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Cellule photo-électrique.
La présente invention est relative aux cellules photo-électriques et plus particulièrement aux cellules photoélectriques comportant une électrode sensible à la lumière, qui émet des électrons lorsqu'elle est soumise à une irradiation et qui est séparée des autres électro- des de la cellule par un espace où l'on a fait le vide.
Courue on le sait la cellule peut renfermer un gaz ou une vapeur ou bien avoir un vide poussé.
On a déjà propose de constituer l'électrode pho- to-active d'une cellulephotoelectrique de ce genre par une mince couche d'une matière qui, soumise à une drradiation,
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=,sit iaJceiptiblr d'éimetti%x; de;5 électirons, ¯>.ai% du est susceptible d'émettre des ectrons, par exemple du césiUi!! 'lui est applique sur une mince pellicule métalli- quc disposée sur la paroi intérieur? d'un cylindre en verre.
L-'épaisseur de cette pellicule métallique., qui se compose par exe;!lple, de i,Lln;3 tTlC et de la couche photo-électrique est telle que 1-'ensemble est transparent à la lumière, de sorte que des rayons lumineux venant de 1''extérieur du cy-
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lindre en verre pénètrent jusqu-'à la. matière photo-électri- que et libèrent des électrons de celle-ci.
Toutefois, ces minces pellicules metalliques portant la matière photo-électrique absorbent une partie considérable
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de la lumière frappant la ioe:llule, '-'t en outra elles réfléchis- sent une partie de ces rayons lumineux de sorte qu'une partie relativement faible de la 1 1J , ù 1 1; >% "\:;0':1b:111[. sur la cellule pé- nètre jusqu'à la matière photo-électrique.
Lée présente invention a pour bub ci' t; 1ri ter ces incon- vénients et concerne une cellule pliotc-électrique comportant une électrode A7llOtO-(ltJCt)'lnL1'..' dont: le côté non bourné vers l'anode est parfaitc-aent .CC'.'S:3¯i¯IJlî: aux rayons lumineux.
Dans une cellule photo-électrique suivant l'invention, la matière photo-clecbriqae constituant l' 2lectrode sensible à la lumière de la cellule est appliquée sur une couche trans- parente aux rayons actifs. Cette couche est constituée essen- tiellement d'un composé chimique appliqué sur un fond non il(:- tallique qui est également transparent à cas rayons. Dans la plupart des cas ce fond peut être constitué par la paroi de la cellule.
Une telle couche constituée essentiellement d'un composé chimique, peut avoir une épaisseur telle qu'elle soit pratiquement tout-à-fait transparente aux rayons lumineux, de sorte que tous les rayons lumineux tombant sur cette couche
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pénètrent jusqu'à 1-'électrode photo-électrique et libèrent des électrons ae celle-ci.
Par suite, il n'est pas necessai- re de réserver une fenêtre dans La cathode phot-électrique, ce qui non seulement facilite la fabrication de la cellule, mais encore permet un plus grand nombre d'applications, étant donné qu'il n'est plus nécessaire que les rayons lumineux pé- nètrent dans la cellule à travers une fenêtre relativement étroite.
La matière photo-électrique adhère trèsbien au fond, notamment lorsqu'on utilise un compose chimique ayant une bonne adsorption, de sorte que la cathode a une longue durée et une bonne émission d'électrons.
Afin de faciliter l'amenée du courant à l'électrode photo-électrique, il est parfois recommanable d'incorporer une certaine quantité de particules métalliques à la couche constituée essentiellement d'un composé chimique. Ces particu- les métallique réduisent bien un peu la transparence à la lumière, maisdans une mesure moins élevée que lorsqu'elles forment une couche compacte.
Il est avantageux que les particules métalliques soient entièrement ou partiellement des particules de la matière photo-électrique elle-même. Dans ce cas on obvient une électro- de ayant une émission excellente, étant donn@ que lesrayons actifs atteignant la couche Intermédiaire à travers le fond transparent libèrent déjà des électrons dans cette couche.
La demanderesse a déjà proposé d'appliquer la matière photo-électrique constituant l'électrode photo-active d'une cellule photo-électrique sur une couche constituée entière- ment ou partiellement par un composé chimique. A l'opposé de la présente invention, cependant, on rattachait pas d'impor-
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tance à la transparence de cette couche lors de sa forma- tion.
Il y a avantage à. utiliser l'invention pour une élec- trode photo-électrique d'un appareil construit par la deman- deresse et destiné à 1-'amplification d'images optiques, cet appareil faisant l'objet du brevet n .364.062.
