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Photoelektrischl'Yorrichtung.
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solches Potential gegenüber dem Emissionskörper aufgedrückt werden, dass die ausgesandten Elektronen beschleunigt werden.
Wenn der Emissionskörper zu gleicher Zeit Lichtstrahlen aussendet, so werden diese Strahlen in vielen Fällen auch auf die photoelektrische Elektrode auftreffen. Diese Beleuchtung hat praktisch eine gleichbleibende Intensität, so dass ein gleichbleibender Potentialunterschied in der Vorrichtung erzeugt wird. Neben diesem gleichbleibenden Potentialunterschied kann dann durch eine Lichtquelle schwankender Intensität ein schwankender Spannungsunterschied
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Wenn man die gleichbleibende Beleuchtung der Elektrode durch den Emissionskörper zu wl111eiden wünscht, so kann zwischen dem Emissionskörper und der photoelektrischen Elektrode vorteilhaft ein für Lichtstrahlen undurchlässiger Schirm angeordnet werden.
Die Elektronen können dann um den Schirm herum gehen, während die Lichtstrahlen von diesem Schirm aufgefangen werden. Namentlich bei dieser Anordnung kann es sich empfehlen, die obenerwähnte die Elektronen beschleunigende Hilfselektrode zu verwenden.
Eine Beeinflussung des erzeugten Potentialunterschiedes durch die von dem Emissionskörper ausgesandten Lichtstrahlen kann auch dadurch vermieden werden. dass ein Körper benutzt wird, der Elektronen bei einer Temperatur aussendet, bei der praktisch keine Lichtstrahlen ausgesandt werden. Dieser elektronenemittierende Körper kann vorteilhaft durch eine mit Alkalimetall überzogene Glühkathode gebildet werden. In diesem Falle kann man nämlich die Oberfläche dieses Emissionskörpers und die photoelektrische Elektrode aus dem gleichen
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Der elektronenemittierende Körper kann auch durch eine mittelbar bzw. unmittelbar geheizte Erdalkalioxydkathode gebildet werden, die auch nahezu kein sichtbares Licht aussendet.
Wenn man die emittierende Schicht aus einem Erdalkalimetall herstellt, das aus der Dampfphase niedergeschlagen wird, so kann man auch in diesem Falle die Herstellung der Vorrichtung dadurch vereinfachen, dass die photoelektrische Elektrode aus dem gleichen Erdalkalimetall hergestellt wird.
Der elektronenemittierende Körper kann auch durch einen einen photoelektrischen Stoff enthaltenden Körper gebildet werden, so dass die Elektronen auf photoelektrischem Wege freigemacht werden können, und eine Erhitzung des elektronenemittierenden Körpers nicht erforderlich ist.
In vielen Fällen lässt sich der elektronenemittierende Körper auch aus einem radioaktiven Stoff herstellen, der-Strahlen aussendet.
Wenn man zwischen den beiden Elektroden der Vorrichtung einen fluoreszierenden Stoff anbringt, unter dem hier eine Substanz zu verstehen ist, die Fluoreszenzstrahlen aussendet, wenn sie von Elektronen getroffen wird, so lässt sich die Vorrichtung vorteilhaft für die Verstärkung von Lichtbildern bzw. für die Umsetzung dieser Lichtbilder in Bilder von Strahlen mit andern Wellenlängen verwenden.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der photoelektrischen Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Fig. 1 und 2 sind zwei verschiedene Ansichten einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte photoelektrische Vorrichtung weist einen aus Glas, Quarz oder ähnlichem Stoff bestehenden Kolben 1 auf, an den ein Füsschen 2 mit einer Quetschstelle 3 angeschmolzen ist. Diese Quetschstelle trägt die Elektroden und den elektronenemittierenden Körper der Vorrichtung. Eine der Elektroden besteht aus einer Zirkoniumplatte 4, die mittels eines Stützdrahtes 5 auf der Quetschstelle angeordnet und mit dem Stromzuführungs-
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schicht 7 bedeckt, die durch oberflächliche Oxydierung der Platte 4 gebildet werden kann und bekanntlich ein Isolierstoff ist. Auf die Zirkoniumoxydschicht 7 ist eine Schicht 8 aufgebracht, die im vorliegenden Fall aus Cäsium besteht und eine Elektrode der Vorrichtung bildet.
Auf der Quetschstelle 3 ist ferner eine Glühkathode 9 angeordnet. Diese Glühkathode, die mit Stromzuführungsdrähten 10 und 11 verbunden ist, wird durch eine Wolframspirale gebildet, die an der Oberfläche mit Cäsium überzogen ist.
Bei der Herstellung der dargestellten Vorrichtung wird zunächst die oxydierte Zirkoniumplatte und die Wolframspirale 9 in den Kolben eingebracht. Durch Erhitzung des Wolframdrahtes 9 in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre wird dieser Draht an seiner Oberfläche oxydiert.
Hierauf wird die Vorrichtung, z. B. mit Hilfe einer an das Tellerröhrchen- angeschlossenen Vakuumpumpe entlüftet und Cäsium in den Kolben 1 eingebracht. Dieses Cäsium kann z. B. mittels eines Röhrchens 13 in die Vorrichtung eingeführt werden. Es ist aber auch
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Gemisches einer Cäsiumverbindung und eines geeigneten Reduktionsmittels. Das in die Vor- richtung eingeführte Cäsium setzt sich auf der Zirkoniumoxydschicht 7 ab und bildet dort die photoelektrische Elektrode 8. Zu gleicher Zeit wird sich ein Teil des Cäsiums auf den oxydierten
Wolframdraht 9 absetzen und eine stark elektronenemittierende Schicht bilden. Bekanntlich sendet eine solche Kathode bereits bei sehr niedrigen Temperaturen Elektronen aus, während praktisch keine sichtbaren Lichtstrahlen ausgesandt werden.
