Photo-elektrische Zelle. Photoelektrische Zellen eignen sieli zur Beeinflussung von elektrischen Strömen durch Licht, und werden oft, zum Beispiel in Anlagen zur Übermittlung von Photo graphien auf radiotelegraphischem Wege oder durch elektrische Leiter und in Fern sehvorrichtung zur Überführung von Licht schwankungen in entsprechende Strom schwankungen, verwendet. In der photo elektrischen Zelle, die den Gegenstand der Erfindung bildet, ist ein photoelektrischer Stoff enthalten, der, wenn er einer Bestrah lung ausgesetzt wird, Elektronen emittiert, wobei die Zahl der emittierten Elektronen von der Intensität der Bestrahlung abhängig ist.
Wird nun in der Zelle eine Elektrode angebracht, die durch eine Spannungsquelle mit, dem photoelektrischen Stoff verbunden wird, wobei dafür Sorge getragen wird, dass die Elektrode ein positives Potential (r <B>-</B> Liegen über dem photoelektrischen Stoff enthält, so führen die von diesem Stoff emittierten Elektronen einen die Zelle -und den mit ihr verbundenen Stromkreis durchfliessenden Strom herbei, dessen Intensität von derjeni gen der Bestrahlung des photoelektrischen Stoffes abhängig ist. Dieser Strom ist in der Recel sehr klein und muss bei den prak tischen Anwendungen meist verstärkt wer den.
Gegenstand der Erfindung ist eine photo elektrische Zelle, deren Elektronenemission und Empfindlichkeit gross sind.
Bei einer photoelektriseben Zelle nach der Erfindung ist zwischen einer Unterlage und dem elektronenemittierenden photoelek- irischen Stoffe, der zweckmässig aus einem <B>C</B> Alkalimetall, etwa Cäsium, besteht, ein Stoff enthalten, der eine chemische Verbin dung enthält. Vorteilhaft kann diese Ver bindung aus einer Verbindung eines Metal- les bestehen, das nicht in der Unterlage vor handen ist.
Zweckmässig ist die chemische Verbindung derart, dass sie den photoelek- irischen Stoff besser adsorbiert als der Stoff, aus dem die Unterlage besteht-. Vorteilhaft kann die chemische Verbindung aus einem Oxyd Moder einem Halogenid, etwa Caleium- fluorid, bestellen. Die chemische Verbindung kann auch durch Ätzen der Unterlage gebil det sein.
Die Empfindlichkeit und die Gleich mässigkeit der Wirksamkeit der Zelle kön nen in vielen Fällen dadurch wesentlich ver grössert werden, dass der Zelle eine so ge ringe Menge photoelektrischen Stoffes ein verleibt wird, dass der Dampfdruch:
dieses Stoffes kleiner ist, als dessen gewöhnlicher Dampfdruck. Dies kann in der Weise erzielt werden, dass die photoelektrische Zelle, nach dem Einbringen des photoelektrischen Stof fes und während die Zelle mit einer Va kuumpumpe in Verbindung stellt, auf eine geeignete Temperatur erhitzt wird, so dass der von der ehemischen Verbindung nicht adsorbierte aktive Stoff verdampft und aus der Zelle beseitigt werden kann. Vorzugs weise geht man dabei soweit, dass sich auf der ph#otoa,1-.tiveii Elektrode eine einatomige Schicht des photoelektrischen Stoffes be findet.
Die in der Zwischenschicht befindliche chemische Verbindung kann auch in mecha nischer Weise, zum Beispiel durch Bestrei chen oder Bespritzen, auf die Unterlage auf- (ebracht werden, zweckmässig alber erfolgt .dies durch Verdampfen der Verbindung in einem Ilochvakuum.
Die Zeichnung veranschaulicht schema tisch ein Ausführungsbeispiel des Erfin- dungsgegensfandes, durch Fig. <B>1</B> im Vertikalsehnitt; Fig. 2 ist eine Einzeldarstellung.
Die in der Figur dargestellte photoplek- trische Zelle, die eine Gasfüllung, etwa aus Neon enthalten, oder zu einem möglichst hoben Grade entlüftet sein kann, hat eine Wandung<B>1,</B> die zum Beispiel aus Glas be steht, auf der sich eine Cäsiumhaut 2 befin det. Dieser Stoff ist jedoc#h nicht unmittel bar auf die Zellenwandung aufgebracht worden, sondern auf eine Zwischenlage <B>3,</B> die aus Caleiumfluorid besteht. Die so ge bildete photoelektrische Elektrode steht mit einem Durehführungsdraht 4 in Verbin dung.