L'invention va être décrite plus en détail avec ré- férence au dessin annexée qui on représente, à titre d'exem- ple, un Mode de réalisation.
La cellule photo-électrique montrée sur le dessin comporte une ampoule en verre 1 à laquelle est scellé un pied 2. Comme le montre la fig. 2, l'anode 3 estconstituée par un fil métallique enroulé en forme d'anneau qui est mon- té sur le pied et relié aux fils d'alimentation 4 et 5.
La paroi de l'ampoule 1 est recouverte d'une mince couche de fluorure de calcium 6 qu'on peut appliquer par volatilisation à partir de l'anode.a cet effet l'anode a- vant d'êtreintroduite dans la cellule, est recouverte de fluorure de calcium qui, après qu'on a fait le vide dans la cellule, est volatilisé à l'aide d'un courant électrique qu'on fait passer à travers l'anode. Sur l'anode on n'appli- que qu'une quantité de fluorure de calcium telle, ou bien on chauffe l'anode pendant une durée que la couche 6 soit trèsmince et pratiquement tout-à-fait transparente aux rayons lumineux.
Sur la couche de fluorure de calcium 6 est appliquée la matière photo-,Slectrique, qui se compose, par exemple, de césium qu'on peut introduire dans la cellule par distilla- tion à partir d'un récipient communiquant avec la cellule ,,-par l'intermédiaire du tube 8. Il y a encore d'autres moyens
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de produire du césium à l'intérieur de la cellule, par exem- ple en utilisant un mélange d'un composé de césium et d'un agent réducteur.
La couche de césium 7 se déposant sur le fluorure de calcium constitue l'électrode photo-électrique ;le la cellule, qu'on peut remplir éventuellement d'une atmosphè- re gazeuse, L'alimentation de cette électrode s'effectue à l'aide du fil 9 passant à travers la paroi de la cellule.
Si l'on désire faciliter l'alimentation de l'électro- de 7 on peut incorporer à la couche 6 des particules métalli- ques à l'état finement divisé, par exemple des particules de tungstène, ce qui peut s'effectuer par exemple, en vola.tili- sant simultanément ce métal et le fluorure de calcium.
Si l'on chauffe la cellul- photo-électrique âpres ap- plication de la couche de césium, alors que la cellule n'est pas raccordée à une pompe à vide, une partie du césium pénè- tre dans la couche 6, ce qui a pour résultat d'augmenter non seulement la conductivité de cette couche mais aussi l'émis- sion d'électrons de la cathode.
On obtient une très bonne émission lorsqu'une mince couche d'oxyde de césium est intercalée entre la couche de fluorure de calcium et la couche de césium. A ce± effet on peut introduire dans la cellule une petite quantité de césium après la production de la couche de fluorure de calcium. Le césium se dépose sur cette couche et on le convertit en oxy- de de césium en introduisant dans la cellule une petite quan- tité d' oxygène. Apresl'enlèvement,éventuel de l'excès d'oxy- gène on introduit dans la cellule une nouvelle quantité de vapeur de césium, qui se dépose sur l'oxyde de césium.
Il est également possible d'appliquer l'oxyde de cé- sium directement sur la paroi en verre, de sorte que la cou- che intermédiaire ne se compose que d'oxyde de césium. Dans
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ce cas il peut être avantageux de graver légèrement le verre à l'eau forte au préalable, afin que l'oxyde de césium adhè- re mieux au verre. Toutefois il faut prendre soin que le ver- demeure néanmoins transparent. A cet effet, on peut trai- ter le verre avec une solution renferment de l'acide fluohy- dri,que.
En général il est recommandable de retirer l'excès de césium de la cellule, par exemple en chauffant doucement la cellule alors qu'elle est raccordée à une pompe à vide, ce qui permet d'obtenir que l'épaisseur de la couche 7 cor- responde à celle d'une ou plusieurs molécules.
Il est évident qu'on peut aussi utiliser des matie- res photo-électriques autres que le césium, par exemple d'au- tres métaux alcalins ou alcalino-terreux. Si l'on utilise, par exemple, du potassium comme matière sensible à la lu- mière, il est avantageux d'appliquer cette matière sur une mince couche de chlorure de sodium.
Lors de la production de la couche 6 et de l'élec- trode phot-electrique 7, il n'est pas nécessaire de réser- ver une fenêtre, étant donné que les rayons lumineux in- fluençant le courant dans la cellule peuvent tomber sur la partie de la paroi de la cellule recouverte de la cathode et pénétrer néanmoins jusqu'à la matière photo-électrique.