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"Perfectionnements aux cellules photo-sensibles à sélénium."
Il existe déjà des cellules photo-sensibles utilisant la propriété de certaine corps tels que le sélénium ou le sulfure d'antimoine, d'avoir une résistance électrique variable avec leur éclairement.
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Certaines de ces càllules sont constituées de deux armatures métalliques séparées par un isolant, le sélé- nium ou le corps de même propriété photo-électrique étant déposé en couche mince sur la tranche de lensem - ble armature-isolant, et mettant ainsi en connection les deux armatures. Suivant l'éclairement que reçoit cette couche de sélénium, sa résistance électrique varie et par conséquent celle de l'ensemble de la cellule varis aussi.
Pour une épaisseur déterminée de la couche de sélé- nium, il est manifeste que la résistance de la cellule est d'autant plus faible que la longueur commune des tranches de deux armatures est plus longue, et que l'é- paisseur de l'isolant est plus faible ; effet, un allonge ment de la tranche de l'armature provoque une augmentàtion de la section de sélénium traversés par le courant, et une diminution de l'épaisseur de l'isolant provoque une diminu- ation de la longueur de sélénium que le courant électrique doit traverser pour passer d'une armature dans l'autre, ces deux résultate tendent bien à diminuer la résistance élec- trique de l'ensemble.
La présente invention a pour objet un procédé per- mettant la fabrication de cellules'5 sélénium à très faible résistance éleqtrique par rapport aux résistances des cellu les déjà existantes, et présentant, par ailleurs, des qua- lités de sensibilité, de solidité, de faible encombrement et de facilité de fabrication non encore obtenuas.
Le procédé, objet de l'invention, consiste à uti- liser des feuilles métalliques très minces qui consti- tueront les armatures, à les séparer par des feuilles
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de matière isolante, également très minces, approximati- vement de la même épaisseur que les armatures ; cettematière isolante peut être constituée, en particulier, par du papier très mince ;
l'ensemble obtenu est imprégné profondément par tout procédé convenable d'une laque isolante (telle, par exemple, que la bakélite) pouvant supporter, sans inconvénient, après solidification, une température de l'ordre de 200 degrés centigrades, légè- rement supérieure à la température de oristallisation du sélénium. l'ensemble est alors, de préférence, comprimé et une fois que la laque imprégnatrice est solidifiée , cet ensemble forma un bloc solide et indéformable.
La tranche de ce block est alors polie, et la pré- sence de la laque solidifiée empêche la production de courts-circuite entre les deux armatures, au moment de ce polissage, même avec des épaisseure d'isolant et de métal descendant couramment à 3/100 de millimètre et puuvant même atteindre 1/100.
Dans un mode d'exécution préféré de l'invention, les deux plaques constituant les armatures et les feuil- les d'isolant sont de longues bandes très minces qui, convenableme ntjuxtaposées, sont enroulées plusieurs fois sur elles-même, le rouleau ainsi obtenu étant alors imprégné profondément de laque isolante, comme il vient d'être dit.
Il est alors préférablement prévu d'aplatir, avant la solidification de la laque, le rouleau ainsi obtenu.
En partant de bandes métalliques et isolantes
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suffisamment larges, on obtient un bloc solide qui peut ensuite être coupé transversalement en tranches de fai- ble épaisseur, pouvant constituer, chacune, après polis- eage des deux faces et dépôt, sur une face, d'une cou- che mince de sélénium, une cellule photosensible.
Chacune de ces tranches est alors fixée , l'aide de laque isolante sur un support métallique en interpo- sant, de préférence, une ou pluisiers couches d'isolant entre cette tranche et le support.
La surface laissée libre est alors couverte d'une couche très mince et uniforme de sélénium par tout pro- cédé convenable.
It est particulièrement prévu d'obtenir le dépot de sélénium en couche très mince par condensation sur la surface à sélénier de vapeur de sélénium produite en maintenant une couche de sélénium à température élévée et constante à peu de distance de la surface à sélénier.
Les tranches de faible épaisseur obtenues comme il vient d'être dit permettent d'utiliser ce mode de dépôt de sélénium en refroidissant artificiellement la sur- face où a lieu le dépôt. Il suffit, en effet, de refroi- dir par tout moyen convenable le support en contact avec la face opposée à celle à sélénier, et l'épaisseur c'est-à-dire la distance entre ces deux faces, étant faible, la chaleur apportée par le sélénium sur la face où a lieu le dépot est facilement transmise à l'autre face, au support et par conséquent à l'agent refroidis- seur.
