Lichtelektrische Zelle. Bisher waren die lichtelektrischen Zellen derart gebaut, dass ein als Kathode dienen der Kaliumbelag (Kaliumamalgan) im Innern einer evakuierten oder einen geringen Gas druck aufweisenden Glasröhre angebracht war. Der Kaliumkathode stand eine positive Auffangelektrode gegenüber, welche ringför mig ausgebildet war und aus Platin bestand.
Durch die Offnungen dieser Auffangelektrode trat der Lichtstrom auf die Oberfläche der Kathode, so dass bei Anlegen einer Potential differenz an die beiden Elektroden ein Strom im Innern der Röhre von der Kathode zur Auffangelektrode floss, indem durch das Licht an der Kathode Elektronen ausgelöst wur den, welche durch das angelegte elektrische Feld an die Auffangelektrode geführt wurden. Waren die Röhren mit Edelgas von geringem Druck gefüllt, so wurde hierbei noch die Stossionisation mit Erfolg ausgenutzt. Die mit diesen Zellen erzielten elektrischen Ströme waren verhältnismässig gering und bedurften in der Mehrzahl der Fälle für praktische Anwendung einer Verstärkung.
Es sind auch bereits lichtelektrische Zel- len bekannt, bei denen die von einer als Hilfselektrode dienenden Glühelektrode aus gehenden Elektronen benutzt wurden, um die bei den oben beschriebenen Kaliumzellen an der Kalium-Photokathode auftretenden Ermüdungserscheinungen zu verringern. Hier bei war bereits vorgeschlagen, die Glühelek- trode mit Thorium zu imprägnieren, um schon bei geringer Lichtausstrahlung der Glühelektrode eine genügende Elektronen ausbeute am Glühfaden zu erzielen. Diese Zellen haben den Nachteil, dass die Hilfs elektrode geglüht werden muss, was eine zusätzliche Apparatur erfordert.
Die Neuerung beruht auf der Erkennt nis des Erfinders, dass die Stromstärke in der Zelle sich wesentlich verstärken lässt, wenn gemäss der Erfindung im Innern der Zelle kalte radioaktive Stoffe angeordnet sind, deren Alphateilchen die Oberfläche der Photo kathode durchdringen.
Einige Ausführungsbeispiele der neuen lichtelektrischen Zelle seien im folgenden beschrieben. Fig. 1 zeigt die lichtelektrische Zelle in der üblichen Form, in welcher 1 die Glas röhre und 2 den üblichen kathodischen Ka- liumbelag darstellt. Die gitterförmige positive Auffangelektrode 3, also die .Einode besteht aus radioaktivere Metall, z.
B. Thorium oder aus einer Thoriumlegierung. Trifft dann der Dichtstrahl L durch eine Öffnung der Auf fangelektrode 3 auf eine Stelle a der Kalium- schiebt 2, so trifft gleichzeitig auf die Stelle a ein von dem Thorium der Auffangelektrode 3 ausgehendes Alpha-Strahlenbündel. Dieses letztere Strahlenbündel bewirkt, dass ein stärkerer Elektronenstrom e unter sonst glei chen Umständen, also auch bei gleicher an gelegter Potentialdifferenz vom Punkte a zur Auffangelektrode 3 fliesst.
Die gleichzeitige Bewerfung der Kathode mit Alphateilchen bewirkt eine Verringerung der Austrittsarbeit der Elektronen aus der Kathodenfläche. Diese neue Wirkung tritt auch bei einer Röhre mit schwacher Gasfüllung auf. In diesem Falle ist der Gasdruck vorteilhaft so bemessen, dass die durch die Alphateilchen des Thoriums bewirkte Ionisation des Gases noch nicht ausreicht, um bei angelegter Potentialdifferenz einen Strom zu erzeugen, ohne dass eine Be lichtung der Kathode erfolgt wäre.
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Hier ist sowohl die Ka thode 4, als auch die Auffangelektrode 5 aus kaltem radioaktivem Metall hergestellt. Es kann auch die Kathode 4 allein aus kaltem radioaktivem Metall hergestellt sein.
Es tritt eine spezifische lichtelektrische Wirkung auf, wenn auf der Kathode 4, die aus einer metallischen Thoriumlegierung, zum Beispiel aus Molybdän mit 2 0% Thorium besteht, eine atomare Metallschicht vorhan den ist, die nach Langmuir durch Glühen der Thoriumlegierung entsteht. Unter spezi- fischer lichtelektrischer Wirkung wird hierbei verstanden, da.ss für eine besondere Wellen.. länge des Lichtes ein besonders starker Elek tronenstrom e an der atomaren Metallschicht 4 ausgelöst wird.
Besteht die atomare Metall schicht zum Beispiel aus Kalium, so wird bei Belichtung zum Beispiel mit Quecksilber dampflicht unter sonst gleichen Verhältnissen ein etwa 50mal höherer Photostrom in der Zelle erzielt.
Schliesslich kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass gemäss Fig. 3 eine Hilfselektrode 8 aus kaltem radioaktivem Metall vorgesehen ist, welche nicht an den Stromkreis angeschlossen ist, während an die Kathode 6 und die positive Auffangelektrode 7 eine Potentialdifferenz angelegt ist.