光検出器

• 光電子増倍管(フォトマル、PMT)は、光を当てると光電陰極から電子が飛び出し、ダイノードで増幅される。
• 光電管は、光を当てると光電陰極から電子が飛び出し、フォトレジスタに似た挙動を示す。

内部光電効果を利用したものは、そのほとんどが素子物質として半導体を用いている。内部光電効果には多くの種類があるが、光伝導効果と光起電力効果を利用する検出器が主流である。

光伝導型には真性半導体を用いた真性光伝導セルと、不純物半導体を用いた不純物光伝導セルとがある。

• 真性光伝導セルとして、可視領域用のCdSセル、近赤外領域のPbSやInSbセル、中赤外領域用のHgCdTeセルなどがある。
• 不純物光伝導セルとして、Geを母体とし、不純物としてAu、Hg、Cu、Zn、Beなどを添加したものが赤外領域で広く用いられる。これらは0.16～0.02 eVのイオン化電圧をもつため、熱励起を避けるための冷却が必要である。

光起電型はpn接合を用いたものが大部分で、SiやGeを母体としたものはSiセルあるいはGeセルと呼ばれている。可視から近赤外にかけて良好な特性をもつため用途も広い。光起電型に逆バイアス電圧を加えて電流を取り出す形で用いると、極めて優れた測定特性をもつようになる。フォトダイオードと一般に呼ばれており、光電子増倍管に置き換えて使われることが多くなっている。フォトトランジスタはフォトダイオードと同じ検出方法を利用するが、出力を増幅する機構を内蔵する。

CCDも光起電型の検出器である。

• 太陽電池は、光を当てると電圧が発生し電流が流れる。
• フォトレジスタあるいは光依存性抵抗 (LDR) は、光の強度によって電気抵抗が変化する。