DE576403C

DE576403C - Process for the production of hydrogen-filled photocells, in which the alkali metal applied in a thin layer to a metallic substrate is saturated with the hydrogen

Info

Publication number: DE576403C
Application number: DE1930576403D
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Michelssen; Dr Fritz Schroeter
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1930-01-14
Filing date: 1930-01-14
Publication date: 1933-05-16

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AOI 16. MAI 1933ISSUED AOI May 16, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 576403 KLASSE 21 g GRUPPE M 576403 CLASS 21 g GROUP

21g T29.21g T29.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Januar 1930 abPatented in the German Empire on January 14, 1930

Es ist bekannt, daß zur Herstellung von Alkaliphotozellen mit guter Lichtempfindlichkeit die Alkalioberflächen hydriert werden müssen. Weiter ist bekannt, daß bei An-Wesenheit von Wasserstoffgas durch die Ionisation bei gleicher Belichtung erheblich größere Photoströme erzielt werden als im Hochvakuum. Es ist daher 'bereits bekanntgeworden, Photozellen mit Wasserstoffüllung zu benutzen. Nachteilig ist dabei, daß die Alkalimetalle sehr große Mengen von Wasserstoff absorbieren; man ist daher so verfahren, daß man die Zellen bei der Herstellung unter einem höheren Wasserstoffdruck füllt, so daß im Laufe der Zeit der Wasserstoff durch das Alkalimetall zum Teil aufgesogen wird und sich schließlich in der Zelle der gewünschte Druck einstellt.It is known that for the production of alkali photocells with good photosensitivity the alkali surfaces need to be hydrogenated. It is also known that in presence of hydrogen gas due to the ionization with the same exposure is considerably larger Photocurrents are achieved as in a high vacuum. It has therefore already become known Use hydrogen-filled photocells. The disadvantage here is that the alkali metals absorb very large amounts of hydrogen; the procedure is therefore that the cells are under during production a higher hydrogen pressure fills, so that in the course of time the hydrogen through the Alkali metal is partly absorbed and finally becomes the desired one in the cell Pressure adjusts.

Ein solches Verfahren hat erstens den Nachteil, daß die Absorption nur sehr allmählich vor sich geht und die Zelle anfangs mit viel zu hohem Wasserstoffdruck gefüllt ist, d. h. ungünstige Arbeitsbedingungen besitzt. Ferner machen sich bei der Fabrikation die nie zu vermeidenden Ungenauigkeiten bei dem Einbringen des Alkalimetalls störend bemerkbar. Ist in eine Röhre z. B. eine kleine Menge zuviel oder zuwenig Alkalimetall eingebracht und wird diese Zelle genau wie die übrigen unter demselben Wasserstoff druck gefüllt und abgeschmolzen, so wird sich in dieser Zelle durch die Absorption des Wasserstoffgases im Alkalimetall ein anderer Restdruck einstellen. Mit derartigen Schwierigkeiten hat man bei Photozellen, deren Her-Stellung Gegenstand der Erfindung bildet, nicht zu rechnen.Firstly, such a method has the disadvantage that the absorption is only very gradual goes on and the cell is initially filled with much too high hydrogen pressure, i.e. H. has unfavorable working conditions. Furthermore, the inaccuracies that can never be avoided make themselves felt during manufacture noticeable disturbing the introduction of the alkali metal. Is in a tube z. B. a small one Amount too much or too little alkali metal is introduced and this cell will just like the others are filled and melted under the same hydrogen pressure This cell has a different residual pressure due to the absorption of the hydrogen gas in the alkali metal to adjust. Such difficulties are encountered with photocells, their production The subject of the invention does not count.

