CH193745A - Elektrodensystem mit unsymmetricher Leitfähigkeit. - Google Patents

Description

      Elektrodensystem    mit     unsymmetricher    Leitfähigkeit.    Die Erfindung     bezieht    sich auf     ein        Elek-          trodensystem    mit unsymmetrischer Leitfähig  keit, das eine     Selenelektrode    enthält, die  durch eine isolierende Zwischenschicht von  der andern gut leitenden Elektrode ge  trennt ist.  



  Es     ist    bereits bekannt, dem Selen     Erd-          alka.limetalle    zuzusetzen.  



  Es ist gleichfalls bekannt, dass Alkali  inetalle, wie Natrium und     Litbium,        zuweilen     als     Verunreinigungen    im Selen vorhanden  sind.  



  Ferner hat man als Zusätze auch wohl       Selendioxy.d    oder ein Kupfersalz der     Eisen-          cyanwa.sserstoffsäure    benutzt.  



  Erfindungsgemäss wird dem Selen jedoch  eine     LSolierende    stabile Metallverbindung     zu-          gesetzt,    und zwar eine solche, die in     Wasser     schwer löslich ist und an der     Atmosphäre     ihre isolierenden Eigenschaften     beibehält.     



  Als stabil werden diejenigen Stoffe be  zeichnet, die auch     bei    Temperaturerhöhung  bis 200' C weder     auseinanderfallen,        noch       chemisch mit dem     iSelen    oder in     praktisch     merklichem Masse mit den     Bestandteilen    der  Luft -     N,        0z,   <B>CO",</B>     -dampfförmiges        H,0      reagieren.  



  _Unter "in Wasser schwer     dösliich"        wird    ver  standen, dass ein     derartiger    Stoff in Wasser       einen        Lösungsgrad    von     höchstens    0;5 Gramm  pro 100     emg        Wasser        aufweist.     



  Der     Zusatz    von isolierenden Metallverbin  dungen bietet den Vorteil, dass     daidurch    die  Leitfähigkeit des Selens in erheblichem  Masse, und zwar oft     etwa    um     das        Ilundert-          fa,che    und mehr, erhöht wird.

       Die        Schwer-          löslichkeit    und     die    'Stabilität gegenüber den       Bestandteilen        der    Atmosphäre, auch     bei     höherer     Temperatur,    sind     vorteilhaft    für die       Unveränderlichkeit    der     Eigenschaften    des       Elektrodensystems    und erleichtern auch     unter     Umständen     dessen        Herstellung.     



  Zur     Ausführung,der        vorliegenden    Erfin  dung eignen sich ganz     besonders,    beispiels  weise, das     Bariumsulfat        (BaS04),    Kalzium  sulfat     (CaSO°),        Bariumwolframat        (BaW04),              Magnesiumogyd        (M.g0),        Kryolith        (NarAlFJ.     Es können auch Gemische dieser Stoffe zur  Anwendung kommen.  



  Die Unveränderlichkeit der Eigenschaften  ist besonders     wichtig,    wenn ein erfindungs  gemässes     Elektrodensystem    als     Detektor    ver  wendet werden soll.  



  Um durch den Zusatz von     isolierenden     Stoffen eine möglichst     grosse    Erhöhung der       Leistungsfähigkeit    des Selens zu     erhalten,     ist     es    erforderlich, dass sie möglichst fein  zerteilt in .der ganzen     Selenschiclit    vorkom  men.  



  Eine besonders günstige Ausführungs  form der Erfindung     besteht    darin, dass die       zugesetzten    isolierenden Stoffe in einem der  artigen     Elektrodensystem    gleichzeitig als  Sperrschicht zwischen der     Selenelektrode    und  der zum     Beispiel    aus     Metall        bestehenden,    gut  leitenden Elektrode benutzt werden,     wie        sich     aus dem nachstehend beschriebenen Ausfüh  rungsbeispiel ergibt.  



  Das Anbringen einer besonderen     @Sperr-          schiebt    ist dann nicht mehr     nötig.    Wenn  nämlich der Zusatzstoff bereits in     feinzerteil-          tem        Zusfand    im Selen vorhanden ist, kann  die Bildung der Zwischenschicht     selbsttätig     erfolgen.  



  Zur Herstellung     eines        Elektrodensystems     gemäss der Erfindung, ,mit einer     derart    zu  standekommenden Sperrschicht, verfährt man  zweckmässig wie folgt:       Es    werden dem Selen im     amorphen        Zu-          staai:d        zwecks        Erhaltung        einer    höheren Leit  fähigkeit zum Beispiel in     einem    Mörser     a.,n-          dere        :

  Stoffe    zugesetzt, worauf es nebst den  hinzugesetzten     -Verbindungen        derart    zermah  len wird, dass die Zusätze im Selen fein  zerteilt werden. Die     Zusätze    haben im all  gemeinen eine Korngrösse kleiner als     10,u,     z. B. 3 bis 4     ,u.    Die Gewichtsmenge der     Zu-          sätze    beträgt im allgemeinen 0,5     bis    5 %     @der-          jenigen    des     benötigten    Selens.