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Dans un autre mode d'exécution on utilise des feuil- les isolantes préalablement enduites de la matière des- tinée à agglomérer l'ensemble, puis on chauffe cet en- semble de feuilles juxtaposées de façon à liquéfier la dite matière, tout en maintenant étrottement serrées, par tout moyen approprié, les feuilles métalliques et isolante, après quoi l'ensemble forme un bloc solide et indéformable, qui peut être coupé transversalement aux feuilles, en tranches, qui sont polies sur leur tranche avant le dépôt de la couche photo-sensible.
Il est tout particulièrement prévu d'utiliser com- me matière.agglomérante une laque ou résine synthétique à l'tat non polymérisé, ou non complètement polymerisé, telle par exemple que la bakélite.
Les feuilles de papier mince devant former isolant en sont imprégnées préalablement par tout moyen approprié par exemple par vaporisation dans le vide, donc sans élévation de température de la dite matière. Les feuil- les de papier et de métal sont alors convenablement juxtaposées, et l'ensemble est maintenu à température convenable, ce qui provoque une liquéfaction de la laque ou résine, suivie d'une polymérisation qurovo- que la solidification et donc la formation d'un bloc solide et indéformable.
Pendant le chauffage l'ensemble est maintenu étroi- tement serré de façon à obtenir une adhérence parfaite au moment du refroidissement.
Le procédé, @ permet de constituer un bloc solide de feuilles simplement juxta-
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posées; l'ensemble est, dans ce cas, serré entre deux plaques au moment du chauffage et de la polymérisation.
Les feuilles métalliques et isolantes peuvent être en très grand nombre ; les feuilles métalliques de rang impair sont reliées à une même pièce métallique, qui constituera une borne de la cellule, toutes celles de rang pair sont reliées à l'autre borne.
Au moment de la juxtaposition, des mesures appro- priées sont prises pour qu'il ne se produise pas de court-circuit entre les deux groupes de feuilles métal- liques, par exemple en utilisant des feuilles de papier isolant, de dimensions un peu supérieures à celles des feuilles métalliques.
Bien entendu,ce mode de fabrication s'applique auasi à la constitution de bloc de feuilles enroulées, tel que décrit ci-dessus.
Dans tous les cas, il permet un rapprochement plus grand des feuilles métalliques, par diminution de l'é- paisseur totale d'isolant interposé. Il a aussi. pour résultat une adhérence égale en tous pbints, aussi bonne au coeur d'un bloc qu'aux régions périphériques.
Il est particulièrement prévu d'essorer l'excès de matière agglomérante au moment où elle est liquide. Cet essorage a lieu par compression des plaques qui maintien- nent l'ensemble des feuilles métalliques et isolantes dans le cas où elles sont simplement juxtaposées et dans le cas de feuilles enroulées par traction et serrage tendant à accentuer l'enroulement, et ainsi à diminuer l'épaisseur interposée entre les differentes feuilles
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en spirale constituant cet enroulement.
Il est aussi prévu d'enrouler le groupe des deux feuilles métalliques et des feuilles isolantes en exer- gant une traction sur la partie non encore enroulée, et en maintement au contact du rouleau qui se forme, des cylindres tournants maintenus à la température éle- vée, qui réohaufrent la laque de façon à provoquer sa polymérisation. Le contact du rouleau avec les cylin- dres a naturellement lieu suivant des génératrices de ces rouleau et cylindres.
Quelle que soit la forme du bloc obtenu, soit par simple juxtaposition, soit par enroulement, il est pré- vu de la couper transversalement aux lames, en tranches qui sont polies sur la surface de coupe, de façon à y supprimer les courts-circuits, la couche de sélénium étant déposée sur une de ces surfaces.
Cependant, il est aussi prévu de constituer des supports de sélénium conformes à 1!invention et peu épais, en enroulant des bandes minces de métal et d'i- solant enduites de résine. Toutes ces bandes peuvent même être remplacées par des file. Quand la largeur des bandes est faible, ou quand sont utilisées des fils, il est prévu de procéder à l'enroulement en disposant des deux côtés du rouleau qui se forme, deux flasques qui le maintiennent ; les flasques accompagnent le rou- leau formé au chauffage, l'une est enlévée après la solidification, l'autre sert de support au rouleau et y est collée par la matière agglomérante; pour augmen- ter l'adhérence, elle est, de préférence, dépolie,
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alors que celle qui est enlevés est dépolie pour faci- liter son décollement.
La surface latérale du rouleau ainsi découverte est polie pour recevoir la couche de sélénium.
Tout moyen approprié peut être utilisé pour chauf- fer l'ensemble obtenu ; est prévu à titre d'exemple de faire passer dans l'une ou les bandes métalliques, dans le cas où elles sont enroulées, un courant électri- que d'intensité voulue pour obtenir un échauffement con- venable.
