Eine Fotoröhre, auch Fotoröhre genannt, ist ein lichtempfindliches elektronisches Gerät. Es ist so konzipiert, dass es bei Licht oder einer anderen Form elektromagnetischer Strahlung einen elektrischen Strom abgibt. Der Fototubus hat sich aufgrund seiner Verwendung in einer Vielzahl von Lichtsensoranwendungen den Spitznamen „elektrisches Auge“ verdient.
Es gibt drei Kategorien von Fotoröhren: Gas-, Vakuum- und Elektronenvervielfacher. Die grundlegende Fotoröhre besteht aus einer gasgefüllten oder Vakuum-Elektronenröhre, in der zwei Elektroden, eine Kathode und eine Anode, angebracht sind. Eine Gasfotoröhre verwendet Argon oder eine andere Art von Inertgas bei sehr niedrigem Druck.
Der Elektronenvervielfacher ist eine Modifikation der Basisgas- und Vakuum-Fotoröhre. Neben zwei Elektroden ist dieser Fotoröhrentyp auch mit einer Reihe von Metallscheiben, den sogenannten Dynoden, ausgestattet. Die Dynoden sind strategisch innerhalb der Elektronenröhre angeordnet, um die Emission von elektrischem Strom zu verstärken.
Die Oberfläche der Kathode in einer Fotoröhre ist typischerweise mit Cäsium oder einer anderen Art von fotoemittierendem Material beschichtet. Diese Beschichtung ist extrem lichtempfindlich im ultravioletten, nahen Infrarot- und sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Eine Fotoröhre arbeitet mit einem als photoelektrischer Effekt bezeichneten Prozess, bei dem Licht, das auf eine lichtemittierende Oberfläche fällt, dazu führt, dass Elektronen von dieser Oberfläche freigesetzt werden. Durch diesen Prozess werden Elektronen emittiert, wenn die Oberfläche der Kathode der Fotoröhre dem Licht ausgesetzt wird. Diese Elektronen werden von der positiv geladenen Anode angezogen und erzeugen einen elektrischen Strom.
Fototuben können in drei allgemeine Anwendungskategorien eingeteilt werden: Kontrolle, Messung und audiovisuelle Wiedergabe. Unter Kontrolle kommen lichtempfindliche Anwendungen wie Einbruchmeldeanlagen, automatische Türöffner und Ampelsteuerungen. Zu den Messfunktionen gehört ihre Verwendung in Farbtemperaturpyrometern, während audiovisuelle Wiedergabeanwendungen Theaterbeschallungssysteme und Flipperspiele umfassen.
In einer Einbruchmeldeanlage werden beispielsweise eine Fotoröhre und ein Lichtstrahl als Teil eines Stromkreises verwendet. Der Lichtstrahl wird auf den Fototubus gelenkt, der in einiger Entfernung installiert ist. Wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird, beispielsweise beim Öffnen einer Tür oder eines Fensters, wird der Stromkreis unterbrochen. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn ein Einbrecher eine Tür öffnet. Der unterbrochene Stromkreis führt wiederum dazu, dass ein Relais schließt und den Einbruchalarm auslöst.
In den letzten Jahren wurden photoelektrische Zellen entwickelt, die eher Halbleiter als eine Elektronenröhre verwenden. Dies hat Fototuben in vielen Fällen überflüssig gemacht. Elektronenvervielfacher werden jedoch immer noch für eine Reihe von Anwendungen verwendet.