DE669992C - Zahnradhobelmaschine mit einer Vorrichtung zum Abheben und Wiederanstellen des Werkzeugs an dessen Hubenden - Google Patents

Zahnradhobelmaschine mit einer Vorrichtung zum Abheben und Wiederanstellen des Werkzeugs an dessen Hubenden

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DE669992C DE1933N0035758 DEN0035758A DE669992C DE 669992 C DE669992 C DE 669992C DE 1933N0035758 DE1933N0035758 DE 1933N0035758 DE N0035758 A DEN0035758 A DE N0035758A DE 669992 C DE669992 C DE 669992C
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Description

DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 9. JANUAR 1939
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
JVi 669 KLASSE 21 g GRUPPE
Philips Patentverwaltung G.m.b.H. in Berlin*)
Photoelektrische Vorrichtung
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. September 1933 ab
Es sind photoelektrische Vorrichtungen bekannt, die eine Elektrode aus Kupfer enthalten, das an der Oberfläche in Kupferoxydul umgewandelt ist, und zwar derart, daß sich gleichzeitig zwischen dem Kupfer und dem Kupferoxydul eine schlechtleitende Sperrschicht bildet. Diese Sperrschicht steht also zu der Kupferoxydulelektrode sowie zu der Kupferelektrode in genetischer Beziehung.
An die Elektrode aus dem halbleitenden Kupferoxydul, das bekanntlich eine innere photoelektrische Empfindlichkeit besitzt, wird ein aus gutleitendem Stoff bestehendes Stromzuführungsorgan angelegt. Die verschiedenen Schichten werden dabei so dünn gemacht, daß das Licht, mit dem die Vorrichtungen bestrahlt werden, bis an die Grenze zwischen dem Kupferoxydul und der Sperrschicht durchdringen kann. Diese Strahlen erzeugen
so in einer solchen Vorrichtung eine elektromotorische Kraft, die in einem an die Kupfer-
■; elektrode und an das Stromzuführungsorgan
;■ der Kupferoxydulelektrode angeschlossenen äußeren Kreis einen Elektronenstrom hervor-
«5 ruft.
Außer Elektroden aus Kupfer wurden auch Elektroden aus anderen Stoffen verwendet. Es ist z. B. bekannt, die eine Elektrode aus Eisen bestehen zu lassem und Selen, das eine
;3o innere photoelektrische Wirkung zeigt, als Halbleiter zu benutzen ujid diese Stoffe derart aufeinander anzubringen, daß sich eine dünne Sperrschicht aus Eisenselenid bildet. Die Selenschicht wird dabei so dünn gemacht, daß die wirksamen Strahlen die Grenze zwisehen dem Selen und dem Eisenselenid erreichen. Auch in diesem Fall wird also die Sperrschicht aus dem Eisen und aus dem Selen gebildet, so daß sie in genetischer Beziehung zu beiden Elektroden steht.
Es ist auch bereits bekannt, eine Kupferoxydulscheibe an der Oberfläche einer derartigen Behandlung zu unterwerfen, daß eine schlechtleitende Sperrschicht entsteht. Auf diese Sperrschicht wird dann ein durchsehetnendes Goldhäutchen aufgebracht. Auch in diesem Fall steht also die Sperrschicht in genetischer Beziehung zu der halbleitenden Elektrode.
Der Widerstand der halbleitenden Schicht dieser photoelektrischen Vorrichtungen ist klein in bezug zu jenem der Sperrschicht, während der Widerstand der Metallelektroden praktisch gleich Null ist, so daß der innere Widerstand der Vorrichtungen im wesentliehen durch die Sperrschicht bestimmt wird.
Es wurde gefunden, daß der innere Widerstand dieser bekannten Vorrichtungen klein, und zwar so gering ist, daß Verstärkung der bei sich ändernder Beleuchtung erzeugten pulsierenden Ströme nicht gut möglich ist.
Wird an die Elektroden, wie oft der Fall,
. *) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:
Willem Christiaan van Geel und Jan Hendrik de Boer in Eindhoven, Holland.
eine geringe Spannung angelegt, so tritt auch ohne Beleuchtung der Vorrichtung ein erheblicher Strom auf (sog. Dunkelstrom).
Den bekannten Vorrichtungen haftet ferner der Nachteil an, daß sich die Bildung der Sperrschicht zwischen der Metallelektrode und dem Halbleiter in vielen Fällen praktisch jeder Überwachung entzieht, so daß unter den gleichen Verhältnissen hergestellte Vorrich-
»° tungen oft große Unterschiede zeigen.
Gemäß der Erfindung wird durch Verwendung einer schlechtleitenden Sperrschicht, die nicht in genetischer Beziehung zum photoelektrischen Halbleiter steht, eine Verbesse-
