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"Cellule 'photoélectrique"
La présente invention est relative aux cellules photo- électriques permettant d'influencer des courants électriques par la lumière. Ces cellules sont utilisées souvent, par exem. ple' dans les installations de transmission de photographies par radiotéléhraphie ou au moyen de conducteurs électriques, ainsi que dans les appareils de télévision pour transformer des variations d'intensité lumineuse en variations correspon- dantes d'un courant éleqtrique. La cellule photoélectrique 'faisant l'objet de l'invention renferme une matière photoé- lectrique qui, sous l'action d'une irradiation émet des élec- 4(-Irons, le nombre des électrons émis dépendant de l'intensité
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de l'irradiation.
Si l'on introduit dans la cellule une lec trode qui est reliée à la matière photoélectrique au moyen d' une source de tension, en ayant soin qu'un potentiel positif par rapport à la matière photoélectrique soit appliqué à l'élec- trode, les électrons émis par: cette matière donnent naissance a un courant électrique qui parcourt la cellule et le circuit connecté à celle-ci et dont l'intensité dépend de l'intensité de 'irradiation de la matière' photoélectrique. D'habitude le courant passant dans la cellule est très faible de sorte que le plus souvent il doit être amplifié en pratique.
L'invention a pour objet une cellule photoélectrique dont l'émission électronique et la.sensibilité sont assez élevées.
Cette cellule contient une matière renfermant un composé chimique qui est appliquée entre une couche sous-jacente et la matière photoélectrique émettrice d'électrons, cette dernière étant, de préférence, un métal alcalin tel que le césium. Il convient que le composé en question soit un composé d'un métal qu'on ne rencontre pas dans la couche sous-jacente. De préfé- rence, le composé chimique adsorbe la matière photoélectrique 'mieux que ne le fait la matière constitutive de la couche infé- rieure. Il est avantageux que le composé chimique soit un oxyde ou un haloide tel que le fluorure de calcium. Le composé chimiq que peut aussi être formé par gravure de la couche inférieure.
Fréquement pn peut augmenter de beaucoup la sensibilité et l'uniformité de fonctionnement de la cellule en faisant atten- tion qu'elle ne contienne qu'une quantité de matière photoélec- trique assez petite pour que la tension de vapeur de cette matière soit inférieure à sa tension de vapeur ordinai-
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re. On peut arriver à ce résultat en portant la cellule photoé- lectrique qu'on a reliée à une trompe à vide après l'introduction de la.matière photoélectrique, à une température convenable, de sorte que la matière active qui n'est pas adsorbée par le compo- sé chimique se volatilise et puisse être extraite de la cellule.
De préférence, cette opération est poursuivie jusqu'à ce qu'on ait obtenu une couche monoatomique de la, matière active.
On peut appliquer sur la couche sous-jacente le composé chimique renfermé dans la couche intermédiaire, par des procédés mécaniques, par exemple, en enduisant la couche inférieure de ce composé ou en projetant ce dernier sur cette couche, mais il y a avantage à l'y appliquer par vaporisation dans un vide très poussé.
La description ci-après faite avec référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple et représentant schématiquement un mode de réalisation de l'invention, fera bien comprendre com- ment celle-ci peut être réalisée.
La figure 1 montre une cellule photoélectrique suivant 1' invention. La figure 2 est une vue de détail.
La cellule photoélectrique montrée sur la figure 1 cellule qui peut renfermer une atmosphère gazeuse, par exemple du néon, ou dans laquelle on peut avoir fait le vide à un degré extrême, à une paroi 1 faite par exemple en verre et recouverte d'une cou che de césium dont elle est séparée, cependant, par une couche intermédiaire 3 de fluorure de calcium. L'électrode photoélec- trique ainsi établie est reliée au fil conducteur 4, Dans cer- tains cas il est avantageux que la couche photoélectrique fasse saillie sur la couche intermédiair e et que le raccordement entre la couche photoélectrique et le fil conducteur de courant soit établi dans la partie en saillie.
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Le pincement 5 porte l'électrode 6 qui ainsi qu'on le voit sur la figure 2, présente la forme d'un anneau à peu près fermé relié aux deux fils d'alimentation 7 et 8. Avant de 1 introduire dans la cellule, on projette sur cette électrode du fluorure de calcium. Une fois le vide fait dans la cellule, on envoie un courant électrique dans l'électrode par les fils d'alimentation 7 et 8. De la sorte, le fluorure de calcium se volatilise et se dépose sur la paroi de la cellule où il for- me la couche 3. On peut introduire le césium dans la cellule en le vaporisant par un petit tube latéral relié à la cellule, par exemple en 9. Une manière convenable d'introduire le cé- sium dans la cellule est décrite, par exemple, dans l'exposé de la demande de brevet N 284.564.
Une fois le césium intro- duit dans la cellule,celle-ci,.reliée au moyen d'un tuyau 11 à une trompe à vide, peut être portée à une température con- venable, par exemple à environ 300 C. Le césium qui n'est pas adsorbé par la couche intermédiaire, est vaporisé par suite de ce chauffage et retiré de la cellule au moyen de la trompe à vide. Ceci permet d'appliquer sur la couche 3 une couche de la matière photoactive comportant peu d'atomes ou même mono-2- tomique, tandis que la matière photoactive qui pourrait s' :être déposée en dehors, de la couche intermédiaire est vapo- risée et enlevée, de sorte que l'isolement électrique entre les électrodes de la cellule est rendu sensiblement plus par- fait.
La partie 10 de la paroi de la cellule est mise à l'abri du dépôt; ce qu'on peut faire en la blindant par un écràn dis- posé dans la cellule et constitué, par exemple, de mica.
Pour faire fonctionner la cellule, on applique à l'élec trode 6 'un potentiel positif par rapport à l'électrode pho- @
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de photoélectrique qu'on expose à la lumière entrant dans la cellule à travers la fenêtre 10, cette lumière libérant des électrons de la couche photoélectrique. Le nombre des élec- trous dégagés dépend de 1'intensité de l'exposition. Le cou- rant passant dans la cellule constitue, par conséquent, une mesure de l'exposition de l'électrode photoélectrique et les variations auxquelles l'exposition est sujette produiront des variations de courant correspondantes.
Le bon fonctionnement d'une cellule conforme à l'inven- tion est peut être dû, entre autres, à la surface rugueuse de la couche intermédiaire grâce à quoi la matière photoélectri- que qui s'y dépose présente une grande surface.
Si la matière photoélectrique d'une cellule photoélec- trique est appliquée directement sur la paroi de verre, la couche appliquée n'est souvent plus cohérente, mais si l'on utilise une couche, intermédiaire d'un composé de nature à ad- sorber la matière photoélectrique mieux que ne le fait le ver- re, on peut obtenir une couche photoélectrique très cohérente.
Par suite ,la tension de vapeur de la matière photoélectrique peut être relativement faible. A l'état adsorbé la matière pho- toélectrique peut présenter une couleur autre qu'à l'état non- adsorbé.' Le césium appliqué sur une couche intermédiaire de .¯ fluorure de calcium est,bleu et s'il est appliqué sur une cou- che intermédiaire de bromure'de sodium, il est vert. Ceci per- met d'influencer la sensibilité spectrale de la cellule par un choix judicieux du composé chimique qui constitue la couche intermédiaire