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Pliotoelektrische Zelle.
Man hat schon vorgeschlagen, den aus der photoelektrischen Kathode einer Photozelle ausgelösten Strom dadurch zu verstärken, dass in der Zelle ausser der Kathode und der Anode eine dritte Elektrode angeordnet wird, die eine solche Beschaffenheit und eine solche Spannung in bezug auf die andern Elektroden aufweist, dass der primäre Photostrom auf sie aufprallt und aus ihr sekundäre Elektronen freimacht, u. zw. in grösserer Menge als die der auftreffenden Elektronen. Die Hilfselektrode wird zweckmässig an ihrer Oberfläche aus Alkalimetall hergestellt ; ihr wird eine positive Spannung in bezug auf die Kathode gegeben. Diese Spannung wird jedoch kleiner als die Anodenspannung gewählt.
Es müssen den Elektroden dieser Zelle somit zwei verschiedene Spannungen, die Anode-Kathodenspannung und die Hilfselektrode-Kathodespannung, zugeführt werden. Die Zelle muss daher mit mindestens drei Stromzuführungsorganen, z. B. mit einem drei Kontaktstifte aufweisenden Sockel, versehen sein.
Die Erfindung, die sich mit einer Photozelle befasst, die ausser einer Anode und Kathode eine zur Emission von Sekundärelektronen geeignete Hilfselektrode aufweist, bezweckt nun eine Zelle mit einer sehr steilen Charakteristik zu schaffen und zu gleicher Zeit die Verwendung von zwei verschiedenen Spannungen unnötig zu machen.
Erfindungsgemäss wird dazu die Hilfselektrode über einen hohen Widerstand (zweckmässig von der Grössenordnung von 5-100 M-) mit der photoelektrischen Elektrode verbunden. Es hat sieh herausgestellt, dass in dieser Zelle eine Verstärkung des primären Photostromes durch sekundäre Emission und eine steile Charakteristik erhalten wird, ohne dass der Hilfselektrode eine besondere Spannung zugeführt wird. Zweckmässig wird der Widerstand mit der Zelle zusammengebaut, z. B. in der Zelle oder in dem Sockel angeordnet, so dass die Anzahl der äusseren Kontakte dieselbe bleiben kann wie ohne Hilfselektrode.
Die Zelle nach der Erfindung kann dann eine ähnliche Zelle ohne eine die Verstärkung des Photostromes durch Sekundäremission bewirkende Hilfselektrode ersetzen, ohne dass eine Änderung des Apparates. in dem die Zelle Verwendung findet, notwendig wäre.
Fig. 1 stellt beispielsweise eine Photozelle nach der Erfindung dar. Das hochevakuierte kolbenförmige Zellengefäss ist mit 1 angegeben. Auf der Innenseite der Zellenwand befinden sich zwei Elektroden 2 und 3. Erstere bildet die photoelektrische Kathode, die durch das in der Elektrode :, ausgesparte Fenster 4 hindurch bestrahlt wird, während die Elektrode. 3 die Hilfselektrode, an der die sekundäre Emission stattfindet, bildet. Beide Elektroden können in derselben Weise hergestellt sein und z. B. aus einem Silberspiegel, der oberflächlich oxydiert und dann der Einwirkung von Alkalimetall, z. B. Caesium, ausgesetzt ist, aufgebaut sein. In der Zelle befindet sich weiter eine Anode 5, die gitterartig ausgebildet ist, z. B. aus einer Metallgaze besteht.
Wenn die Hilfselektrode durchscheinend gemacht wird, so ist es überflüssig, das Fenster 4 in der Hilfselektrode auszusparen. Die Erfindung lässt sich auch anwenden bei Zellen, die mit einer Gasfüllung versehen sind.
Die Elektroden sind mit Stromzuführungsdrähten verbunden, die durch die Quetschstelle 6 nach aussen geführt sind. Der mit der Hilfselektrode 3 in Verbindung stehende Draht 7 ist an einem Ende des im Tellerröhrehen 8 angeordneten Widerstandes 9 verbunden, dessen anderes Ende an den Stromzuführungsdraht 10 der photoelektrischen Kathode 2 angeschlossen ist. Die Zelle ist mit einem Sockel 77 versehen, an dem sich zwei Kontaktstifte 12 und 73 befinden. Diese Kontakte sind mit dem Draht JO bzw. dem Anodenstromzuführnngsdraht 7*/verbunden. Es leuchtet ein dass der Widerstand. 9 eventuell
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auch im Innern der Zelle oder in oder an dem Sockel oder auch getrennt von der Zelle angeordnet werden kann.
Fig. 2 zeigt die Stromstärke in Abhängigkeit des auf die photoelektrische Kathode 2 fallenden Lichtstroms. Diese Kurve wurde gemessen für den Fall, dass die Spannung zwischen Kathode und Anode 500 Volt und der Widerstand zwischen Hilfselektrode und Kathode 53 Me war.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat die Kurve bei zu-bzw. abnehmendem Lichtstrom nicht genau denselben Verlauf. Die Grösse der von der Kurve gebildeten Schleife hängt von der Bemessung des Widerstandes 9 ab. Für bestimmte Verwendungszwecke wird diese Schleife hindernd sein, so dass man dann den Lichtstrom so einstellen muss, dass auf dem ausserhalb der Schleife fallenden steilen Teil der Kurve gearbeitet wird. Für andere Verwendungszwecke, z. B. wenn die Zelle als Relais benutzt wird, kann da-
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