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" CELLULES PHOTOELECTRIQUES "
La présente invention se rapporte aux cellules sensibles à la lumière et particulièrement aux cellules possédant une couche monoatomique d'un métal actif- Elle se rapporte également à la méthode de préparation d'une surface sensible à la lumière pour de telles cellules-
Les cellules sensibles à la lumière possédant une couche d'un corps monoatomique sensible à la lumière réalisées jusqu'à présent, n'ont jamais pu être employées pratiquement, en partie à cause du fait que lour sensibilité n'était pas constante et en partie à cause du fait, lorsqu'elles ont été réa- lisées avec des corps très actifs comme du césium ou du rubidium,
que la pré- sence de ces alcalins était nuisible à l'isolement électrique de la cellule-
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Il est établi que ces deux inconvénients ont été surmontés en évitant tout excès de métal alcalin dans la cellule sensible à la lumière! et les cellules photoélectriques réalisées conformément à la présente invention, sont non seulement stables et pratiquement exemptes de fuites électriques, mais sont encore moins sensibles aux variations de température que les cellules photo- électriques réalisées jusqu'à présent-
Conformément à l'invention,
une couche d'argent est prévue à l'in- térieur de la paroi du récipient vidé et cette couche est oxydée ou munie d'une couche de gaz absorbée* Une couche de césium ou d'un autre métal alcalin est appliquée alors sur le revêtement oxydé et tout excès de métal alcalin est évi- té en chauffant le récipient à une température élevée* On entend par excès d'alcalin toute quantité de métal alcalin passant à l'état gazeux à la tempéra- ture d'évaporation du métal envisagé*
Bien qu'il ait été trouvé désirable d'appliquer le revêtement alcalin sur une surface oxydée,
unetelle surface ne doit pas nécessairement vaut être employée car les avantages de l'invention peut/être obtenus en appliquant directement la métal alcalin sur un métal de base- Il est nécessaire cependant d'enlever pratiquement tout l'excès de métal alcalin du récipient-
L'invention sera mieux comprise en se remportant à la description suivante ainsi qu'aux dessin ci-annexé dans lequel la figure unique montre en perspective une vue d'une cellule photoélectrique réalisée conformément à la présente invention-
En se référant au dessin, 1 représente le récipient muni d'une paire de conducteurs d'amenée de courant 2 et 3 entra lesquels est monté un petit filament 4.
Une certaine quantité d'argent non représentée a été suppor- tée et entourée-par le filament de manière à être évaporée lorsque du courant est lancé dans les fils 2 et 3. Un disque métallique 6 monté sur le fil d'ame- née 2 constitue l'anode de la cellule photoélectrique* Lorsque du courant est fourni aux fils d'amenée, cette masse d'argent est vaporisée et un revètement d'argent est déposé à l'intérieur du récipient- Le disque 6 empêche la dispo- sition d'argent sur la partie de l'ampoule placée derrière le disque de manie- re à y ménager une fenêtre 5 pour la cellule.
Une rondelle isolante 7 en mica ou en quartz est disposée sur los fils 2 et3 de manière à éviter le dépôt d' argent dans la partie supérieure du récipient- Un fil 8 passe à travers le ré-
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cipient 1 et est connecté au revêtement métallique disposée à l'intérieur de l'ampoule et devant constituer la cathode de la cellule photoélectrique
Cee revêtement d'argent ,après avoir été déposé sur les parois in- térieures de l'ampoule est oxydé.