   Für das       beispielsweise    erwähnte     Bariumwolframat          (BaWOJ    ist eine Menge von     etwa    1 % er  forderlich. Obwohl auch     Bariumsulfat    ein  sehr     geeigneter    Zusatzstoff     isst,    kann es bei  der Mischung Störungen     verursachen,    da es    sich schwer zermahlen lässt, aber leicht zu  sammenklumpt. Um     dies    zu verhindern, wird  vor dem Zermahlen Zucker     hinzugefügt.     Zucker hat sehr harte Kristalle, durch welche  die entstandenen     Bariumsulfatklumpen    zer  pulvert werden.

   Zur     Entfernung,des    Zuckers  nach dem Zermahlen wird das Ganze in  Wassereingeführt. Nur der Zucker löst sich,  da die beiden     andern    Stoffe unlöslich sind.       Das    Gemisch von Selen und     Bariumsulfat     kann nun durch     Filtrierung    von Wasser be  freit werden.  



  Das Pulver, in dem die verschiedenen  Substanzen fein zerteilt vorkommen,     wird     dann auf einen aus einer Metallplatte be  stehenden Träger aufgebracht und bis auf  den     Schmelzpunkt    :des Selens     (etwa    220')  erhitzt. Die Masse     wird    zum     Beispiel    mit  Hilfe eines heissen     Bügeleisens    oder einer       Walze    flach ausgestrichen. Nachdem sich  eine gleichmässige Schicht     in    einer Dicke von  etwa 0,03 mm (im allgemeinen nicht mehr  als<B>0,15</B> mm)     gebildet    hat, wird die     Masse     rasch und möglichst vollkommen gekühlt.

   Es  wird durch die rasche Abkühlung erreicht,  dass in diesem Augenblick noch kein Über  gang in die     metallische    Modifikation statt  findet, wodurch die nachstehend angegebene  Stufe der     Lefendmachung    rascher vor sich  geht. Die     Platte    wird dann in     einem    Ofen  auf     eine        Temperatur    von     etwa   <B>200'C</B> er  hitzt, wodurch das amorphe Selen     in    die       metallische    (graue) halbleitende Modifikation       übergeführt    wird.

   Das Schmelzen, die Ab  kühlung und die     darauffolgende    Erhitzung  zur     Überführung    des 'Selens in die     metgl-          lische    Modifikation können     gegebenenfalls     zur     Erreichung    einer grösseren Gleichmässig  keit der     Selenschicht        wiederholt        werden.    Die  Erhitzung     bis    zum Erreichen einer genügen  den     Leitfähigkeit        dauert    je nach den Um  ständen 2     bis    24 Stunden oder noch länger.

    Es ist jedoch darauf zu achten,     dass        zwischen     der     Selenschicht    und .der     Oberfläche    der  Platte, auf -die das     Seilen    aufgebracht wird,  keine     .isolierende    Schicht     entsteht,    :

  da     ,dies    für  die Wirkung des     Systems    in hohem Masse       nachteilig        ist.    Es ist daher für den Träger      ein Metall     bezw.        eine    Legierung zu verwen  den, das     bezw.    die während .des     Aufgiessens     mit .dem Selen entweder keine Verbindung  eingeht oder eine Verbindung bildet,. die lei  tend ist. Geeignete .Stoffe sind zum Beispiel  Messing und Kupfer, da sowohl das     Kupfer-          als    das     Zinkselenid    leitend     sind.     



  Nach Abkühlung wird das Ganze wieder  in einen Ofen mit einer Temperatur von etwa  200' C gebracht. Diese Behandlung dient  dazu, von .dem Selen das obere Häutchen  abzudampfen, so     .dass    der isolierende     stabile     Zusatz an -die Oberfläche kommt und die er  forderliche Isolierschicht     bildet.     



  Es wird jetzt auf das Selen noch die  andere Elektrode aufgebracht, die z. B. aus  einer leichtschmelzenden, gut     leitenden    Me  tallegierung bestehen     kann,    die in     flüssigem     Zustand aufgebracht wird, z. B. Woods Me  tall.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrodensystem mit unsymmetrischer Leitfähigkeit, das eine Selenelektrode ent hält, die durch eine isolierende Zwischen- schicht von .der andern, gut leitenden Elek trode getrennt ist, dadurch .gekennzeichnet, dass dem Selen eine isolierende, stabile He tallverbindung zugesetzt ist, und zwar eine :solche, die in Wasser schwer löslich ist und an der Atmosphäre ihre isolierenden Eigen schaften beibehält.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Elektrodensystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz eine Korngrösse von höchstens 10,u besitzt. 2. Elektrodensystem nach Patentanspruch, dadurch ,gekennzeichnet, dass :die isolieren den Zusätze die Sperrschicht zwischen der Selenelektrode und der gut leitenden Elektrode bilden.

   3. Elektrodensystem nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, -dadurch gekenn zeichnet, dass die gut leitende Elektrode aus Aletall besteht. 4. Elektrodensystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichts menge des Zusatzes 0,5 bis 5 % derjenigen des Selens beträgt.

   5. Elektrodensystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz zur Selenelektrode Bariumwolframat in einer Menge von etwa 1 % benutzt ist.