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Cellule photo-électrique.
La présente invention a pour objet une cellule photo- électrique ayant un agencement moderne, c'est-à-dire une cellu- le qui comporte une électrode imperméable aux rayons actifs et revêtue d'une pellicule adsorbée de métal photo-électrique, et qui ne renferme pas d'excès de métal photo-électrique li- bre. Dans les cellules de ce genre, les rayons actifs qui provoquent l'émission électronique de l'électrode photo-élec- trique entrent par une fenêtre de la paroi de la cellule.
On a constaté qu'il se produit souvent sur la face interne de la fenêtre d'une cellule de ce genre des charges de paroi qui déterminent des irrégularités dans la courbe caractéristique de la cellule.
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Suivant l'invention, on obvie à cet inconvénient en revêtant la face interne de la fenêtre d'une pellicule mé- tallique cohérente reliée électriquement à l'une des élec- trodes et assez mince pour être sensiblement transparente aux rayons actifs.
La pellicule métallique doit être cohérente, c'est- à-dire que la fenêtre ne doit pas être revêtue de particules métalliques indépendantes simplement juxtaposées, ce qui ne permettrait pas d'obvier à la difficulté déjà exposée.
Plus la pellicule métallique appliquée sur la fe- nêtre est épaisse et plus sa résistance électrique devient faible. Toutefois, une pellicule plus épaisse entraîne une plus grande absorption de lumière. Dans le but d'obtenir une résistance plus faible, on devra donc consentir à une absorption plus grande. En pratique on peut établir d'une manière simple par des essais la valeur que la résistance de la pellicule peut encore avoir sans qu'il se produise dans la courbe caractéristique des irrégularités consistant en des sauts brusques dans l'allure qu'affecte la courbe caractéristique représentant le courant en fonction de l'in- tensité de l'éclairement. En général, on fera en sorte que l'absorption lumineuse soit inférieure à 50% et, de préfé- rence, on n'admettra que 10 ou 20% d'absorption lumineuse.
On a constaté que par exemple, les pellicules d'argent qui sont assez minces pour absorber moins de 20 % de la lumière les traversant, présentent une conductivité suffisante pour éviter les irrégularités de la courbe caractéristique.
La pellicule appliquée sur la fenêtre est faite, de préférence, en un métal ayant un point .de fusion très élevé (supérieur à 15000C), par exemple en platine, en tungstène ou en molybdène, parce qu'il est possible d'établir
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au moyen de métaux de ce genre des pellicules ayant une con- ductivité suffisante pour'une épaisseur très faible, qui se traduit par une absorption lumineuse également très faible.
Si l'une des électrodes est disposée sur la face interne de la paroi de la cellule, comme c'est souvent le cas, on relie électriquement à cette électrode la pellicule appliquée sur la fenêtre.
On a déjà constaté antérieurement la production de charges de paroi sur des parties non revêtues de la paroi des cellules photo-électriques. Dans le but d'éviter la produc- tion de ces charges de paroi, on a proposé de revêtir au moyen de l'une des électrodes une partie aussi grande que possible de la face interne de la paroi de la cellule, la fenêtre res- tant, cependant, sans revêtement.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être exécutée.
La figure unique du dessin représente une cellule photo-électrique conforme à 'l'invention. La cellule 1 est en substance sphérique et est munie d'un appendice tubulaire 2 comportant un pied 3 traversé par les fils d'alimentation 4 et 5 de l'électrode filiforme 6 qui, lors de l'emploi or- dinaire de la cellule, sert d'anode. Cette électrode est constituée par un fil de tungstène qui, avant son introduc- tion dans la cellule, est revêtu d'argent. Après que la cellu- le a été soumise à l'opération du vide, cet argent est vola- tilisé thermiquement au moyen d'un courant électrique pas- sant dans le fil de tungstène 6. L'argent volatilisé se dé- pose sur la face interne de la partie sphérique où il forme une pellicule d'argent 7.
L'écran 8 fixé au fil 5 empêche que la fenêtre 9 ne soit revêtue d'argent et l'écran 10 em-
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pêche que le dépôt d'argent ne s'étende jusqu'à l'appendice 2. La quantité d'argent volatilisé quittant le fil 6 est, par exemple, telle que la couche d'argent 7 ait une épais- seur d'environ 0,01 à 0,1 mm.