Nach der Einführung des Cäsiums kann das Röhrchen 13 abgeschmolzen werden.
Wenn die photoelektrische Elektrode 8 durch eine Lichtquelle 14 bestrahlt wird, wird zwischen den Elektroden 4 und 8 ein Potentialunterschied hervorgerufen. Infolge dieses Potential- unterschiedes wird ein Strom durch die Vorrichtung fliessen, wenn zwischen dem Stromzu- führungsdraht 6 und einem der Stromzufiihrungsdrähte 10 und 11 ein äusserer Stromkreis angeschlossen wird. Es ist erforderlich, einen Strom durch die Glühkathode 9 hindurchzuführen, damit Elektronen ausgesandt werden. Der durch die Bestrahlung erzeugte Strom kann durch den Kreis fliessen, ohne dass darin eine Spannungsquelle aufgenommen ist. Vorzugsweise wird dem Glühkörper 9 ein geringes negatives Potential gegenüber der photoelektrischen Elektrode 8 aufgedrückt.
Dieser Glühkathode kann aber auch eine geringe positive Spannung gegeben werden, ohne dass die Stromrichtung in dem Kreis umgekehrt wird. Da der hervorgerufene
Potentialunterschied und der dadurch erzeugte Strom von der Bestrahlungsintensität abhängig sind, lässt sich die Vorrichtung für die Umsetzung von Lichtschwankungen in elektrische
Spannungs- und Stromschwankungen verwenden.
Auch die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung ist mit einer elektrisch leitenden
Elektrode 4 und einer photoelektrischen Elektrode 8 versehen, die durch eine Schicht 7 getrennt sind. In der Vorrichtung ist eine Glühkathode 15 angeordnet, die erst bei einer
Temperatur Elektronen aussendet, bei der auch Lichtstrahlen ausgesandt werden. Diese Elektrode besteht z. B. aus einem Wolframdraht. Damit die ausgesandten Lichtstrahlen die photo- elektrische Elektrode nicht beeinflussen, ist zwischen der Glühkathode 15 und der genannten Elektrode ein für Lichtstrahlen undurchlässiger Schirm 16 angeordnet. Dieser Schirm wird z. B. durch eine Metallplatte gebildet und ist an einem der Poldrähte der Glühkathode 15 befestigt.
Zwischen dem Schirm 16 und der Elektrode 8 ist eine siebartige Elektrode 17 mit feinen Maschen angeordnet, die an einem Stützdraht 18 befestigt und mit einem Stromzuführungs- draht 19 verbunden ist. Diese Elektrode 17 ist um die Ränder des Schirmes 16 leicht herumgebogen und kann als Gitter dienen, das die von der Glühkathode 15 ausgesandten Elektronen beschleunigt und nach der photoaktiven Elektrode 8 führt. Dazu ist es erforderlich, dass dieser Elektrode 17 beim Betrieb eine positive Spannung gegenüber der Glühkathode 15 aufgedrückt wird.
Bei Verwendung dieser Vorrichtung muss die Lichtquelle derart angeordnet werden, dass der Schirm 16 die Strahlen dieser Lichtquelle möglichst wenig auffängt. Die Lichtquelle kann z. B. bei 20 angeordnet werden, so dass die Strahlen schräg auftreffen.
Die Elektroden der Vorrichtung können auch auf ihrer Wand angeordnet werden. Zu diesem Zweck wird diese Wand z. B. zunächst mit einer Metallschicht bedeckt. Auf diese Metallschicht wird die Zwischenschicht aufgebracht, auf der dann die lichtempfindliche Elektrode gebildet wird.
Die Elektroden und die Zwischenschicht 7 können auch aus andern Stoffen als den obenerwähnten hergestellt werden. Die photoelektrische Elektrode kann z. B. auch aus andern Alkalimetallen oder aus einem Erdalkalimetall, z. B. Barium, bestehen. Wenn letzteres benutzt wird, so kann die Schicht 7 vorteilhaft aus Bariumoxyd bestehen, das auf der z. B. aus Nickel bestehenden Metallplatte 4 angeordnet ist. Bekanntlich ist Bariumoxyd, ebenso wie Zirkoniumoxyd, ein Isolierstoff.
Wenn man halbleitende Stoffe zu verwenden wünscht, so kann man die Platte 4 z. B. aus Silber herstellen und an deren Oberfläche durch Einwirkung von Joddampf eine Silberjodidschicht bilden. Die Platte 4 kann auch aus Kupfer bestehen und an der Oberfläche oxydiert werden, so dass eine Schicht Kupferoxyd gebildet wird, das, ebenso wie das genannte Jodid, ein halbleitender Stoff ist.
Es sei bemerkt, dass zwischen den Elektroden 4 und 8 auch andere Stoffe angeordnet werden können. Man kann zwischen diesen Elektroden z. B. einen fluoreszierenden Stoff anbringen, der zu gleicher Zeit die isolierende bzw. halbleitende Schicht 7 bilden kann.
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