Fotokathode

Eine Photokathode ist ein Detektor für Photonen, der unter Ausnutzung des äußeren photoelektrischen Effektes auftreffende Photonen in freie Elektronen umsetzt.

Photokathoden bestehen aus einer dünnen Halbleiter- oder Metallschicht mit geringer Austrittsarbeit, die in einem evakuierten Gefäß auf der Innenseite eines Fensters (als transparentem Trägersubstrat) aufgebracht ist. Die Schichtdicke beträgt typischerweise einige 10 nm, sodass die Schichten halbtransparent sind.

Ältere Fotozellen trugen die Photokathode innen an der Rückseite des Glaskolbens; die Schichtdicke konnte bei diesen daher höher sein. Die spektrale Empfindlichkeit variiert je nach Material und liegt im Bereich zwischen nahem Ultraviolett und nahem Infrarot.

Photokathoden werden außer in Fotozellen unter anderem in Bildwandlerröhren, Bildverstärkern, Photomultipliern und Bildaufnahmeröhren eingesetzt.

Fotokathoden von Vidicons (Bildaufnahmeröhre) bestehen aus einzelnen, voneinander isolierten Metall-„inseln“ - die Bildinformation entsteht als Ladungsbild und wird mit einem Elektronenstrahl ausgelesen.