■5 rung erzielt; denn es wurde gefunden, daß, wenn die Sperrschicht aus diesem Halbleiter oder mit dessen Hilfe hergestellt wird, somit in genetischer Beziehung zu diesem Halbleiter steht, der innere Widerstand weit unterhalb jenes Wertes bleibt, der eine gute Verstärkung der Stromschwankungen ermöglicht. Die Herstellung läßt sich außerdem schwer derart einrichten, daß die Vorrichtungen untereinander genau gleich sind.
Es wurde gefunden, daß, wenn die Sperrschicht nicht aus dem Halbleiter gebildet wird, so'daß sie nicht in genetischer Beziehung zu der halbleitenden Elektrode steht, ihr leicht eine solche Dicke gegeben werden kann, daß der innere Widerstand um viele Male größer ist und eine gute Verstärkung der Stromschwankungen ermöglicht, während bei der Herstellung eine gute Überwachung der Zusammensetzung und der Dicke der Sperrschicht möglich ist, so daß gleichmäßigere Erzeugnisse mit untereinander sehr kleinen Unterschieden erhalten werden. Es wird außerdem der Vorteil erzielt, daß die Kapazität der Vorrichtung erheblich herabgesetzt ist, was auch eine gute Verstärkung begünstigt, und daß außerdem der Dunkelstrom viel kleiner ist.
In vielen Fällen können die Eigenschaften der Sperrschicht noch besser beeinflußt werden, wenn diese Schicht auch nicht in genetischer Beziehung zu der Metallelektrode steht. Die Sperrschicht wird zweckmäßig aus einem sich auf dem Halbleiter gut ausbreitenden Stoff hergestellt, wodurch ein guter Kontakt zwischen dieser Schicht und der halbleitenden Elektrode erhalfen wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung bezeichnet 1 eine photoelektrische Vorrichtung gemäß der Erfindung, die wie folgt ausgebaut ist: Eine Messingplatte 2, z. B. 2 cm breit und lang und 1 mm dick, trägt eine Selenschicht 3, die dadurch erhalten werden kann, daß auf die Messingplatte eine Selenmenge aufgebracht und geschmolzen wird. Das geschmolzene Selen breitet sich nun als eine dünne Schicht über die Messingplatte aus. Durch Dosierung der Selenmenge kann dieser Schicht die gewünschte Dicke gegeben werden. Eine geeignete Dicke ist z. B. 100 Mikron. Es ist vorteilhaft, die Messingplatte nebst der Selenschicht noch einige Zeit (z. B. eine halbe bis eine ganze Stunde) in einem Ofen auf etwa 2oo° C zu erhitzen.
Dann wird auf der Selenschicht eine Sperrschicht 4 aus Kunstharz gebildet. Es kann zu diesem Zweck auf die Selenschicht eine Lösung eines im Zustand A befindlichen Phenoloder Kresolformaldehydharzes in Alkohol auf die Selenschicht aufgebracht werden. Nach Verdampfung des Lösungsmittels wird auf etwa 2OO° C erhitzt, wodurch eine weitere Erhärtung des Harzes bewirkt und eine feste Harzschicht erhalten wird. Die Dicke dieser Sperrschicht läßt sich durch geeignete Wahl der Menge der aufgebrachten Lösung und der Stärke dieser Lösung genau regeln. Ein brauchbarer, hoher innerer Widerstand der Vorrichtung wird z. B. erhalten, wenn der Harzschicht eine Dicke von einigen Mikronen, z. B. 5 Mikron, gegeben wird.
Nach der Herstellung der Harzschicht wird auf letztere auf bekannte Weise ein durchscheinendes Goldhäutchen 5 aufgebracht. Dieses Goldhäutchen bildet eine der Elektroden und die Selenschicht 3 die andere, während die Messingplatte 2 in gutem Kontakt mit dem Selen ist und das Stromzuführungsorgan der halbleitenden Elektrode 3 bildet.
Bei der genannten Dicke der Sperrschicht 4 können die Strahlen, welche die photoelektrischen Erscheinungen hervorrufen müssen, durch das Goldhäutchen und die Harzschicht hindurch die Grenze zwischen der letzteren Schicht und der Selenelektrode sehr gut erreichen. Es sei bemerkt, daß die in der Zeichnung angegebenen Dicken der verschiedenen Schichten stark übertrieben sind und den wirklichen Dicken nicht entsprechen.
An die Elektroden der photoelektrischen Vorrichtung ist ein äußerer Stromkreis angeschlossen, in dem sich eine Gleichstromquelle6 und ein hoher Widerstand 7 befinden. Die Spannungsquelle ist derart geschaltet, daß die Goldelektrode 5 mit dem positiven Pol und das Stromzuführungsorgan 2 der Selenelektrode 3 mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden ist. Die Enden des Widerstandes 7 sind unter Zwischenschaltung eines Akkumulators 8 auf bekannte Weise mit der Kathode und dem Gitter einer Verstärkerröhre 9 verbunden.
Der Widerstand 7 muß ein hoher sein. Um eine gute Verstärkung zu ermöglichen, muß iao der innere Widerstand der photoelektrischen Vorrichtung zweckmäßig dem Widerstand 7

