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Los fototubos son un tipo de transductores sensibles a la luz, la cual se transforma en corriente eléctrica. Están formados por un tubo que se encuentra al vacío o relleno con algún gas inerte (argón o similar). Actualmente han sido sustituidos en gran medida por los fotorresistores y los fotodiodos.
Este dispositivo funciona según el efecto fotoeléctrico: los fotones inciden sobre un cátodo, dispersando electrones que son atraídos por el ánodo. La corriente que se genere en el tubo depende de la frecuencia (o longitud de onda) y de la intensidad de la luz incidente. El espectro de radiación al que responde el cátodo viene determinado por el material de éste.
Al contrario que en los tubos fotomultiplicadores, no se produce amplificación, con lo que la corriente es del orden de microamperios.
El cátodo es un semiconductor que contiene uno o varios de estos metales alcalinos: sodio, potasio, rubidio o cesio, combinados químicamente con bismuto, antimonio u óxido de plata. La superficie del cátodo contiene un exceso crítico del metal alcalino que disminuye la afinidad de aquella hacia los electrones, favoreciendo así la emisión fotoeléctrica.