DE608859C - Schaltung einer als Drei- oder Mehrelektrodenroehre ausgebildeten Photozelle - Google Patents
Schaltung einer als Drei- oder Mehrelektrodenroehre ausgebildeten PhotozelleInfo
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- H01J40/16—Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas having photo- emissive cathode, e.g. alkaline photoelectric cell
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- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/02—Tubes in which one or a few electrodes are secondary-electron emitting electrodes
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- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AlH
2. FEBRUAR 1935
2. FEBRUAR 1935
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
JVl 608 KLASSE 21 g GRUPPE
21g W264.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. März 1930 ab
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für Photozellen, die gegenüber den bekannten
Schaltungen lichtempfindlicher Zellen eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit
und der Ausgangsleistung· aufweist. Es ist bereits bei der Dynatronschaltung für
Verstärker bekanntgeworden, eine wesentliche Steigerung des Verstärkungsgrades durch Erzielung einer negativen Widerstands-Charakteristik
herbeizufühnen. Die Erfindung überträgt dieses Prinzip auf Photozellen und
erreicht dadurch eine Endleistung der Photozelle, die mit den bekannten Zellen ohne
Nachschaltung eines Verstärkers nicht erreicht werden kann. Gleichzeitig wird die
Empfindlichkeit in weitgehendem Maße gesteigert. Die Erfindung besteht daxin, daß
unter Verwendung einer an sich bekannten, als Drei- oder Mehrelektrodenröhre ausgebildeten
Photozielle, bei der unter Einwirkung eines Elektronienbombardements aus der
Photokathode Sekundärelektronen ausgelöst werden, im Außenkneis der Photokathode und
der Anode ein derartiger Widerstand eingeschaltet ist, daß ganz oder teilweise die negative
Widerstandscharakteristik in dem Raum zwischen Photokathode und Anode kompensiert.
Zweckmäßig werden die Elektrödenspannungen derart bemesslen, daß die ZeBe im Mittel
an dem ersten Nullpunkt der Photokathodenspannungs-Anodensrnomcharakteristik
arbeitet. Bei dieser Arbeitsweise ergibt sich im allgemeinen die günstigste Wirkung. Die Photozelle
muß derart betrieben werden, daß die ganze Sekundäremission und die Photoemission durch die Anode absorbiert wird,
so daß keine nennenswerte Energie an der Kathode verbraucht wird, die dementsprechend
kalt bleibt.
Die Leistung der Schaltung nach der Erfindung läßt sich noch weiterhin dadurch
erheblich steigern, daß der Strom zwischen photoelektrischer Fläche und Anode unter
dem Einfluß eines oder mehrerer Steuermittel (Elektroden, Spulen o.dgl.) steht, die mittelbar
oder unmittelbar entsprechend den Stromschwankungen zwischen photoelektaischer
Fläche und Anode gesteuert werden.
Die Abbildungen stellen Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dar,
und zwar zeigt:
Abb. ι einen im wesentlichen schematischen Längsschnitt durch eine PhotozeUe .für die
erfindungsgiemäße Schaltung,
Abb. 2 und 3 ,entsprechende DarsteUungem
von zwei Ausführungsformen g&oaä& der Erfindung.
In Abb. ι ist α ein Heizfaden, der durch' die
Träger & und C in dem Fußßi gehalten wird
und durch eine geeignete Federung1, beispielsweise eine Federe1, straff gehalten wird und
mittels an die Träger & und C in dem. Yv&d
angeschlossener Drähte von einer Batterie λ: aus beheizt wird. Der Heizfaden α wird von
einer Anode d? umgeben, die zweckmäßig als Spirale aus verhältnismäßig starkem Draht
ausgebildet ist und von der Batterie y aus
gegenüber dem Heizfaden« ein positives Potential
erhält. Die Träger des Heizfadens a und der Anode«2 sind in dem Fuß rf befestigt,
der "mit dem Glaskörpern verschmolzen ist. Auf der Innenfläche des Glaskörpers e
ist eine Photokathode g angeordnet, die zweckmäßig nicht über die Enden der Anode«2
vorspringt. Die Photokathode g ist mit einer Klemmeg3 durch einen MetaUriing g"1 und
ίο eine Leitung g2 verbunden. An die Klemme g"3
ist über eine Vorrichtung z, die in eimern Widerstand, wie einem Ohmschen Widerstand,
' einem Induktionswiderstand oder der Primärwicklung eines Transformators bestehen kann,
ein negatives Potential gegenüber der Anode ϋ?,
jedoch ein positives Potential gegenüber dem Heizfaden α gelegt. Die Photokathode g besteht
