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Lichtelektrische Zelle.
Bisher waren die lichtelektrischen Zellen derart gebaut, dass ein als Kathode dienender Kaliumbelag (Kaliumamalgam) im Inneren einer evakuierten oder einen geringen Gasdruck aufweisenden Glasröhre angebracht war. Der Kaliumkathode stand eine positive Auffangelektrode gegenüber, welche ringförmig oder netzförmig ausgebildet war und aus Platin bestand. Durch die Öffnungen dieser Auffangelektrode trat der Lichtstrom auf die Oberfläche der Kathode, so dass bei Anlegen einer Potentialdifferenz 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 wurden, welche durch das angelegte elektrische Feld an die Auffangelektrode geführt wurden.
Waren die Röhren mit Edelgas von geringem Druck erfüllt, so wurde hiebei noch die Stossionisation mit Erfolg ausgenützt. 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 Zellen bekannt, bei denen die von einer als Hilfselektrode dienenden Glühelektrode ausgehenden Elektronen benutzt wurden, um die bei den oben beschriebenen Kaliumzellen an der Kalium-Photokathode auftretenden Ermüdungserscheinungen zu verringern.
Hiebei war bereits vorgeschlagen, die Glühelektrode mit Thorium zu imprägnieren, um schon bei geringer Lichtausstrahlung der Glühelektrode eine genügende Elektronenausbeute am Glühfaden zu erzielen.
Diese Zellen haben den Nachteil, dass die Hilfselektrode geglüht werden muss, was eine zusätzliche Apparatur erfordert.
Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, dass die Ströme in der Zelle wesentlich stärker sind, wenn beide Elektroden oder mindestens eine derselben oder auch nur eine Hilfselektrode aus kaltem radioaktiven Metall bestehen, dessen Alphateilchen die Oberfläche der Photokathode 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 Glasröhre und 2 den üblichen kathodischen Kaliumbelag darstellt. Neu ist, dass die beispielsweise gitterförmige positive Auffangelektrode 3 aus radioaktivem Metall, z. B. Thorium oder aus einer Thoriumlegierung besteht und nicht beheizt ist, also kalt wirkt. Trifft dann der Lichtstrahl L durch eine Öffnung der Auffangelektrode 3 auf eine Stelle a der Kaliumsehieht 3, so trifft gleichzeitig auf die Stelle a ein von dem Thorium der Auffangelektrode 3 ausgehendes Alpha-Strahlenbündel. Dieses letztere Strahlenbündel bewirkt, dass ein
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differenz vom Punkte a zur Auffangelektrode 3 fliesst. Die gleichzeitige Bewertung der Kathode mit Alphateilchen bewirkt eine Verringerung der Austrittsarbeit der Elektronen aus der Kathodenfläehe.
Diese neue Wirkung tritt auch bei einer Röhre mit schwacher Gasfüllung auf. In diesem Falle muss der Gasdruck so bemessen werden, 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 Belichtung der Kathode erfolgt wäre.
Man kann aber auch gemäss Fig. 2 sowohl die Kathode 4 als auch die Auffangelektrode 5 aus kaltem radioaktiven Metall herstellen oder die Kathode 4 allein aus kaltem radioaktiven Metall herstellen.
Estritteine spezifische lichtelektrische Wirkung auf, wenn auf der Kathode 4, z. B. aus einer metallischen Thoriumlegierung, z. B. Molybdän m ; t 2% Thorium, eine atomare Metallschicht vorhanden ist, die nach
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strom e an der atomaren Metallschicht 4 ausgelöst wird.
Schliesslich kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass gemäss Fig. $ eine Hilfselektrode $ aus kaltem radioaktivenMetall vorgesehen ist, welche nicht an den Stromkreis angeschlossen ist, während an die Kathode $ und die positive Auffangelektrode 7 eine Potentialdifferenz angelegt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Lichtelektrische Zelle, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Zelle kalte radioaktive
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durchdringen.
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Photoelectric cell.
Up to now, the photoelectric cells were constructed in such a way that a potassium coating (potassium amalgam) serving as a cathode was attached inside an evacuated or low gas pressure glass tube. Opposite the potassium cathode was a positive collecting electrode, which was designed in the form of a ring or network and consisted of platinum. The light flux passed through the openings of this collecting electrode on the surface of the cathode, so that when a potential difference was applied to the two electrodes, a current flowed inside the tube from the cathode to the collecting electrode, in that the light at the cathode triggered electrons which the applied electric field was applied to the collecting electrode.
If the tubes were filled with noble gas at a low pressure, then the impact ionization was used with success. The electrical currents achieved with these cells were relatively low and in the majority of cases required amplification for practical use.
Photoelectric cells are also already known in which the electrons emanating from a glow electrode serving as an auxiliary electrode have been used in order to reduce the symptoms of fatigue occurring on the potassium photocathode in the above-described potassium cells.
It has already been proposed to impregnate the glow electrode with thorium in order to achieve a sufficient yield of electrons from the filament even with low light emission from the glow electrode.
These cells have the disadvantage that the auxiliary electrode has to be annealed, which requires additional equipment.
The invention is based on the new finding that the currents in the cell are significantly stronger when both electrodes or at least one of the same or even only one auxiliary electrode are made of cold radioactive metal, the alpha particles of which penetrate the surface of the photocathode.
Some embodiments of the new photoelectric cell are described below.
Fig. 1 shows the photoelectric cell in the usual form, in which 1 represents the glass tube and 2 represents the usual cathodic potassium coating. What is new is that the, for example, grid-shaped positive collecting electrode 3 made of radioactive metal, e.g. B. Thorium or a thorium alloy and is not heated, so it acts cold. If the light beam L then hits a point a of the potassium sight 3 through an opening in the collecting electrode 3, an alpha ray bundle emanating from the thorium of the collecting electrode 3 hits the point a at the same time. This latter bundle of rays causes a
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difference from point a to the collecting electrode 3 flows. The simultaneous evaluation of the cathode with alpha particles causes a reduction in the work function of the electrons from the cathode surface.
This new effect also occurs with a tube with a weak gas filling. In this case, the gas pressure must be measured so that the ionization of the gas caused by the alpha particles of thorium is not yet sufficient to generate a current when the potential difference is applied without the cathode being exposed.
However, according to FIG. 2, both the cathode 4 and the collecting electrode 5 can also be produced from cold radioactive metal or the cathode 4 can be produced solely from cold radioactive metal.
It has a specific photoelectric effect when applied to the cathode 4, e.g. B. made of a metallic thorium alloy, e.g. B. Molybdenum m; t 2% thorium, an atomic metal layer that is present after
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current e is triggered at the atomic metal layer 4.
Finally, the arrangement can also be made in such a way that an auxiliary electrode made of cold radioactive metal is provided according to FIG.
PATENT CLAIMS:
1. Photoelectric cell, characterized in that cold radioactive cells inside the cell
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penetrate.