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Procède de fabrication d'éleotrodes photo-électriques.
On connaît déjà des cellules photo-électriques munies d'une électrode photo-électrique comportant une couche d'un oxyde d'un métal photo-électrique, par exemple de l'oxyde de césium,mélange avec des particules du métal photo-élec- trique lui-même et fréquemment aussi avec des particules d'un métal non photo-électrique, par exemple de l'argent.
Dans la fabrication des cellules de ce genre on peut procéder, par exemple, comme suit :
Un miroir d'argent est oxydé superficiellement.
Après l'enlèvement de l'excès d'oxygène utilisé à cet effet, on introduit du césium dans la cellule qui, après fermeture, est soumise à un chauffage au cours duquel l'oxyde d'argent est réduit par le césium, des particules de césium pénètrent
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dans le mélange de particules d'argent et de particules d'oxyde de césium, et du césium est adsorbé par cette couche mixte. Puis, on enlève l'excès de césium soit en le retirant par aspiration de la cellule à l'aide d'une pompe soit en le fixant à l'intérieur de la cellule, par exemple, à l'aide de carbone ou d'une substance telle que l'oxyde de plomb qui réagit chimiquement avec le césium. Il est aussi possible d'utiliser pour l'enlèvement de l'excès de césium des métaux susceptibles de former un alliage avec l'excès de césium, par exemple du plomb.
Bien que ce procédé donne de bons résultats, l'en- lèvement de l'excès de substance photo-électrique présente fréquemment des difficultés. Par exemple, souvent il se dé- gage alors, comme on le sait, des gaz, ce qui peut avoir pour résultat que l'électrode photo-électrique perd en partie ses propriétés favorables.
L'invention est relative à un procédé de fabrica- tion d'une électrode photo-électrique à l'intérieur d'un tube à décharges électriques et plus particulièrement à un procédé dans lequel l'enlèvement de l'excès de métal photo-électrique peut être supprimé.
Conformément à l'invention, on établit une électrode photo-électrique en décomposant en partie une couche d'un métal photo-électrique complètement oxydée (de préférence du césium) en exposant cette couche, qui fait alors office d'électrode, de préférence de cathode, à une décharge élec- trique dans un gaz indifférent, l'oxygène qui se dégage lors de cette décomposition étant fixé par un getter ou capteur, de préférence du baryum ou du calcium, se trouvant en dehors de cette couche.
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On peut produire la couche en métal photo-électri- que complètement oxydé dont on part dans cette décomposition, par exemple, en prévoyant à l'intérieur du tube à décharges une couche du métal photo-électrique qui peut être introduit par vaporisation dans le tube ou peut être libéré d'un composé à l'intérieur du tube. Cette couche en métal photo-électrique peut être oxydée complètement au moyen d'une atmosphère con- tenant de l'oxygène de sorte qu'à l'intérieur du tube il ne se trouve plus de métal photo-électrique comme tel. A cet effet, une quantité excessive d'oxygène peut être introduite dans le tube et après l'oxydation du métal photo-électrique l'excès d'oxygène peut être retiré à l'aide d'une pompe.
Il est aussi possible de partir d'une couche d'un métal non photo-électrique, par exemple de l'argent, qui est oxydé entièrement ou partiellement, après quoi le métal photo-électrique est appliqué sur cette couche de métal oxydé, l'oxyde métallique étant réduit par le métal photo-électrique de sorte qu'on obtient un mélange de particules métalliques non photo-électriques, par exemple des particules d'argent, et de l'oxyde du métal photo-électrique. Pour transformer en oxyde le métal photo-électrique qui, éventuellement, ne s'est pas encore oxydé, on peut admettre de l'oxygène dans le tube, l'excès d'oxygène étant enlevé ensuite à l'aide d'une pompe.
Après la formation de la couche de métal photo- électrique complètement oxydé, (mélangé, éventuellement, avec d'autres substances, par exemple les particules d'argent men- tionnées ci-dessus) le tube à décharges est rempli de gaz indifférent par rapport au métal photo-électrique, de préfé- rence de gaz rare. Dans cette atmosphère gazeuse on établit une décharge électrique au cours de laquelle la couche d'oxyde sert d'électrode. Par suite de cette décharge l'oxyde du
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métal photo-électrique se décompose partiellement, l'oxygène qui se dégage étant fixé par le getter se trouvant en dehors de la couche d'oxyde. On doit prendre soin que ce getter ne puisse pas être attaqué par l'oxygène introduit dans le tube pour l'oxydation du métal photo-électrique.
Le getter peut à cet effet être introduit dans le tube à l'état tel, par exemple sous la forme d'un composé mélangé d'un agent ré- ducteur, que l'oxygène n'en puisse pas être fixé et qu'il ne devienne actif que lorsque le métal photo-électrique est oxydé et que l'excès d'oxygène est retiré du tube. On peut utiliser, par exemple, une capsule renfermant un mélange de zirconium et de chromate de baryum. Un chauffage à haute fréquence de cette capsule a pour résultat que le composé de baryum est réduit par le zirconium et que le baryum est enlevé par vaporisation de la capsule. Il est aussi possible d'utiliser du baryum enrobé d'une enveloppe métallique, par exemple en cuivre.