Bei dem Verfahren zur Herstellung wasserstoffgefüllter Photozellen, bei denen das in dünner Schicht auf eine metallische Unterlage aufgebrachte Alkalimetall mit dem Wasserstoff gesättigt wird, geht man gemäß der Er- _. findung so vor, daß die Zelle erst nach beendigter Sättigung abgeschmolzen wird. Da es schwierig ist, größere Mengen von Alkalimetall mit Wasserstoff zu sättigen, wendet man, was an sich bereits bekannt ist, ganz dünne Alkalimetallschichten an, die auf einer Unterlage irgendeines sonstigen Metalls, beispielsweise Silber, aufgebracht sind, indem sie auf dieses Metall, z. B. durch Verdampfen, niedergeschlagen werden. Dann wird diese Alkalimetallschicht hydriert und mit Wasserstoff gesättigt. Das kann z. B. in der Weise geschehen, daß nach dem Einbringen des Alkalimetalls Wasserstoff zugeführt wird und nun in Gegenwart von Wasserstoff das Alkalimetall mehrmals umdestilliert wird, wobei esIn the process of manufacturing hydrogen-filled Photocells, which are placed in a thin layer on a metal base applied alkali metal with which hydrogen is saturated, one proceeds according to the Er- _. found in such a way that the cell is only melted off after saturation has ended. Because it it is difficult to saturate large amounts of alkali metal with hydrogen, turns what is already known per se, very thin alkali metal layers on a Underlay of any other metal, for example silver, are applied by they on this metal, e.g. B. by evaporation, are deposited. Then this will Alkali metal layer hydrogenated and saturated with hydrogen. This can be B. in the way happen that after the introduction of the alkali metal Hydrogen is supplied and now the alkali metal in the presence of hydrogen is redistilled several times, whereby it

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

. Dr. Frits Michelssen und Dr. Fritz Schröter in Berlin,. Dr. Frits Michelssen and Dr. Fritz Schröter in Berlin,

sich vollständig sättigt. Wird die Zelle nach der Sättigung mit Wasserstoff abgeschmolzen, so bleibt auch nach langem Lagern das Füllgas als Ionenträger erhalten. Ein anderer Gesichtspunkt gestattet hierbei noch, den Druck des Füllgases auf das günstigste zu dimensionieren. Gasgefüllte Photozellen haben die Eigenschaft, daß bei konstanter Belichtung und bei konstantem Abstand Anode—saturates completely. If the cell is melted after saturation with hydrogen, in this way, the filling gas remains as an ion carrier even after long periods of storage. Another This point of view still allows the pressure of the filling gas to be adjusted to the most favorable dimension. Gas-filled photocells have the property that with constant exposure and at a constant distance between the anode

to Kathode mit steigender Spannung auch der Photostrom zunimmt. Nun arbeitet eine Photozelle aber dann am günstigsten, wenn die Charakteristik bei konstanter Belichtung eine möglichst große Arbeitssteilheit hat, d. h.to the cathode with increasing voltage too Photocurrent increases. A photocell works best when the characteristic is constant exposure has as great a work gradient as possible, d. H.

wenn mit geringen Änderungen der Saugspannung bereits große Änderungen der Photoströme auftreten. Um eine derartige günstige Arbeitssteilheit zu erzeugen, ist man gezwungen, den Drude des Füllgases sehr genau zu dosieren. Es verschiebt sich nämlich (s. Abb. 2) mit sinkendem Druck die Charakteristik zu immer geringeren Spannungen, wird also immer steiler, um von einem gewissen Wendepunkt ab mit weiter verringertem Druck wieder zu höheren Spannungen anzusteigen und flacher zu werden.if with small changes in the suction voltage there are already large changes in the photocurrents appear. In order to generate such a favorable work gradient, one is forced to to dose the pressure of the filling gas very precisely. Because it shifts (see Fig. 2) with decreasing pressure the characteristic of ever lower tensions, becomes steeper and steeper, and from a certain turning point onwards with further reduced Pressure to rise again to higher tensions and to become flatter.

Die Untersuchungen, deren Ergebnisse, in Abb. ι niedergelegt sind, zeigen, daß dieser Wendepunkt, d. h. die Charakteristik mit größter Arbeitssteilheit, bei verhältnismäßig geringen Drucken (etwa bei 1 mm) liegt; bei dieser Gasfüllung ist auch noch infolge der noch hinreichend großen freien Weglänge der Ionen ein weitgehend trägheitsfreies Arbeiten der Photozellen gewährleistet.The studies, the results of which are set out in Fig. Ι, show that this Turning point, d. H. the characteristic with the greatest steepness of work, with relative low pressures (around 1 mm); with this gas filling is also due to the a sufficiently large free path length of the ions a largely inertia-free work the photocells guaranteed.

Claims

Patent claims:

i. Process for the production of hydrogen-filled photocells in which the Alkali metal applied in a thin layer to a metallic base with which hydrogen is saturated, thereby characterized in that the photocell is only melted after saturation has ended.

2. According to the method according to claim ι produced photocell, characterized by dimensioning the hydrogen pressure in such a way that the characteristics of the cell are in the vicinity of the turning point lies.

1 sheet of drawings