DE710007C

DE710007C - Photozelle mit einer undurchsichtigen Photokathode, einer Sekundaeremissionskathode und zwei Auffangelektroden

Info

Publication number: DE710007C
Application number: DER100773D
Authority: DE
Inventors: Bernard Salzberg
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1936-11-14
Filing date: 1937-11-16
Publication date: 1941-09-01
Also published as: US2077810A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Photozelle mit unmittelbarer Verstärkung durch Sekundäremission.

Bei den bekannten Photozellen mit unmittelbarer Verstärkung durch Sekundäremission ist eine lichtempfindliche Elektrode oder Photokathode, die bei Lichteinfall Photoelektronen aussendet, gegenüber einer sekundäremittierenden Elektrode oder Hilfskathode

to angeordnet, die mit einem Metall überzogen ist, welches Sekundärelektronen aussendet, wenn es von den Photoelektronen der Photo-, kathode getroffen wird. Zwischen der Photokathode und der Hilfskathode ist eine stab- oder gitteriormige Auffangelektrode oder Anode angeordnet. Diese übliche Anordnung und die übliche Form der Elektroden ergibt nicht das Höchstmaß an Leistung. Die Photokathode erhält nämlich nicht das Höchstmaß an Licht, sowohl die Photo- wie die Sekundärelektronen können sich nutzlos verstreuen, man erhält bei der Sekundäremission nicht die höchste Ergiebigkeit und obendrein auch noch nicht einmal alle Sekundärelektronen aufgefangen, und schließlich sind die Anodenspannung und die Elektrodenkapazitäten verhältnismäßig hoch.

Für die günstigste Arbeitsweise einer derartigen Photozelle mit Sekundärverstärkung ist es notwendig, die Elektroden so auszubilden und anzuordnen, daß. soviel wie möglich von dem zur Verfügung stehenden Licht auf die Photokathode fällt und daß möglichst alle Photoelektronen auf die sekundäremittie- ■ rende Kathode auftreffen und möglichst wenig verstreut oder von der Anode abgefangen werden.

Ferner ist es notwendig, daß das größtmögliche Verhältnis zwischen ausgelösten Sekundärelektronen und einfallenden Primär-

elektronen erzielt wird und daß möglichst alle Sekundärelektronen von der Anode aufgefangen werden. Außerdem ist es wünschenswert, die Kapazitäten zwischen den Eleto^ troden klein zu halten. ;'_;;

In den Abbildungen ist eine Ausführungsh form der Erfindung dargestellt. In Abb. ι besteht die Photozelle aus einem Gefäß, io mit einem üblichen Sockel 11 und einem ") Quetschfuß 12. Auf dem Quetschfuß ist eine übliche halbzylindrische oder hohle Photokathode 13 aufgebaut, die auf ihrer inneren oder konkaven Oberfläche mit irgendeinem bekannten lichtempfindlichen Belag, z. B. Cäsium, bekleidet ist.

Erflndungsgemäß ist gegenüber der Pho-• tokathode 13 und vorzugsweise koaxial zu ihr eine sekundäremittierende Elektrode 14 angeordnet, die gleichfalls halbzylindrisch oder gebogen ausgebildet ist und auf ihrer konvexen, der lichtempfindlichen Seite der Photokathode zugekehrten Oberfläche mit einem Belag überzogen ist. Zur Herstellung des Belages wird die Oberfläche erst oxydiert und dann mit einem Alkalihäutchen, beispielsweise mit Cäsium, überzogen.. Auch eine glänzende Oberfläche ergibt gute Sekundäremission. Parallel zu jeder Längskante der sekundäremittierenden Elektrode 14, aber außerhalb des durch Photokathode und Sekundäremissionskathode gebildeten Ringkanals sind ein Paar in gleicher Höhe angeordneter rechteckiger Auffangelektroden oder Anoden 15 und 16 aufgebaut. Die sekundäremittierende Elektrode 14 wird gegenüber der Photokathode 13 durch die Batterie 17 auf positivem Potential gehalten, während die Anoden 15 und 16 ihrerseits durch die Batterie 1S positiv gegenüber der sekundäremittierenden Elektrode 14 vorgespannt werden.

Infolge der Elektrodenform und der Feldverteilung zwischen den Elektroden werden die von der Photokathode ausgehenden Photoelektronen zu einem Strahl gebündelt, auf die sekundäremittierende Elektrode 14 fokussiert und nicht zerstreut. Da die Anoden 15 und 16 außerhalb der Brennfläche des von der Photokathode ausgehenden Strahlenbündels liegen, beeinträchtigen sie die Photo-

elektronen nicht nennenswert. Die Anoden sind genügend dicht bei der sekundäremittierenden Kathode angeordnet, so daß keine sehr Spannungen notwendig sind, um die den Sekundärelektronen ausgebildete

zu überwinden und die Sekunairelektronen abzusaugen. Da die sekundäremittierende Kathode konvex gekrümmt ist, breitet sich die Raumladung nach außen aus. so daß der Sekundäremissionsstrom in einem scharfen Knick in die Sättigung übergeht, 6» d. h. daß bereits bei einer niedrigeren Anodenspannung der Sättigungs- oder Maximalstrom erreicht wird als bei Elektrodenoberrlächen, die im entgegengesetzten Sinn gekrümmt sind. Der Abstand zwischen der Photokathode und der Anode ist so klein, wie es sich mit den Kapazitätserfordernissen vereinbaren läßt. Durch die Fokussierung wird eine Verminderung der Elektrodenkapazitäten erreicht, da die Anoden und die Hilfskathode nur so groß zu sein brauchen, wie es zur Aufnahme der fokussierten Elektronen und der Sekundärelektronen notwendig ist.

Claims

Patentanspruch:

Photozelle mit einer undurchsichtigen, lichtempfindlichen Kathode von teilzylindrischer Gestalt, einer sekundäremissionsfähigen Elektrode zur . Verstärkung des Photoelektronenstromes und mit zwei Auffangelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode und die sekundäremittierende Elektrode von teilzylindrischer Gestalt koaxial zueinander derart angeordnet sind, daß die konkave Fläche der Pliotokathode und die konvexe Fläche der sekundäremittierenden Elektrode einander zugekehrt sind und daß sich die plattenförmigen Auffangelektroden dicht bei der sekundäremittierenden Elektrode befinden und mit ihren Flächen zu den Längskanten der Sekundärkathode und mit ihren Längskanten zu der Photokathodenfläche fast rechtwinklig liegen, aber außerhalb des durch Photokathode und Sekundäremissionskathode gebildeten Ringkanals angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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