DE601740C - Verfahren zur Herstellung von Photozellen mit einer auf einem Auflagemetall adsorbierten Schicht aus Sauerstoff oder seinen Homologen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Photozellen mit einer auf einem Auflagemetall adsorbierten Schicht aus Sauerstoff oder seinen Homologen I@ie Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Photozellen mit einer. auf einem Auflageriietall adsorbierten Schicht aus Sauerstoff oder seinen Homologen und darauf niedergeschlagenem lichtelektrischem Metall.
• Derartige Zellen hat man dadurch sehr empfindlich und stabil gemacht, daß man sie nach dem Aufdampfen des Alkalimetalls auf die oxydierte-Unterlageschicht einem E.rhitzungsprozeß unterworfen hat, durch den alles überschüssige Alkalimetall aus der Zelle entfernt wird, so daß lediglich eine dünne, der Größenordnung nach monatomare Alkalischicht auf der Unterlageschicht zurückbleibt.
• Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß langfristige Heizprozesse mittels auf bestimmte Temperatur einregulierter Öfen vorzunehmen sind.
• Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich die Bildung der dünnen Alkalischicht in einfacherer Weise dadurch erreichen, daß erfindungsgemäß während der kurzen Erhitzung eine Saugspannung zwischen die belichtete Kathode und die Anode gelegt wird.
• Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung kann man im einzelnen wie folgt vorgehen: Es wird zunächst ein Teil der Innenwandung des Zellengefäßes -versilbert, z. B. dadurch, daß man nach bekanntem Verfahren eine Silbernitratlösung und dazu eine Reduktionslösung in das Zellengefäß einbringt und so bemißt, daß das Silber auf der Glaswandung an der gewünschten Stelle abgeschieden wird. Die Zelle wird dann an die Pumpe angeschlossen und unter gleichzeitiger längerer Erhitzung auf etwa 370° C evakuiert. Dabei werden Gas- und Feuchtigkeitsreste, die später die Arbeitsweise der Zelle beeinträchtigen könnten, ausgetrieben. Hierauf wird trockener Sauerstoff bis zu einem Druck von Bruchteilen eines Millimeters Hg-Säule eingelassen und unter Anlegung einer Gleichspannung von etwa ¢oo Volt unter Benutzung eines entsprechenden Vorschaltwiderstandes eine stoßweise Glimmentladung durch die Zelle geschickt, so lange, bis eine sichtbare Änderung der Silberschicht das Vorhandensein einer adsorbierten Sauerstoffschicht erkennen läßt. Die Silberschicht hat sich nach dieser Behandlung gelblich verfärbt. Die Auflageschicht für das Alkalimetall ist nun fertig. Sodann wird in die derartig vorbehandelte Zelle durch deren Pumpstutzen Alkalimetall eindestilliert. Die Menge wird dabei so bemessen, daß eine schwache Erblindung der Auflageschicht eintritt. Legt man an die Zelle eine Spannung, so kann bei Belichtung ein photoelektrischer Strom festgestellt werden.
• Die Zelle wird nun innerhalb weniger Sekunden auf etwa 2oo° C erhitzt, am besten mit einer großen Flamme, die die gesamte Zelle umspült. Während der kurzzeitigen Erhitzung liegt eine Saugspannung von etwa i oo Volt an der Zelle. Bei Belichtung der Kathode, auf der sich vor der Erhitzung der Zelle kompaktes Alkalimetall befindet, werden Elektronen frei, die auf dem Wege zur Anode durch Stoß Kaliumionen bilden. An einem in den lichtelektrischen Stromkreis eingeschalteten Strommesser kann dieser Ionisationsstrom gemessen werden. Dieser Strom besteht naturgemäß nur kurze Zeit, da der Kaliumdampf durch den Pumpstutzen allmählich in die Destilliervorlage zurückströmt. Die positiven Alkalimetallionen werden an der Sauerstoffschicht adsorbiert und bewirken offenbar die Bildung einer hochelektrischen Schicht. Sobald dieser Ionisationsstrom am Strommesser festgestellt ist, wird die Destilliervorlage gekühlt und unter weiterer Erwärmung der Zelle der nicht ionisierte und nicht adsorbierte Dampf in die Destilliervorlage zurückgetrieben. Die Kühlung erfolgt unmittelbar hinter dem Pumpstutzen durch Einführung von Preßluft. Die Herstellung der lichtelektrischen Schicht ist dann abgeschlossen. Die Zelle kann mit Edelgas gefüllt und abgeschmolzen werden.
• Die nach der Erfindung hergestellten Zellen besitzen gegenüber den bekannten Zellen, bei denen die Alkalischicht durch eine Glimmentladung in einem Gas, insbesondere Wasserstoff, sensibilisiert ist, den Vorzug größerer Beständigkeit und Gleichmäßigkeit. Der positive Ionenstrom des Edelgases, der bei Belastung der Zellen auf der lichtelektrischen Schicht auftritt, ruft keine Veränderungen des Emissionsvermögens hervor. Auch' relativ starke Erhitzung der Schicht ändert an ihrer Beschaffenheit nichts. Die Lebensdauer der Zellen ist somit sehr groß und wird den Anforderungen der Technik gerecht.
• Bemerkenswert ist die Empfindlichkeit im roten Spektralbereich. Lichtelektrische Wirkung ist bereits bei etwa Soo ,uu feststellbar. Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Zelle kann somit auch insbesondere als Empfangsgerät für modulierte Infrarotwellen vorteilhaft verwendet werden.

Claims (5)

1. PATEN TANSYRÜCHE z. Verfahren zur Herstellung, von Photozellen mit einer auf einem Auflagemetall adsorbierten Schicht aus Sauerstoff oder seinen Homologen und darauf niedergeschlagenem lichtelektrischem Metall, das während des Abpumpens durch eine kurze Erhitzung noch einmal in Dampfform übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der kurzen Erhitzung eine Saugspannung zwischen die belichtete Kathode und die Anode gelegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermetall aus einer Silbernitratlösung mittels Kaliumnatriumtartrat ausgeschiedenes Silber dient.
3. 3. Verfahren zur Herstellung von Photozelle nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Auflagemetall adsorbierte Sauerstoffschicht durch eine Glimmentladung in Sauerstoffgas erzeugt wird. q..
4. Verfahren nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Auflagemetall Sauerstoff, Selen, Schwefel oder Tellur adsorbiert werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der kurzzeitigen Erhitzung des Alkalimetalls die Destilliervorlage gekühlt wird.