L'invention comprend également, à titre de pro- duit industrial nouveau, une cellule photo-sensible à sélénium telle que celle obtenue par le sus-dit procé- dé ; cette cellule pouvant être obtenue par un procédé différent de celui indiqué; les caractéristiques de cette cellule étant : l'épaisseur très faible des ar- matures et isolante et par conséquent la faible résis- tance électrique, la cohésion, de l'ensemble armature- isolant, et dans un des modes préféres de réalisation, ou le rouleau obtenu, comme il a été dit, est aplati avant solidification et coupé en tranches minces, une forme mince allongée et peu encomhrante.
La description qui va suivre ainsi que les dessins qui y sont joints, lesquels description et dessins sont surtout donnés à titre d'exemple, feront bien comprendre de quelle manière on peut réaliser l'invention.
La fig.l représente la disposition des armatures et de l'isolant enroulés.
La fig. 2 représente un enroulement plat d'armature
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et d'isolant.
La fig. 3 est une vue en plan d'une cellule confor- me à l'invention.
La fig. 4 est une vue, en coupe, par A-A de la fig. 3, dessinée à plus grande échelle.
La fig. 1 montre en coupe la disposition des deux armatures 1 et 2, figurées en traits pleins, et des lames isolantes 3 et 4 figurées en pointillés au moment où l'ensemble vient d'être enroulé,sur un cylindre.
Les extrémités 5 et 6 des armatures 1 et 2 sont destinées à être soudées aux bornes de la cellule.
Le rouleau représenté ici en coupe peut être d'une longueur axiale suffisante pour être, après imprégnation de laque isolante,partagé transversalement en de nom- breuses tranches minces qui serviront à constituer autant de cellules.
L'imprégnation profonde par la laque peut avoir lieu à vide.
La fig. 2 montre un stade suivant de la fabrica- tion de la cellule, où le rouleau de la fig. 1 a été,après imprégnation et avant solidification, comprimé de façon à augmenter la cohésion de l'ensemble; il est d'ailleurs possible d'arriver au stade de la fig. 2 en enroulant les armatures 1 et 2 et les lames isolantes 3 et 4 sur une plaque au lieu d'un rouleau.
La fig. 3 montre une cellule obtenue en fixant au moyen d'un verni isolant dans un support métallique 7 une tranche telle que celle représentée fig. 2; la face
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8 visible sur la figure est la face sélénié,e.
La fig. 4 représente une coupe par A - A de la fig. 3 à plus grande échelle ; montre clairement le paquet constitué par les armatures 1 et 2 et les iso- lants 3 et 4, entouré de la feuille de papier isolant 9 et placé dans le support 7;' les rebords latéraux 12 de ce support n'étant pas absolument nécessaires peu- vent d'ailleurs être supprimés. Le trait 10 représente la couche de sélénium, et le trait pointillé 11, une couche de verni transparent ou de mica ou même une vi- tre destinée à protéger la couche de sélénium 10.
Les fig. 2, 3 et 4 sont relatives à une forme lon- gue de la cellule, bien entendu une cellule ronde peut être obtenue en plaçant une tranche du rouleau repré- senté fig. 1 dans un support convenable.
Il faut .cependant remarquer que la compression qui aboutit à la forme des fig. 2 et 3 est favorable à la cohésion de l'ensemble.
Une cellule longeu ou plutôt une tranche telle que celle de la fig. 2 peut, à son tour, être repliés sur elle-même plusieurs fois, avant solidification de la laque, de façon à réduire l'encombrement au minimum.
Le métal utilisé pour constituer les armatures doit être tel que le sélénium y adhère bien, sans entrer avec lui en combinaison trop violente. Le laiton con- vient particulièrement pour cet usage. Le cuivre rouge doit être préalablement oxydé, la tranche polie où le sélénium doit être déposé étant réoxydée avant le dépôt.
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La cohésion du bloc armature-isolant, en plus des avantages de fabrication tels que le polissage facile et le découpage de nombreuses tranches dans un même bloc, présente des avantages de faible encombrement de la cellule, puisqu'un serrage latéral des armatures est inutile, et que l'épaisseur des tranches peut être très faible, des avantages de robustesse et de durée car le sélénium ne risque pas de se décoller, les armatures formant bloc ne pouvant prendre de mouvements relatifs l'une par rapport à l'autre.
Les cellules ainsi fabriquées, à cause de leur très faible résistance, ont le très grand avantage de laisser passer des courants électriques suffisamment intenses pour agir sans être amplifiés sur des relais ordinaires à faible sensibilité ou sur des appareils de mesure ordi- naires peu sénsibles.
Il va de soi que des modifications de détails peuvent être apportées au procédé et à la cellule photo-sensible qui viennent d'être décrits sans sortir pour cela du cadre de l'invention.