DE1081925B - Elektrischer Verstaerker, bestehend aus der Vereinigung eines elektroleuchtenden undeines lichtempfindlichen Elementes - Google Patents

Description

Es sind bereits Verstärker für elektrische Spannungen bekannt, die ein elektroleuchtendes Element besitzen, an dessen Elektroden die zu verstärkende Spannung wirksam ist und das mit einem lichtempfindlichen Element optisch gekoppelt ist, das gleichfalls mit Elektroden versehen ist, an denen eine Spannungsquelle und eine Ausgangsimpedanz in Reihe angeschlossen sind.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung eines solchen Verstärkers, wodurch er zum Verstärken niedrigerer Spannungen bzw. Leistungen geeignet wird. Das kennzeichnende Merkmal besteht darin, daß die Leuchtschicht dadurch zum verstärkten Aufleuchten gebracht wird, daß sie zusätzlich der Wirkung einer Strahlungsquelle unterworfen ist.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine solche Anordnung in ihrer einfachsten Form. Zwischen den Elektroden 1 und 2 ist eine Schicht 3 aus Leuchtmaterial, z. B. einem Sulfid oder einem Selenid von Zink oder Cadmium, vorgesehen. An diesen Elektroden liegt ein Kreis, der aus einer Spannungsquelle 7 besteht, die eine bestimmte Polarisationsspannung zwischen die Elektroden legt und mit einer Spannungsquelle 6 in Reihe liegt, welche die zu verstärkende Spannung liefert. Die Elektroden sind durchsichtig, da sie z. B. gazeförmig sind oder aus einem lichtdurchlässigen, elektrisch leitenden Stoff bestehen. Unmittelbar an der Elektrode 2 liegt eine Schicht 4 aus einem Material, dessen Widerstand sich bei Bestrahlung mit Licht ändert, z. B. gleichfalls aus Cadmiumsulfid. Zwischen dieser Elektrode und einer dritten Elektrode 5 liegt der aus einer Stromquelle 9 und einer Ausgangsimpedanz 8 bestehende Ausgangskreis, dem die verstärkten Spannungen entnommen werden. Die Schicht 3 wird nun erfindungsgemäß mit Licht, insbesondere Licht mit kleiner Wellenlänge, z. B. Ultraviolettlicht, zusätzlich bestrahlt.

Die mit Kupfer oder Silber aktivierten Sulfide und Selenide von unter anderem Zink und Cadmium wandeln auffallendes Licht mit kleiner Wellenlänge in Licht mit größerer Wellenlänge, und es ist bekannt, daß diese Leuchterscheinung abhängig vom elektrischen Feld in der Leuchtmaterialschicht ist. Angenommen wird, daß dies auf den Umstand zurückzuführen ist, daß das elektrische Feld eine Verlagerung der bei der Bestrahlung auftretenden negativen freien Ladungsträger (Elektronen) herbeiführt, die sich dann von den zugeordneten positiven Ladungen entfernen, wodurch die erneute Vereinigung der positiven und negativen Ladungen zeitweise erschwert wird. Dieser Vorgang vollzieht sich im wesentlichen in der der Lichtquelle zugekehrten Grenzschicht; die negativen Elektronen werden aus der Grenzschicht herausgezogen. Sobald das Feld einen konstanten Wert ange-Elektrischer Verstärker,

bestehend aus der Vereinigung

eines elektroleuchtenden und eines

lichtempfindlichen Elementes

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 13. Juni 1957

Gesinus Diemer, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

nommen hat, hört diese Wirkung auf, und die Lumineszenz erscheint wieder nahezu mit der ursprünglichen Stärke, bis das Feld entfernt wird. Die negativen Elektronen bewegen sich dabei wieder in umgekehrter Richtung, und während kurzer Zeit werden erneute Vereinigungen, bei denen nützliche Strahlung auftritt, zahlreicher.

