Ένας φωτοσωλήνας, γνωστός και ως φωτοηλεκτρικός σωλήνας, είναι μια φωτοευαίσθητη ηλεκτρονική συσκευή. Είναι σχεδιασμένο να εκπέμπει ηλεκτρικό ρεύμα όταν εκτίθεται στο φως ή σε άλλη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Ο φωτοσωλήνας έχει κερδίσει το όνομα «ηλεκτρικό μάτι», λόγω της χρήσης του σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών ανίχνευσης φωτός.
Υπάρχουν τρεις κατηγορίες φωτοσωλήνων: πολλαπλασιαστές αερίου, κενού και ηλεκτρονίων. Ο βασικός φωτοσωλήνας αποτελείται από ένα σωλήνα ηλεκτρονίων γεμάτο με αέριο ή κενό στον οποίο είναι τοποθετημένα δύο ηλεκτρόδια, μια κάθοδος και μια άνοδος. Ένας φωτοσωλήνας αερίου χρησιμοποιεί αργό, ή κάποιο άλλο είδος αδρανούς αερίου, σε πολύ χαμηλή πίεση.
Ο πολλαπλασιαστής ηλεκτρονίων είναι μια τροποποίηση στον βασικό φωτοσωλήνα αερίου και κενού. Εκτός από δύο ηλεκτρόδια, αυτός ο τύπος φωτοσωλήνα είναι επίσης εξοπλισμένος με μια σειρά μεταλλικών δίσκων που ονομάζονται dynodes. Οι δυναμόδοντες είναι στρατηγικά διατεταγμένοι μέσα στο σωλήνα ηλεκτρονίων για να ενισχύσουν την εκπομπή ηλεκτρικού ρεύματος.
Η επιφάνεια της καθόδου σε έναν φωτοσωλήνα είναι τυπικά επικαλυμμένη με καίσιο ή κάποιο άλλο είδος φωτοεκπεμπόμενου υλικού. Αυτή η επίστρωση είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στο φως στο υπεριώδες, το εγγύς υπέρυθρο και το ορατό φάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Ένας φωτοσωλήνας λειτουργεί μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, όπου το φως που πέφτει σε μια φωτοεκπεμπόμενη επιφάνεια προκαλεί την απελευθέρωση ηλεκτρονίων από αυτήν την επιφάνεια. Μέσω αυτής της διαδικασίας, όταν η επιφάνεια της καθόδου του φωτοσωλήνα εκτεθεί στο φως, εκπέμπει ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια έλκονται από τη θετικά φορτισμένη άνοδο, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι φωτοσωλήνες μπορούν να χωριστούν σε τρεις γενικές κατηγορίες χρήσης: έλεγχος, μέτρηση και οπτικοακουστική αναπαραγωγή. Υπό έλεγχο τίθενται οι εφαρμογές ανίχνευσης φωτός, όπως συστήματα συναγερμού διαρρήξεων, αυτόματα ανοίγματα θυρών και έλεγχοι φωτεινών σηματοδοτών. Οι λειτουργίες μέτρησης περιλαμβάνουν τη χρήση τους σε πυρόμετρα θερμοκρασίας χρώματος, ενώ οι εφαρμογές αναπαραγωγής οπτικοακουστικών μέσων περιλαμβάνουν συστήματα ήχου θεάτρου και παιχνίδια φλίπερ.
Σε ένα σύστημα συναγερμού για διαρρήξεις, για παράδειγμα, ένας φωτοσωλήνας και μια δέσμη φωτός χρησιμοποιούνται ως μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Η δέσμη φωτός κατευθύνεται στον φωτοσωλήνα, ο οποίος είναι εγκατεστημένος σε κάποια απόσταση. Όταν διακόπτεται η δέσμη φωτός, όπως όταν ανοίγει μια πόρτα ή ένα παράθυρο, το κύκλωμα διακόπτεται. Αυτό μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, εάν ένας διαρρήκτης ανοίξει μια πόρτα. Το σπασμένο κύκλωμα, με τη σειρά του, θα προκαλέσει το κλείσιμο ενός ρελέ, ηχώντας τον συναγερμό διαρρήκτη.
Τα τελευταία χρόνια, έχουν αναπτυχθεί φωτοηλεκτρικά κύτταρα, τα οποία χρησιμοποιούν ημιαγωγούς και όχι ηλεκτρονιακό σωλήνα. Αυτό έχει καταστήσει τους φωτοσωλήνες απαρχαιωμένους σε πολλές περιπτώσεις. Οι πολλαπλασιαστές ηλεκτρονίων, ωστόσο, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται για πολλές εφαρμογές.