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Gasgefüllte photoelektrische Zelle.
Die Erfindung betrifft eine gasgefüllte photoelektrische Zelle. Unter"Gasfüllung"soll in folgendem nicht nur eine aus Gas, sondern auch eine aus Dampf oder aus einer Mischung von Gas und Dampf bestehende Füllung verstanden werden.
Wie jetzt allgemein bekannt ist, besteht eine photoelektrische Zelle aus einer Hülle, in der eine Elektrode enthalten ist, die ganz oder teilweise aus einem Stoff besteht, der bei Bestrahlung Elektronen emittieren kann. In der Zelle ist auch eine Anode enthalten, der im Betrieb ein positives Potential gegen- über der photoaktiven Elektrode gegeben wird. Die von dieser Elektrode emittierten Elektronen wandern infolgedessen zur Anode. Die Intensität des die Zelle auf diese Weise durchfliessenden Stroms ist von der Anzahl der von der photoaktiven Elektrode emittierten Elektronen abhängig, und diese Anzahl hängt von der Intensität der Bestrahlung ab, so dass der Strom, der die Zelle durchfliesst, ein Mass für die Intensität der Bestrahlung der photoaktiven Elektrode sein kann.
Es ist bekannt, in einer solchen photoelektrischen Zelle eine geeignete Gasfüllung anzubringen, so dass während des Betriebes Ionisierung der Gasfüllung auftreten kann. Man soll dabei dafür Sorge tragen, dass die Anodenspannung und die Natur sowie auch der Druck des in der Zelle enthaltenen Gases, derart gewählt werden, dass die Intensität des die Zelle durchfliessenden Stroms durch die Schwankungen in der Belichtung der Kathode noch beeinflusst werden kann.
Man hat auch schon vorgeschlagen, zwischen der Anode und der photoaktiven Elektrode einer gasgefüllten photoelektrischen Zelle ein Gitter anzubringen und diesem eine solche Spannung zu geben, dass auch bei nichtbelichteter Kathode eine Glimmlichterscheinung in der Umgebung des Gitters auftritt.
Dieses Gitter soll die Intensität des die photoelektrische Zelle durchfliessenden Stroms erhöhen.
Die Erfindung bezweckt gleichfalls, die Intensität dieses Stroms zu vergrössern.
Es ist gefunden worden, dass ein Teil der von der photoaktiven Elektrode emittierten Elektronen die Anode nicht erreicht, sondern infolge der Zusammenstösse mit nahe an der photoaktiven Elektrode befindlichen Gasteilchen nach dieser Elektrode zurückdiffundiert. Diese Elektronen tragen infolgedessen nicht zu dem die Zelle durchfliessenden Strom bei.
Nach der Erfindung werden schon emittierte Elektronen an einem Zurückgehen nach der Kathode dadurch gehindert, dass in der Zelle ein Gitter in so geringer Entfernung von der photoaktiven Elektrode angeordnet wird, dass bei geeignetem Gitterpotential die emittierten Elektronen verhindert werden, nach der photoaktiven Elektrode zurückzudiffundieren. Der Abstand zwischen der photoaktiven Elektrode und dem Gitter wird dazu von der gleichen Grösse wie oder kleiner als die freie Weglänge eines Elektrons in dem in der Zelle enthaltenen Gas gewählt.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung eine beispielsweise Ausführungsform einer photoelektrischen Zelle nach der Erfindung dargestellt.
Die dargestellte photoelektrische Zelle besteht aus einer Glashülle j !, deren Innenwand teilweise mit der photoaktiven Elektrode 2 überzogen ist. Der in dieser Elektrode enthaltene photoaktive Stoff kann beispielsweise aus einem Alkalimetall, etwa Kalium oder Cäsium, bestehen. Die photoaktive
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Der Stromzuführungsdraht der Anode ist mit 5 bezeichnet.
In einem Abstande gleich der freien Weglänge eines Elektron in der Gasfüllung der Zelle, z. B. in einer Entfernung von etwa 1 mm von der Kathode 2, ist ein aus dünnen Drähten bestehendes Gitter 6 angeordnet, das mit dem Stromzuführungsdraht 7 verbünden ist. Die dargestellte Zelle ist mit einem Gas, z. B. mit einem Edelgas wie Neon oder Argon oder mit einem andern geeigneten Gas, gefüllt. Der Druck der Gasfüllung kann annähernd 1 mu Quecksilbersäule betragen.
Während des Betriebes der Zelle wird mit Hilfe des Stromzuführungsdrahtes 7 dem Gitter 6 eine geeignete positive Spannung gegenüber der Kathode gegeben und diese Spannung ist kleiner als 10 Volt, z. B. einige Volt, etwa 1-5 Volt. Die Entfernung des Gitters 6 von der Kathode 2 ist gering, so dass die von der Kathode 2 emittierten Elektronen infolge des zwischen der Kathode und dem Gitter enthaltenen Feldes eine solche Geschwindigkeit erhalten, dass sie nicht mehr oder nur zu einem sehr kleinen Teil nach der Kathode 2 zurückdiffundieren, was einen sehr günstigen Einfluss auf die Intensität des die photoelektrische Zelle durchfliessenden Stromes ausübt.