Les particules du métal photo-électrique produit par la décomposition d'une partie de l'oxyde de métal photo- électrique se mélangeant avec les particules d'oxyde restant encore et se déposant en partie aussi sur la surface de la couche d'oxyde sous la forme d'une mince couche de métal photo-électrique adsorbé. On peut commander le degré de la décomposition de l'oxyde de façon reproductible en réglant l'intensité du courant de décharge et la durée de la dé- charge. Le nombre de coulombs envoyés à travers le tube au cours de cette décharge constitue une mesure directe de la quantité de l'oxyde décomposé. D'une façon susceptible d'être reproduite, on obtient ainsi une électrode photo-électrique sensible sans qu'après la formation de cette électrode on ait besoin d'enlever un excès de métal photo-électrique.
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L'électrode produite possède de très bonnes propriétés photo-électriques de sorte qu'elle peut être utilisée comme cathode d'une cellule photo-électrique et peut être exposée dans ce cas à la lumière. L'électrode peut aussi être utilisée toutefois, à d'autres fins, par exemple à l'émission d'électrons secondaires. Bombardées par des électrons ou des ions les électrodes de ce genre émettent, comme on le sait, des électrons secondaires.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, une cellule photo-électrique dont la cathode peut être établie par le procédé conforme à l'invention.
La cellule photo-électrique 1 représentée sur le dessin, comporte un filament 2 revêtu d'un peu d'argent avant son montage à l'intérieur de la cellule. Après que le vide a été fait à l'intérieur de cette dernière, on envoie un courant électrique à travers le filament 2, ce qui a pour résultat que l'argent dont ce dernier est revêtu, se vaporise.
L'argent vaporisé se dépose sur la paroi en une couche 3.
Un écran 4 empêche l'argent de se déposer sur le pied 5 et la présence d'un écran analogue non représenté sur le dessin permet de ménager une fenêtre 6 dans la couche 3 d'argent.
Cette couche est en contact avec un fil métallique 7 qui sort de la cellule en passant à travers la paroi.
Après la formation de la couche d'argent 3 on admet de l'oxygène dans la cellule et dans cette atmosphère d'oxygène on établit une décharge entre la couche 3 et le filament 2 qui font alors office, respectivement, de cathode et d'anode, ce qui a pour résultat que la couche 3 s'oxyde superficiellement. Après oxydation suffisante de l'argent,
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l'excès d'oxygène est retiré de la cellule à l'aide d'une pompe.
Ensuite, on introduit dans la cellule, par exemple, par distillation, du césium qui se dépose sur la couche d'oxyde d'argent. Puis, la cellule est chauffée à un degré tel que l'oxyde d'argent soit réduit par le césium, de sorte qu'on obtient une couche constituée par un mélange de particules d'argent et de particules d'oxyde de césium. Pour oxyder l'excès de césium se trouvant, éventuellement, à l'intérieur de la cellule, on admet de l'oxygène dans cette dernière, l'excès d'oxygène étant enlevé à l'aide d'une pompe.
Ensuite, une capsule métallique 8 renfermant un mélange de zirconium et de chromate de baryum est chauffée au moyen d'un courant alternatif à haute fréquence. Par suite de ce chauffage le composé de baryum est réduit et du baryum vaporisé se dégage de la capsule. Le baryum vaporisé se dépose sur la paroi de la cellule sous la forme d'un miroir 9.
Puis, on introduit dans la cellule de l'argon, par exemple sous une pression de 0,1 mm. Entre le filament 2 et la couche d'oxyde formée sur la couche d'argent S, qui font, respectivement, office d'anode et de cahotde, on établit ensuite dans l'argon une décharge électrique par suite de laquelle l'oxyde de césium se décompose en du césium et de l'oxygène, l'oxygène dégagé étant fixé par le miroir de baryum 9. Les particules de césium produites sont mélangées avec les particules de l'oxyde de césium restant encore et avec les particules d'argent mélangées déjà avec cet oxyde.
De plus, sur cette couche mixte, qui est désignée sur le dessin par 10, il se dépose un certain nombre des particules de césium se dégageant, de sorte qu'on obtient une couche
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adsorbée en métal photo-électrique qui est très mince, les atomes de cette couche, tout au moins un certain nombre de ces atomes, n'étant même pas en contact l'un avec l'autre. Le remplissage d'argon admis dans la cellule peut être enlevé de celle-ci, après quoi la cellule convient pour être utilisée comme tube à vide élevé. S'il est désirable que la cellule renferme une atmosphère gazeuse aussi au cours du fonctionnement normal, cet argon peut demeurer à l'intérieur de la cellule ou bien on peut remplir cette dernière d'une nouvelle atmosphère.