Xem mã nguồn của Âm cực quang

[[Tập tin:Photoelectric effect in a solid - diagram.svg|thumb|Diễn giải hiệu ứng quang điện]]
'''Âm cực quang''' hay ''Photocathode'' là một ''[[điện cực]] tích điện âm'' có phủ một lớp hợp chất cảm quang, khi có một [[lượng tử ánh sáng]] ([[photon]]) có năng lượng đủ lớn đập vào thì năng lượng hấp thụ gây ra phát xạ [[điện tử]] theo [[hiệu ứng quang điện]].

Nó là thành phần chủ chốt trong dụng cụ phát hiện ánh sáng như ''[[đèn nhân quang điện]]'' (photomultiplier) hoặc đèn quang ([[phototube]]).<ref>Dieter Meschede, 2008. Optik, Licht und Laser. Vieweg+Teubner, p. 392 ISBN 9783835101432.</ref>

== Nguyên lý hoạt động ==
''Hiệu ứng quang điện'' do nhà khoa học [[Heinrich Hertz]] tìm ra, và đôi khi người ta gọi hiệu ứng này là ''Hiệu ứng Hertz''.

Đây là một hiện tượng điện - lượng tử, trong đó các [[electron|điện tử]] khi hấp thụ [[năng lượng]] từ [[photon]] trong ánh sáng thì làm nguyên tử chuyển sáng [[trạng thái kích thích]] và [[electron]] thoát khỏi nguyên tử. 
* Nếu [[electron]] còn trong khối vật chất thì gọi là ''quang điện trong''.
* Sử dụng hợp chất cảm quang có ''công thoát [[electron]] thấp'' thì [[electron]] bật ra khỏi photocathode.<ref>{{chú thích tạp chí 
 |author=H. Hertz
 |title=Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung
 |journal=[[Annalen der Physik]]
 |volume=267 |issue=8 |pages=983–1000 |year=1887
 |url= http://books.google.com/books?id=79SWAAAAIAAJ&dq=Annalen%20der%20Physik%20und%20Chemie%20hertz%201887&pg=PA983#v=onepage&q&f=false
 |doi=10.1002/andp.18872670827|bibcode = 1887AnP...267..983H }}</ref>

Các điện cực được bố trí có hình dạng và vị trí thích hợp, và đặt trong ống đèn chân không cao, cùng với [[điện trường]] sẽ hướng các [[electron]] phát xạ di chuyển về [[anode]] hoặc [[dynode]], tạo ra dòng điện.<ref>[http://laser-portal.ru/content_678 Фотоэлектронные умножители (ФЭУ)]. Laser-portal. Truy cập 01 Apr 2015.</ref>

== Vật liệu cảm quang ==
Các vật liệu cảm quang photocathode có đáp ứng khác nhau với các vùng phổ. Các vật liệu phổ biến nhất:<ref>[http://unicorn.ps.uci.edu/243/handouts/pmt.pdf Photomultiplier Tubes. Construction and Operating Characteristics. Connections to External Circuits] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110831220057/http://unicorn.ps.uci.edu/243/handouts/pmt.pdf |date = ngày 31 tháng 8 năm 2011}}, Hamamatsu</ref>
* Ag-O-Cs: (Còn gọi là S1) chế độ phát xạ, nhạy cảm 300-1200&nbsp;nm. Dòng tối cao; sử dụng chủ yếu trong vùng hồng ngoại gần, với photocathode cần làm mát.
* GaAs:Cs: [[arsenua galli]] kích hoạt bằng [[Xêsi|cesi]]. Đáp ứng bằng phẳng 300-850&nbsp;nm, mờ dần về phía cực tím và 930&nbsp;nm.
* InGaAs:Cs: arsenua [[indi]] galli kích hoạt bằng [[Xêsi|cesi]]. Độ nhạy hồng ngoại cao hơn loại GaAs:Cs. Trong dải 900-1000&nbsp;nm có nhiều đoạn với tỷ lệ tín hiệu/nhiễu cao hơn Ag-O-Cs.
* Sb-Cs: (Còn gọi là S11) [[antimon]] kích hoạt bằng [[Xêsi|cesi]]. Được sử dụng cho photocathode chế độ phản xạ. Đáp ứng thay đổi từ tia cực tím đến vùng nhìn thấy. Sử dụng rộng rãi.
* Bialkali (Sb-K-Cs, Sb-Rb-Cs): antimon-rubidi hoặc antimon-kali kích hoạt bằng [[Xêsi|cesi]]. Tương tự như Sb:Cs, với độ nhạy cao hơn và tiếng ồn thấp. Có thể được sử dụng ở chế độ phát xạ. Đáp ứng rất tốt với nhấp nháy (scintillator) NaI:Tl, nên được sử dụng rộng rãi trong quan sát phổ gamma và phát hiện phóng xạ.
* Bialkali nhiệt độ cao (Na-K-Sb): có thể hoạt động lên đến 175&nbsp;°C, được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao. Dòng tối thấp ở nhiệt độ phòng.
* Multialkali (Na-K-Sb-Cs): (Còn gọi là S20) Đáp ứng phổ rộng từ vùng tử ngoại đến hồng ngoại gần; chế biến cathode đặc biệt có thể mở rộng phạm vi đến 930&nbsp;nm. Được sử dụng trong quang phổ băng rộng.
* Solar-mù (Cs-Te, Cs-I): nhạy cảm với [[tia cực tím]]. Không nhạy cảm với ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại (Cs-Te cắt ở 320&nbsp;nm, Cs-I tại 200&nbsp;nm).

== Sử dụng ==
Trong nhiều năm, ''photocathode'' là biện pháp duy nhất chuyển [[ánh sáng]] thành một dòng [[điện tử]]. Do đó nó là yếu tố then chốt trong các thiết bị quang điện tử, chẳng hạn như đèn [[camera]] truyền hình cổ như Orthocon và Vidicon.<ref>Fielding Raymond. A Technological History of Motion Pictures and Television. p. 360. ISBN 9780520050648.</ref>

Các đèn quang (Phototube) đơn giản được sử dụng để phát hiện chuyển động và đếm. Chúng cũng dùng cho ''đọc đường ghi âm thanh'' trên phim nhựa. Sự phát triển gần đây của các [[Chất bán dẫn|linh kiện bán dẫn]] như [[photodiode]] đã làm giảm việc sử dụng các photocathode.

Ngày nay photocathode dùng trong việc phát hiện lượng sáng cực nhỏ, cỡ một hay vài [[photon]] như ở [[Đèn nhân quang điện]]. Nó cũng dùng trong môi trường có nhiệt độ cao mà [[Chất bán dẫn|linh kiện bán dẫn]] không chịu đựng nổi.

==Tham khảo==
{{tham khảo}}

==Xem thêm==
* [[Cathode]]
* [[Anode]]
* [[Dynode]]
* [[Đèn điện tử chân không]]
* [[Linh kiện điện tử]]

==Liên kết ngoài==
* [http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/PMT_handbook_v3aE.pdf Photomultiplier Tubes] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140504001530/http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/PMT_handbook_v3aE.pdf |date=2014-05-04 }} Basics and Applications from [[Hamamatsu Photonics|Hamamatsu Photonics K.K.]]

{{commonscat|Electrodes}}

[[Thể loại:Điện cực]]
[[Thể loại:Điện hóa]]