılında bir mikrodinamik çalıştayı esnasında telaffuz edilmiştir. Fakat MEMS kavramının ortaya çıkması esas olarak entegre devre çalışmalarında yaşanan gelişmeler ışığında olmuştur. Bu gelişmeler içinde kalıba alma, kaplama teknolojileri, ıslak oyma metotları, kuru oyma metotlarında yaşanan gelişmeler mikro aygıt yapımını mümkün kılmıştır. Küçük aygıtların yapılması konusunda ortaya çıkan ilk fikir ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından 1959 yılında yapılan "There's plenty of room at the bottom" isimli konuşmada ortaya atılmıştır. Mikro-elektromekanik sistemlerin boyutları 1 ile 100 mikrometre arasında değişim gösterir. Bu küçük boyutlarda standard fizik kuralları genellikle geçersizdir. MEMS yapılarında yüzey alanının hacime oranı oldukça yüksektir bu sebep ile yüzey etkileri hacim etkilerine baskın gelir. Mikro elektro-mekanik sistem yapıları üç bölümden oluşur. Bu bölümler mekanik bölüm, mekanik bölümü çalıştıran tahrik bölümü ve mekanik hareketin davranışını inceleyen algılama bölümü olarak özetlenebilir. MEMS tahrik mekanizmaları verilen tahrik tipine göre farklılık gösterir. MEMS yapıları termal, elektrostatik, manyetik, pnömatik ve optik olarak tahrik edilebilir. Algılama işlemi ise genellikle optik ve elektronik sinyaller vasıtası ile yapılır. MEMS, Makina-Malzeme-Elektronik başta olmak üzere, temelde tüm mühendislik dalları ve temel bilimlerle birlikte pek çok dalı kapsayan çalışmaların yapıldığı disiplinlerarası bir kavramdır.

<span class="mw-page-title-main">Pasif kızılötesi sensör</span>

Pasif kızılötesi sensör, görüş alanındaki nesnelerden yayılan kızılötesi (IR) ışığı ölçen elektronik bir sensör'dür. En çok PIR esaslı hareket dedektörlerinde kullanılır. PIR sensörü, güvenlik alarmlarında ve otomatik aydınlatmalarda yaygın kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Duman dedektörü</span> Dumanı tespit eden cihaz, tipik olarak yangın dedektörü

Duman dedektörü, tipik bir yangın göstergesi olan dumanı algılayan bir cihazdır.

Transdüser, bir enerji biçimini başka enerji biçimlerine dönüştüren cihazdır. Dönüşüm, elektriksel, manyetik, elektromanyetik, kimyasal, termal enerji biçimleri olabilir.

Fotometri bir astronomik nesnenin ışık akısı veya elektromanyetik radyasyonunun yoğunluğunun ölçülmesi ile ilgili bir astronomi tekniğidir.

<span class="mw-page-title-main">Ölçü aleti</span>

Ölçü aleti, fiziksel nicelik ölçmeye yarayan bir cihazdır. Fiziksel bilimler, kalite güvencesi ve mühendislikte kullanılan ölçme; gerçek şeylerin ve olayların, fiziksel niceliklerini elde etme ve kıyaslama etkinliğidir. Yerleşik standart nesneler ve olaylar ölçü birimleri olarak kullanılır ve ölçme işlemi; üzerinde çalışılan unsur ve bununla ilişkili ölçü birimi hakkında bir sayı verir. Ölçü aracının kullanımını tanımlayan araçlar ve formel test yöntemleri, elde edilen sayıların arasındaki ilişkilerin vasıtalarıdır.

Elektrooptik sensör, ışığı dönüştüren veya bir elektronik sinyal halinde ışıktaki değişimi sağlayan elektronik detektörlerdir. Bu sensörler birçok endüstriyel ve tüketici alanlarda kullanılır. Örneğin:

<span class="mw-page-title-main">Fotomultiper tüp</span>

Fotomultiper tüpler (kısaca fotomultiperler veya PMTs), vakum tüp ailesinin bir üyesidir ve vakum tüplerden özel olarak çok daha hassas bir ışığın ultraviyole, görülebilir ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki elektromanyetik spektrumunu kapsayan sensöre sahiptir. Bu dedektörler gelen ışıktan kaynaklanan akımı 100 milyon kat kadar katlarlar. Dinot katlama sürecinde fotonların tek tek gözlemlenmesi mümkün olur ve ışığın akısı çok düşüktür. Çoğu vakum tüpünün aksine modası geçmiş değillerdir ve halen kullanılmaktadır.

Optik radyasyon elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır. Ultraviyole radyasyona (UV), insan için görülebilen ışık spektrumuna (VIS) ve kızılötesi radyasyona (IR) ayrılır. 100 nm ve 1mm dalga boyu arasında değişir. Bu aralıktaki elektromanyetik dalgalar optik yasalarına uyar - örneğin lenslerle odaklanabilir ve kırılabilirler-.

<span class="mw-page-title-main">Fotoelektrik sensör</span>

Fotoelektrik sensör, genellikle kızılötesi bir ışık vericisi ve fotoelektrik alıcı kullanarak bir nesnenin mesafesini, yokluğunu veya varlığını belirlemek için kullanılan bir sensördür. Büyük ölçüde endüstriyel üretimde kullanılırlar. Üç farklı kullanışlı tip vardır: karşılıklı birbirine bakan, retro-yansıtıcı ve yakınlık algılamalı (yayılmış).