Фотоэлектрические приборы предназначаются для превращения световой энергии в электрическую. Они находят широкое применение в фототелеграфии, телевидении, световой звукозаписи (звуковое кино), в фотографии (фотоэкспонометрия), для сигнализации и связи на невидимых инфракрасных лучах и т, д.
По принципу действия фотоэлементы разделяются на три группы: 1) с внешним фотоэффектом, в которых под действием света электроны вырываются с поверхности металла; 2) с внутренним фотоэффектом (фотосопротивления), в которых под действием света изменяется электрическая проводимость веществ; 3) с запорным слоем (или вентильные), в которых под действием света возбуждается электродвижущая сила.
Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом представляют собой вакуумные (или газонаполненные) двухэлектродные лампы. На внутреннюю стенку стеклянной лампы напыляется вещество, способное под действием света испускать электроны. Наибольшее распространение получили кислород-но-цезиевые и сурьмяно-цезиевые фотокатоды. Анод обычно выполняется в виде тонкого проволочного кольца, расположенного в середине колбы.
Основные параметры фотоэлементов: чувствительность или интегральная отдача — величина тока фотоэлектронной эмиссии, создаваемого в фотоэлементе световым потоком в один люмен (измеряется в микроамперах на люмгн).
В вакуумных элементах чувствительность составляет 20 4- 90 мка/мл, в газонаполненных — 150—200 мка/мл.
Спектральная характеристика показывает чувствительность фотоэлемента к световым лучам разной длины.
В частности, сурьмяно-цезиевые фотоэлементы имеют максимум чувствительности в области голубых и зеленых лучей и весьма малую в области красных лучей. Кислородно-цезиевые фотокатоды имеют максимумы в области ультрафиолетовых и в области красных или инфракрасных лучей. Приведена схема включения фотоэлемента. При изменении светового потока изменяется величина тока в фотоэлементе, а следовательно, и величина выходного напряжения на зажимах сопротивления нагрузки.
Вольтамперная характеристика фотоэлемента имеет ярко выраженное насыщение фототока, причем величина тока насыщения зависит от величины светового потока.