Unter Umständen ist es erwünscht, die Anordnung so zu treffen, dass die photoelek trische Schicht aus der Zwischenlage vor springt und im vorspringenden Teil die Ver bindung mit dein Durchführungsdraht her gestellt wird.
Auf einem Queisch <B>5</B> ist eine Elektrode <B>6</B> angeordnet, die, wie sich aus Fig. 2 er kennen lässt,-die Form eines nahezu geschlos senen Ringes -hat und mit zwei Durchfüli- rungsdrähten <B>7</B> und<B>8</B> verbunden ist. Diese ringförmige Elektrode wird vor ihrer Ein führung in die Zelle mit Caleiumfluorid be spritzt, das nach der Entlüftung der Zelle verdampft wird; zu diesem Zwecke wird mit Hilfe der Zuführungsdrähte<B>7</B> und<B>8</B> ein Strom durch die Elektrode geführt.
Das verdampfte Caleiumfluorid setzt sich auf der Zellenwandung ab und bildet dort die Schicht<B>3.</B> Das Cäsium kann durch Ver dampfen aus einem kleinen Seitenrohr, das zum Beispiel an der Stelle,<B>9</B> angeschlossen sein kann, in die Zelle eingeführt werden.
Nachdem das Cäsium aufgebraucht wor den ist, kann die Zelle, während sie mittelst der Röhre<B>11</B> mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht, auf eine geeignete Tem peratur, zum Beispiel auf etwa<B>300' C</B> er hitzt werden. Das nicht von der Zwiscli(-ii- schiebt adsorbierte Cäsium verdampft in folge dieser Erhitzung und wird mittelst der Vakuumpumpe aus der Zelle entfernt.
Es ist somit möglich, auf der Schicht<B>3</B> eine nur -#venio,e Atome dünne oder sogar eine ein- t' <B>en</B> atomige Schicht des photoaktiven Stoffes züi bilden, während der photoaktive Stoff, der sich ausserhalb der Zwischenschicht ab(T - ge setzt haben sollte, verdampft und beseitigt wird. Die elektrische Isolierung zwischen den Elektroden der Röhre wird infolge2es- sen wesentlich verbessert.
Der mit<B>10</B> bezeichnete Teil der Zeilon- wandung wird gegen Niederschlag gesichert was in der Weise erfolgen kann, dass dieser Teil durch einen in der Zelle angeordneten Schirm, der zum Beispiel aus Glimmer he- ste#en kann, abgedeckt wird.
Im Betrieb dieser Zelle wird der Elek trode<B>6</B> ein positives Potential gegenüber der photoelektrischen Elektrode gegeben und diese durch Licht bestrahlt, das durch (las Fenster<B>10</B> hindurch in die Zelle eintreten kann und Elektronen aus der photoc-lel#tri- sehen Schicht auslöst, wobei die Zahl der ausgelösten Elektronen von der Intensität der Belichtung abhängig ist. Der Strom durchgang durch die Zelle ist somit ein Mass der Belichtung der photoelektrisehen Elek trode und die in der Belichtung vor)i#,iidpi(#n Schwankungen haben entsprechende Äudie- rungen im Strom zur Folge.
Die rationelle Wirkungsweise, der be schriebenen Zelle dürfte unter anderem dar auf zurückzuführen sein, dass die 7,wise.hüji- lage eine rauhe Oberfläche aufweist, so dass der sich auf ihr absetzende photoelektrisclie Stoff eine grosse Oberfläche erhält.
Wird bei einer pliotoelektrischen Zelle der photoelektrische Stoff unmittelbar auf die Glaswand aufgebracht, so ist vielfach.die aufgebrachte Schicht nicht mehr zusammen hängend. Wird nun als Zwischenlage bei einer Zelle eine Verbindung gewählt, die den photoelektrischen Stoff besser adsorbiert als Glas, so kann eine sehr gut zusammen hängende photoelektrische Schicht erhalten werden. Infolgedessen kann auch der Dampfdruck des photoelektrischen Stoffes klein sein. In adsorbierter Lage kann der phatoelektrische Stoff anders gefärbt sein als in nicht adsorbierter Lage.
Cäsium auf Cal- ciumfluorid als Zwischenlage angebracht, ist zum Beispiel blau, auf Natriumbromid grün. Dies gibt die Möglichkeit, die spektrale Empfindlichkeit der Zelle durch geeignete Wahl der chemischen Verbindung als Zwi schenlage zu beeinflussen.