Une fois que la couche d'argent 7 est formée, on introduit dans la cellule une faible quantité de gaz rare, par exemple d'argon sous une pression de 0,1 mm, et dans cette atmosphère gazeuse on provoque entre la couche d'argent 7 comme cathode et l'électrode filiforme 6 comme anode une décharge à lueur d'une intensité telle que des particules d'argent volatilisé quittant la couche 7 se déposent sur la face interne de la fenêtre 9 où elles forment une très mince pellicule d'argent conductrice 11 qui, celà va de soi, est reliée électriquement à la couche d'argent 7. On peut continuer la volatilisation, par exemple, jusqu'à ce que la couche 11 ait une épaisseur d'environ 0,005 à 0,01 micron.
Puis, on extrait l'argon de la cellule dans laquelle on introduit une certaine quantité d'oxygène, par exemple sous une pression de 0,1 mm, pour ensuite provoquer dans cette atmosphère d'oxygène une décharge à lueur entre la couche d'argent 7 comme cathode et l'électrode 6 comme anode.
On choisit l'intensité de courant et la durée de cette décharge à lueur telles qu'une partie de la couche d'argent 7 soit oxydée et qu'il se produise ainsi sur l'argent une pellicule d'oxyde d'argent.
Après cette oxydation, on extrait l'excès d'oxygène de la cellule et on y introduit un métal photo-électrique tel que le césium ou un autre métal alcalin ou alcalino-terreux.
Le césium peut être introduit dans la cellule d'une manière bien connue par distillation ou peut, .par exemple, être li- béré à l'intérieur de la cellule par un mélange d'un composé
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de césium et d'un agent'réducteur. Il se dépose du césium sur la couche d'oxyde d'argent, la cellule étant soumise à un traitement thermique tel(chauffage à, par exemple, environ 175 C, la cellule n'étant, de préférence, pas en communica- tion ouverte avec la trompe à vide) que l'oxyde d'argent soit réduit par le césium et que la pellicule 12 produite sur la couche d'argent 7 soit constituée par un mélange de particules d'oxyde de césium, de particules d'argent et de particules de césium. Une mince couche de césium est en outre adsorbé par la dite couche mélangée.
On peut enlever l'excès de césium d'une manière connue par pompage ou au moyen d'une substance se combinant avec le césium, par exem- ple d'oxyde de plomb, ou au moyen d'un métal s'alliant au césium, tel que l'étain.
Lors de l'oxydation de la couche d'argent 7, la mince couche d'argent 11 est également convertie partiel- lement en oxyde qui, subséquemment, est réduit par le cé- sium, mais ceci ne nuit pas',à l'action de cette couche con- ductrice 11. Si l'on veut éviter l'oxydation de la couche d'argent 11, on peut aussi constituer cette couche seulement après l'oxydation de la couche d'argent 7. Dans ce but, on peut, par exemple, volatiliser dans la cellule une faible quantité d'argent après cette oxydation.
On a constaté que, grâce à la couche conductrice il appliquée sur la fenêtre,, les irrégularités dans la courbe caractéristique de la cellule sont évitées et que, lorsque la cellule est remplie d'une atmosphère gazeuse, la tension de décharge accuse, au cours du fonctionnement de la cellule, une valeur plus constante qu'en l'absence de la couche 11.
La couche conductrice 11 peut aussi être faite en métaux autres que l'argent. Ainsi, par exemple, on peut re-
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vêtir la face interne de la paroi de la partie sphérique de la cellule entièrement, ou seulement à l'endroit de la fenë- tre, d'une couche très mince de platine ou de molybdène, par exemple par volatilisation dans le vide, et seulement appli- quer ensuite la couche d'argent qui constitue la couche sous-jacente de la cathode photo-électrique. Dans ces cas, en vue d'obtenir une couche 11 suffisamment conductrice, on peut amener l'épaisseur de cette couche à être sensiblement inférieure à ce qu'elle serait dans le cas d'une couche d'argent, ce qui se traduit par une absorption moindre de la lumière et, lors de l'oxydation de la couche d'argent, il se produira une oxydation moindre ou même aucune oxydation de la couche 11.