zweckmäßig aus einer halb durchsichtigen Schicht. Die Außenfläche des Glaskörpers
e ist gegenüber der Photokathode g·, diese übergreifend, versilbert. Dieser versilberte
Teil/i erhält ein negatives Potential gegenüber der Photokathode g und weist einen
Schlitz auf, in dem die Versilberung unter brechen ist und durch den das Licht einfällt,
so daß die Zelle infolge der wiederholten inneren Reflektionen annähernd die
Absorption eines schwarzen Körpers besitzt. Der versilberte Teil k bildet gleichzeitig *eine
elektrische Abschirmung. Die Wirkung· der Zelle ist derart, daß die von dem Heizfaden a
ausgesandten Elektronen durch die Anode α2 angezogen werden, einige der Elektronen treten
durch die Zwischenräume der Anode hindurch und treffen auf die Phoitokathode.g"
auf, in der sie Sekundärelektronen auslösen, die durch die Anode a? oder die Kathode £
oder beide, je nach den gegenseitigen Potentialen, absorbiert werden. Eine geeiiglnete Einregelung
dieser Potentiale zusammen mit einer Einregelung des Potentiates der Hilfselektrode
Λ führen einen Zustand herbei, in dem die Zahl der eintretenden und austretenden
Elektronen an der Photokathode g gleich ist. In diesem Punkt wird keine nennenswerte Energie an der Photokathode g
verbraucht, die daher, abgesehen von der Wärmestrahlung des Heizfadens « und der
Anode«2, kalt bleibt. Die Wirkung des auf die Photokathodei,»' fallenden Lichtes besteht
darin, daß die Zahl der die Photokathode verlassenden Elektronen vergrößert wird und
die Zelle diese Wirkung, richtige Einstellung vorausgesetzt, weiterhin verstärkt. Diese Ver-Stärkung
wird verständlicher, wenn man den Fall betrachtet, daß die der Photokathode g
aufgedrückten Spannungen verändert werden, die Spannungen der übrigen Elektroden jedoch
konstant bleiben. Beginnt man mit NuM und steigert das positive Potential der Photokathode
|* gegenüber dem Heizfaden«, so wird der Strom durch die Vorrichtung2 allmählich
bis zu 'einem gewissen Punkt zunehmen. Nach diesem Punkt wird der Strom
wieder-abfallen und zu Null werden, um dann 6g
in den negativen Bereich bis zu einem Punkte einzutreten, von dem an der Strom wieder
zu Null wird, dann positiv wird und bei weiterer Steigerung des positiven Potentials
der Photokathode steigt. Zweckmäßig wird die Zelle auf dem Punkte betrieben, in dem
der Strom durch die Vorrichtung ζ zum erstenmal auf Null zurückkehrt, da an diesem
Punkt eine weitere Potentialsteigerung eine Abnahme des Stromes bedingt, und umgekehrt.
Mit anderen Worten: Die Vorrichtung hat negativen .Widerstand. Wenn bei dieser
Einstellung Licht auf die Photokathode g fällt, fließt ein Strom durch die Vorrichtung z,
der eine Spannungsdifferenz zwischen den Klemmen derselben verursacht, derart, daß
ein positives, auf die Photokathodeg" aufgedrücktes Potential weiterhin den Strom durch
die Vorrichtung ζ in dem .gleichen Sinne steigert usw., so daß schnell ein Strom bis
zur Erreichung des Gleichgewichtszustandes zum Fließen kommt, derart, daß die Spannung
an den Klemmen der Vorrichtung 2 wesentlich- größer ist, als sie es ohne eine
derartige Selhstverstärkung sein würde. Die Hilfselektrode h ist für die beschriebene Wirkung
nicht wesentlich, jedoch verbessiert ihre Verwendung die Eigenschaften der Zelle, und
wenn geeignete Potentiale an diese Hilfselektrode gelegt werden, !entspricht die Wirkung
einer Verringerung des, Abstandes zwischen der Anode ta? und der Photokathode g. Auch
können Spannungsinapulse von der Vorrichtung ζ aus durch irgendwelche geeignete Kopplungsmittel
an die Hilfselektrode gelegt werden, "so daß die Selbstverstärkung weiterhin
vergrößert wird. In ähnlicher Weise können Steuervorrichtungen, wie ein oder mehrere
Gitter, zwischen dem Heizfaden, α und der Anode«2 oder auch eine Spule um die Zelle
angeordnet werden, die von der Vorrichtung 2 aus für den gleichen Zweck Impufee aufgedrückt
erhalten. Es ist mitunter wünschens'-wert, daß die Impulse einer Photozelle elektrische
Schwingungen modulieren oder durch eine elektrische Schwingung moduliert werden,
zu welchem Zwecke ein Schwingungskreis o. dgl. an einen oder mehrere der Kreise
der Elektroden oder Steuervorrichtungen angekoppelt oder in diese eingeschiossien werden
kann und die elektrischen Schwingungen durch die Zelle selbst erzeugt werden.