On arrive à ce résultat en admettant de l'oxygène à l'intérieur de l'ampoule à une pression de 100 microns de mercure environ, et en éclairant l'ampoule au moyen de courant à haute fréquence obte- nu au moyen d'une bobine d'induction* L'application de la bobine d'induction à l'ampoule produit un balayage de l'oxygène libre mais l'usage de haute fré- quence est cependant nuisible par suite du fait qu'il peut être la cause d'une projection d'un certain revêtement d'argent sur la fenêtre 5 de la cellule* Cet . inconvénient peut être évité en admettant l'oxygène comme énoncé précédemment et en chauffant ensuite l'ampoule dans un four à faire le vide jusqu'à une température de 360 C.
environ pendant quelques minutes au lieu d'y appliquer le courant à haute fréquence*
Lorsque le degré d'oxydation désiré est obtenu, tout excès d'oxygène est pompé et un métal très actif comme du césium, du rubidium, du potassium ou du calcium,est distillé dans l'ampoule-, Ce corps actif comme du césium par exemple, est de préférence disposé dans des tubes minces scellés 9 qui sont montés ou adaptés sur un disque métallique, 11 et fixés au moyen des pinces métalliques 12. Lorsque le disque 11 est chauffé par un courant à haute fré- quence convenable,
les extrémités des tubes minces en verre se rompent et permettant au césium de s'épancher à l'intérieur de l'ampoule- Le chauffage et la rupture des tubes minces peuvent'être facilement obtenus sans les briser complètement Si on le désire, un ou plusieurs de ces tubes minces peuvent être employés ..de-manière à obtenir la quantité convenable de corps actif*
Après l'application du métal sensible à la lumière comme du césium à la surface du métal oxydé, le récipient est chauffé à une température d'en- viron 300 C.
pendant un temps variant de quelques minutes à 2 heures environ d'après la quantité de métal alcalin contenu dans l'ampoule* Cette dernière est en même temps vidée par unepompe convenable de manière à entraîner tout excès de césium ou du corps sensible à la lumière qui n'a pas "adhéré" et à laisser une couche monoatomique du corps sensible à la lumière sur la surface libre de l'argent oxydé* La quantité d'alcalin absorbée de cette manière . peut être beaucoup plus grande que celle qui serait nécessaire pour couvrir
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une surface lisse équivalente par suite de la surface offerte beaucoup plus grande due à l'état pongieux de la surface oxydée* Si on le désire, une tem- pérature inférieure à 300 C.
peut être employée pour la cuisson- Dans ces conditions, il sera nécessaire de cuivre pendant plus longtemps' pour obtenir une couche convenable du corps actif* Des températures supérieures à 300 C. ne sont ordinairement pas désirables car de telles températures peuvent dé- truire la surface sensible à la lumière* La température la meilleure pour . enlever l'excès du corps sensible à la lumière diffère d'après les corps em- ployés et peut être supérieure ou inférieure à 300 C. d'après la point de fusion de l'élément employé- Par exemple dans le cas du baryum, une tempéra- .
ture de 700 environ sera utilisée pour obtenir une couche monoatomique' Si on le désire, la surface sensible à la lumière peut être préparée sur un réceptacle mobile monté dans un récipient vidé et placé plus tard dans une cellule saisible à la lumière* .
Des cellules photoélectriques possédant des surfaces sensibles à la lumière préparées conne indiqué ci-dessus possèdent une sensibilité envi- ron deux fois aussi grandes que les meilleures cellules au potassium à grand vide réalisées jusqu'à présent* Par exemple une cellule construite conformé- . ment à la présente invention donnera un courant photoélectrique de 1,4 milli- ampère alors qu'une cellule au potassium dans des mêmes conditions de fonc- tionnement ne donnera que des courants de 0,680 à 0,650 milliampère.
Des cellules photoélectriques réalisées de la manière décrite possèdent en outre un grand rondement et sont stables par suite de l'absence d'alcalin libre dans la cellule- Elles sont, en outre, moins sensibles aux changements de température que les cellules photoélectriques ordinaires* Si on le désire, du cuivre, du nickel, du tungstène, du baryum et des autres métaux couvent être employés à la place de l'argent comme couche métallique de base- Ces métaux peuvent être déposés en fine couche sur la paroi de verre ou montés sur des tiges en tonnes de plateau ou de cylindre.
Différents mé- taux alcalins ou alcalino-terreux peuvent être employés comme corps sensibles à la lumière et bien que l'on utilise le terme de "métal alcalin" , dans la présente spécification et le présent résumée fl est bien entendu que ce ter- me s'appliqua également aux métaux du groupe alcalino-terreux-
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