Diese Zusammenhänge werden an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt einen rechteckigen Spannungsimpuls, der an die Elektroden eines solchen Leuchtelementes angelegt wird, und in Fig. 3 ist der auftretende Leuchteffekt dargestellt. In den Zeitpunkten des Erscheinens und des Verschwindens des Feldes entstehen Lichtänderungen in negativem bzw. positivem Sinne.

Dadurch, daß nach der Erfindung das elektroleuchtende Element zusätzlich beleuchtet wird, ergibt sich eine besonders wirksame Verstärkung. Die Nutzwirkung der Überführung elektrischer Energie in eine Modulation der Lichtstärke ist beim Verstärker nach der Erfindung wesentlich höher als bei den bekannten Verstärkern.

Bei einer solchen Verstärkeranordnung wird die zu verstärkende Spannung vorzugsweise auf eine Wechselspannung mit höherer Frequenz aufmoduliert und die verstärkte modulierte Wechselspannung dann in üblicher Weise demoduliert.

00951W227

Bei Verwendung eines entsprechenden Leuchtmaterials, insbesondere eines mit Kupfer und Chlor aktivierten Zink-Cadmium-Sulfids, kann für die kontinuierliche Bestrahlung Tageslicht benutzt werden, so daß keine besondere Lichtquelle erforderlich ist.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Leuchtschicht die Erscheinung der sogenannten Feldlöschung aufweist. Wenn ein z. B. mit Silber und Chlor aktiviertes Zink-Cadmium-Selenid noch bestimmte andere EIemente, wie Eisen, Kobalt oder Nickel, sogenannte »killers«, in sehr geringer Konzentration enthält, so ergibt sich, daß beim Anlegen eines Feldes auf die in Fig. 2 dargestellte Weise die Änderung der bei der Feldänderung auftretenden Lumineszenz permanent ist. Angenommen wird, daß beim Anlegen des Feldes nicht nur die Elektronen, sondern auch die positiven Ladungen sich verlagern, so daß mit großer Wahrscheinlichkeit in den von den »killers« gebildeten Zentren eine erneute Vereinigung auftritt, wobei keine sichtbare Strahlung, sondern im wesentlichen langwellige infrarote oder Wärmestrahlung auftritt, die keine Impedanzänderung des lichtempfindlichen Elementes herbeiführt.

Fig. 4 zeigt dann den Verlauf der Lumineszenzstärke beim Anlegen eines Feldes der in Fig. 2 dargestellten Form. Beim Anlegen des Feldes sinkt die Lumineszenz plötzlich herab, worauf sie während des Vorhandensein des Feldes nahezu die gleiche niedrigerer Stärke behält. Wenn das Feld wieder entfernt wird, nimmt die Lumineszenz bis etwa auf den ursprünglichen Wert zu; die in Fig. 3 dargestellten Spitzen sind nur noch in geringem Maße vorhanden.

Die erreichbare Verstärkung ist in diesem Falle wesentlich höher, und eine Modulierung der zu verstärkenden Spannung auf eine Hilfsschwingung ist nicht notwendig.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Verstärken von Wechselspannungen, bestehend aus einem elektroleuchtenden Element, an dessen Elektroden die zu verstärkende Spannung angelegt ist, und einem damit optisch gekoppelten lichtempfindlichen Element, dessen Elektroden über eine Spannungsquelle und eine Belastungsimpedanz verbunden sind und dessen Widerstand durch die Lichtstrahlung beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtschicht aus einem Material besteht, das unter dem Einfluß einer konstanten Bestrahlung, insbesondere mit Licht kleiner Wellenlänge, zum erhöhten Leuchten gebracht wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtschicht aus einem Material besteht, das sogenannte Feldlöschung aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuclitmaterial aus einem mit Silber aktivierten Chalkogenid besteht, das Spuren eines oder mehrerer der Elemente Eisen, Kobalt oder Nickel enthält, die eine erneute Vereinigung ohne nützliche Lichtausbeute bewirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 529 488, 820 015, 567;

britische Patentschrift Nr. 774 051.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 510/227 5.60