Es ist zweckmäßig, als Werkstoff für die Photokathode leinen solchen zu wählen, der
empfindlich gegen Kathodenstrahlen ist, wie beispielsweise Aükalühalogene oder Hydride,
beispielsweise Kaliumhydrid. Die Zelle muß
Claims (8)
- Ö08859im allgemeinen ein hohes Vakuum besitzen, kann jedoch ein oder mehrere Gase, inerte oder andere, beispielsweise Argon, Helium oder andere seltene Gase, mit jedem. Druckanteil enthalten, um den jeweiligen besonderen Anforderungen zu genügen.Die Vorrichtung 2 kann mit in dem Glaskörper e oder in dessen Sockel enthalten sein. Sie kann aber auch an der Zelle als unmittelbar zugehöriger Teil befestigt werden. Wenn Lichtimpulse veränderlicher Intensität auf die Zelle einwirken, kann diese derart eingeregelt werden, daß der Strom in dem Anodenkreis für die mittlere Intensität zu Null wird, wodurch die Vorrichtung über ein breiteres Band von Lichtintensitäten verwendet werden kann, ohne daß eine unerwünschte Temperatursteigerung an der Photokathode auftritt.Die Hilfselektrode h kann durch eine leitende Flüssigkeit gebildet werden, die in einer ringförmigen Kammer um die Kathode g enthalten ist, derart, daß die Kammer zweckmäßig als Teil der Glashülle e ausgebildet wird.Die Zelle braucht nicht, wie in Abb. 1 gezeigt, konzentrisch ausgebildet zu werden, auch braucht die Photokathode oder Hilfselektrode nicht auf der Glashülle angeordnet zu sein. Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der der Heizfaden α (gerade, umgekehrt V-förmig oder in jeder anderen Form), durch eine Anode a? umgeben wird, die als abgeplattete Spirale aus Metallband oder Draht ausgebildet ist. Gegenüber einer der abgeplatteten Flächen der Anode«2 ist die photoelektrische Kathode g· angeordnet, die durch einen Träger/, beispielsweise aus Glas oder Glimmer, getragen wird. Die Photokathodeg" ist durch die Leitung g2 mit der Klemme«·3 verbunden. Der Träger/ kann an einer oder mehreren metallischen Stützen,/1 befestigt sein, die gleichzeitig als Verbindung zur Hilfselektrode k dienen, die auf der der Photokathode abgekehrten Oberfläche des Trägers/ angeordnet ist. Das Licht kann durch eine oder mehrere Öffnungen in der Hilfselektrode k oder annähernd parallel zur Ebene der Photokathode, g und der Hilfselektrode/i einfallen; die letztgenannte Richtung ist in einigen Fällen von außerordentlidh großem Vorteil. Eine weitere Photokafhode kann gegenüber der anderen abgeplatteten Fläche der Anode«2 angeordnet und mit der Klemme g3 verbunden oder unabhängig angeschlossen sein, um eine Vorrichtung· zu bilden, die auf zwei getrennte Lichtimpulse gleichzeitig und unabhängig anspricht.In zwei oder mehrere Abschnitte unterteilte Photokathoden, deren Einzedab schnitte an unabhängige Auslaßkreise angeschloisisen sind, sind in manchen Fällen zweckmäßig, beispielsweise für das Dreifafbenfernsehen.Bei der in Abb. 3 gezeigten' Konstruktion besitzt der Heizfaden α irgiendeine geeignete Form und wird in deir vorher beschriebenen Weise, jedoch in einer horizontalen Ebene, in dem Glaskörper e gehalten. Der obere Teil des Glaskörpers e ist im Inneren mit einer Photokathode g versehen und außen mit einer Hilfselektrode k. Die Anode besitzt die Form einer dünnen, metallischen Zwischenwand as, die in den Glaskörpern zwischen der Kathode £ und dem Heizfaden α eingeschmolzen ist, so daß sie das Innere des Glaskörpers in zwei Abteile ^1 und e* unterteilt. Die Anode ist derart ausgebildet, daß sie die Kafhodenstrahlen hindurchliäßt, jedoch das Licht von dem Heizfaden.α von einer Beeinflussung der lichtempfindlichen Oberfläche zurückhält. Die Kammer £2 kann einen anderen Druck oder auch ein anderes Gas enthalten, als die Kammer e1. Die Hilfselektrode h besitzt ein gie- · ringeres positives Potential als die Photokathode g,Ρλ τε ντλnsprOcηε:Ί. Schaltung einer als Drei- oder Mehrelektrodenröhre ausgebildeten Photozelle, bei der unter Einwirkung eines Elektronenbombardements aus der Photokathode Sekundärelektronen ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenkreis der Photokathode und Anode ein derartiger Widerstand 'eingeschaltet ist, daß ganz oder teilweise die negative Widerstandscharakteristik in dem Raum zwischen Photokathode und Anode kornpensiert.
