Fotosel Nedir?

Fotosel üzerine düşen elektromanyetik dalgalar sonucu elektron üreten bir aygıttır. Fotosel kelime manası olarak ışık hücresi mananına gelir. Pozometrelerde hırsız alarm sistemlerinde otomatik açılır kapanır kapı sistemlerinde otomatik çalışan gece lambalarında kullanılmaktadır. Üzerine ışık düştüğü zaman akım gerilim gibi elektrikli olaylar meydana getiren eleman. Çalışması 1887’de keşfedilen fotoelektrik olayına dayanır. Morötesi ışınların kurşun arsenik Altimon sülfürleri gibi maddelerin elektronlarını serbest bıraktırarak yayılması neticesi tesbit edilen fotoelektrik olay değişik tesirler ile kendini gösterir. Bazı yarı iletkenlere çarpan ışık yarı iletkenin elektrik iletkenliğinin yani direncinin değişmesine bazı yarı iletkenlerde ise bir gerilim yani elektromotor kuvvet meydana gelmesine sebeb olur. Fotosel, ancak üzerine ışık geldiği zaman elektrik akımı meydana getiren bir aygıttır. Sinemada filmden ses elde etmek ya da kapıları otomatik olarak açmak, hırsızı haber vermek gibi çeşitli alanlarda kullanılır.

Fotosel, ışık enerjisini, elektrik enerjisine çevirir. İki çeşidi vardır. Bunların birincisi küçük bir lambaya benzer. Dışardan gelen ışık bu lambada elektrik bakımından kendi şiddetiyle orantılı, bir dengesizlik meydana getirir. İkinci çeşit fotoseller, aydınIıkta olduğu kadar karanlıkta da elektrik Iletebilen cisimlerin en mükemmeli olan “selenyum” denen maddenin özelliklerinden yararlanır. Fotoselde elde edilen elektrik akımı bir anahtarı harekete geçirir. Böyle olunca da, fotosel ile her çeşit elektrikli âlete kumanda edilebilir.

Fotosellerin direnci dört megaomdan başlar.Işık duyarlılığı 125 mikroamper/lumen olabilir.Elektrometrelerde kullanılan çok duyarlı fotosellerin insan gözünün göremediği yıldız ışıklarını kaydedebilir.Günümüzde değişik tipte fotoseller yapılmaktadır ve bunların kullanılma alanları çok değişiktir. Örneğin sokak lambalarının gün kararınca otomatik olarak yanıp gün doğunca otomatik olarak sönmesi fotoseller kullanılarak sağlanabilir. Fotoseller bir banddan geçen cisimleri veya karayolundan geçen araçları saymak, kapılara otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlamak ve duman yoğunluğunu kontrol etmek için kullanılır.Bu son kullanılma alanı sayesinde fotoseller bir yangını kısa zamanda alarm zillerini çaldırarak haber verebilir. Ayrıca günümüzde pencerelere takılan fotoseller pencereden girmek isteyen hırsızları da alarm zilleri çaldırarak haber vermektedir.

Fotosel yani optikelektronik, dokunmaksızın bir cismi, ışık (optik) yardımıyla algılama, sonra elektronik olarak değerlendirme ve sinyale dönüştürme demektir. Yansıtıcılı (reflektörlü), cisimden yansımalı ve karşılıklı olmak anlamına gelmektedir. Fotoselli bir sistemde fotosel kendi başına ışığı elektriğe dönüştürmez, yalnızca direnci dolayısıyla sistemde gerilim değişir. Bu gibi bir sistem elektronik veya elektromekanik sistemleri ışığa duyarlı olarak kontrol etmek için, durdurmak veyahut çalıştırmak için kullanılır.

Sezyum, potasyum tuzları gibi bazı maddelerde, maddenin elektronlarının serbest hale gelip yayılması da fotoelektrik bir olaydır. Bu fotoelektrik olayların cereyan ettiği elemanların hepsi fotosel olarak bilinir. Özelliklerine göre değişik gayelerle kullanılır. Sokak lambalarının gün ışığına göre kontrol edilmesi, kapı otomatikleri, matbaacılıkta renk ayırımı, asansörleri durduran kumanda sistemleri, baca duman yoğunluğunun ve sıvıların bulanıklığının ölçülmesi, miktarı fazla olan cisimlerin sayılmasında kullanılan sayaçlar, matbaacılıkta kağıt kesme giyotinlerinde eller bıçak kısmına girdiğinde makinayı durduran sistemler vb. fotoselin belli başlı kullanma alanlarını teşkil eder. Işıkla, bazı metal atomlarının serbest hale gelmesi, ışığı meydana getiren ve foton denilen enerji paketçiklerinin enerjisinin elektrona geçmesi neticesi meydana gelir. Bunun için foton enerjisinin elektronu koparacak miktarda olması gerekir. Serbest hale gelen elektronlar ışığın şiddetine bağlıdır.

Elektron sayısının çok fazla olması için, elektronlarını ayırmada az enerji gereken maddeler kullanılır. Gün ışığı için en uygun madde antimon ve sezyum alaşımı, aydınlatma için gümüş oksit üstüne kaplanmış sezyumdur. Serbest hale gelen elektronlar bir elektrik akımına dönüştürüldüğünde ışık şiddetini ölçmede kullanılır. Bu prensibe göre çalışan fotoseller, televizyon kameralarında ışığın elektrik sinyallerine dönüştürülmesi, film ses kayıtlarının okunması gibi yerlerde kullanılır. Işıkla direncin değişmesi veya fotoiletkenlik esasına göre çalışan fotosellerde kadmiyum sülfür ve selenyum kullanılır. Böyle bir fotosel bir elektrik devresine bağlandığında, fotoiletken diye de bilinen selenyum veya kadmiyum sülfür üzerine ışık düşerse, bu iletkenlerin direnci değişeceğinden, devrenin akımı dolayısıyla gerilimi de değişir. Fotoiletken olarak ayrıca talyum sülfür, germanyum, kurşun sülfür gibi maddeler de kullanılır. Bu maddeler fotodiyot olarak da bilinmektedir. Gerilim meydana getiren fotoseller fotovoltaik diyot olarak da bilinir. Bir iletkenin, selenyum, germanyum ve silisyum gibi bir yarı iletkenle birleşmesiyle meydana gelir. Birleşme yerine bir ışık çarpınca küçük bir gerilim (fotogerilim) veya elektromotor kuvvet meydana gelir. Bu gerilim fotoselin bağlı olduğu devrede ışık şiddetiyle orantılı bir elektron akımına sebeb olur. Başka bir güç kaynağı gerektirmediğinden, bunlar diğer fotosellerden üstündür. Kamera pozometreleri ve röleler başlıca kullanma alanlarıdır.

Özelliklerine göre kullanım alanları çok farklıdır neredeyse günümüzde hemen hemen heryerde fotosel görebilirsiniz. Güvenlik sistemlerinde hareket dedektörleri (hırsız alarmları), enerji tasarrufu alanında merdiven otomatiklerindeki lambalardan sadece hareket olan kısımdakilerinin
yanmasında, lavabolardaki musluklarda, iş güvenliği alanında asansörleri durduran kumanda sisteminde, alışveriş merkezlerindeki açılır kapanır kapılarda, matbacılıkta renk ayrımında, kağıt havlu makinelerinde vb.. yerlerde kullanımları mevcuttur.