- 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden der Photozelle derartige Spannungen angelegt sind, daß die Zelle im Mittel an dem ersten Nullpunkt der Photokathodenspannungs - Anodenstromcharakteristik arbeitet.
- 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom zwischen photoelektrischer Fläche und Anode unter dem Einfluß eines oder mehrerer Steuermittel (Elektroden, Spulen o. dgl.) steht, die mittelbar oder unmittelbar1 entsprechend den Sltromschwankungen zwischen photo elektrischer Fläche und Anode gesteuert werden.
- 4. Photozelle für Schaltungen nach An-■ spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode aus halbdurchsichtigem photoelektrischem Werkstoff besteht, durch den die Lichtstrahlen hindurchgehen und60San der Stelle der Photo-kathode wieder austreten, die der Einwirkung der Kathodenstrahlen ausgesetzt ist.
- 5. Photozielle für Schaltungen nach Anspruch ι und 4, dadurch, gekennzeichnet, daß als Photokathode iein Werkstoff, vorzugsweise ein MetaHihalogien, dient, dessen photoelektrische Empfindlichkeit unter der Einwirkung von Kathodenstrahlein steigt.
- 6. Photozelle für Schaltungen nach. Anspruch i, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Photokathode an der der Anode abgekehrten Seite derselben eine Hilfselektrode angeordnet ist und daß zweckmäßig zwischen der Photokathode und der Hilfselektrode .ein festes durchsichtiges Didektrikum. vorgiasiehteni ist*.
- 7. PhotozeEe für Schaltungen nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Elektroden oder Spulen in oder an der Zelle derart angeordnet sind, daß sie den Elektroneinistrom zwischen der ICathodenstriahlquelte und der Anode verändern, wenn geeignete Potentiale oder Potentialänderungen an diese Elektroden oder Sipulen zwecks Änderung der Arbeitsbedingungen der Zeüe und zur Erhöhung der LichtempfinÄdhkeit gelegt werden.
- 8. Photozelle für Schaltungen nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die EatnodenstrahlqueUe in einer Abteilung und die lichtempfindliche Fläche in einer anderen Abteilung des Behälters angeordnet ist und .eine Anode in Form einer dünnen, die Kathodenstrahlen durchlassenden, die Lichtstrahlen der Kathodens trahiquelle jedoch zurückhaltenden metallischen Scheidewand ohne Öffnungen zwischen den beiden Abteilungen vorgesehen ist und daß gegebenenfalls in den beiden Abteilungen verschiedenes Vakuum herrscht und verschiedene Gase vorhanden sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB496529A GB333548A (en) | 1929-02-14 | 1929-02-14 | Improvements in or relating to photo-electric cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE608859C true DE608859C (de) | 1935-02-02 |
Family
ID=9787221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930608859D Expired DE608859C (de) | 1929-02-14 | 1930-03-16 | Schaltung einer als Drei- oder Mehrelektrodenroehre ausgebildeten Photozelle |
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DE (1) | DE608859C (de) |
FR (1) | FR700606A (de) |
GB (1) | GB333548A (de) |
NL (1) | NL35800C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE755193C (de) * | 1936-04-28 | 1958-04-24 | Fernseh Gmbh | Verfahren zur Vermeidung stoerender Beeinflussungen beim Formieren von Elektroden inEntladungsgefaessen |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113366198B (zh) * | 2018-10-22 | 2023-08-15 | 上海必修福企业管理有限公司 | 一种发动机排放处理系统和方法 |
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- NL NL35800D patent/NL35800C/xx active
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1929
- 1929-02-14 GB GB496529A patent/GB333548A/en not_active Expired
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1930
- 1930-03-16 DE DE1930608859D patent/DE608859C/de not_active Expired
- 1930-08-13 FR FR700606D patent/FR700606A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE755193C (de) * | 1936-04-28 | 1958-04-24 | Fernseh Gmbh | Verfahren zur Vermeidung stoerender Beeinflussungen beim Formieren von Elektroden inEntladungsgefaessen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR700606A (fr) | 1931-03-05 |
GB333548A (en) | 1930-08-14 |
NL35800C (de) |
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