Claims (3)

  1. ungefähr gleich sein. Wird der Sperrschicht eine genügende Dicke gegeben, so erhält dieser innere Widerstand den erforderlichen hohen Wert. Bei der beschriebenen Vorrichtung wurde bei einer Dicke der Kunstharzschicht von ι bis io Mikron ein innerer Widerstand von io5 bis ioeOhm gemessen.
    Dieser Widerstand wurde wie folgt gemessen: Es wurde an die Elektroden eine Gleichspannung angelegt (Selenschicht negativ, Goldelektrode positiv), und die Stromstärke wurde bestimmt. Aus dem Verhältnis zwischen Strom und Spannung wurde nun der Widerstand berechnet. Der oben angegebene Wert wurde an einer im Dunkeln angeordneten photoelektrischen Vorrichtung bestimmt. Es ergab sich, daß der Widerstand, bei Tageslicht gemessen, um einige Male kleiner als der oben angegebene Wert war.
    Dem Widerstand 7 wurde jetzt auch ein Wert von io5 bis ioe Ohm gegeben. Bei Beleuchtung der Goldelektrode mit 1 Lumen und bei einer Spannung der Batterie 6 von 50 Volt wurden zwischen den Enden des Wider-Standes 7 Spannungserhöhungen von 1 bis 10 Volt gemessen (abhängig von dem Wert des Widerstandes 7, der io5 bis io6 Ohm betrug).
    Es wurde gefunden, daß die bei sich ändernder Intensität der Beleuchtung auftretenden Stromschwankungen mit Hilfe der beschriebenen Schaltung sehr gut verstärkt werden konnten.
    Wird die Sperrschicht aus Polystyrol hergestellt, das in Tetrachlorkohlenstoff gelöst werden kann, so ist nach Verdampfung des Lösungsmittels keine Nacherhitzung nötig, wie dies "bei anderen Kunstharzen der Fall ist.
    Polystyrol und andere Kunstharze besitzen die angenehme Eigenschaft, daß sie sich über das Selen gut ausbreiten und sich bei der Verdampfung des Lösungsmittels als eine zusammenhängende gleichmäßige Schicht absetzen.
    Die photoelektrische Vorrichtung kann auch wie folgt aufgebaut werden: Eine Aluminiumplatte, z. B. 2 cm breit und lang und 1 mm dick, die mit einem Stromzuführungsdraht versehen ist, wird an der Oberfläche in einem 4prozentigen Oxalsäurebad mit einer Stromstärke von ι Amp. pro dm2 anodisch oxydiert. Die Dicke der gebildeten Oxydschicht hängt von der Zeitdauer der Oxydation ab. Es kann auf diese Weise die Dicke dieser Schicht sehr genau und reproduzierbar eingestellt werden. In einem bestimmten Fall wurde der Aluminiumoxydschicht, welche die Sperrschicht der Vorrichtung bilden muß, eine Dicke von 5 Mikron gegeben. Auf diese Oxyd-Schicht wird durch Verdampfung eine dünne, durchsichtige Selenschicht aufgebracht, die wieder durch Verdampfung mit einem durchsichtigen Goldhäutchen überzogen wird.
    Bei dieser Vorrichtung bilden die Aluminiumplatte und die Selenschicht die beiden Elektroden, die Aluminiumoxydhaut ist die Sperrschicht, und die Goldschicht ist das Stromzuführungsorgan der Selenelektrode. Die Goldschicht und die Selenelektrode sind so dünn, daß die wirksamen Strahlen bis zum 7" Aluminiumoxyd durchdringen können.
    Es wurde gefunden, daß der innere Widerstand dieser Vorrichtung io6 Ohm betrug. Bei Beleuchtung der Goldschicht mit 1 Lumen und bei einer Spannung der ■ Batterie von 15 Volt und einem äußeren Widerstand von io6 Ohm ergab sich, daß der Kreis von einem Strom von 11,5 Mikroampere durchflossen wurde, so daß zwischen den Enden des äußeren Widerstandes eine Spannung von 11,5 Volt auftrat.
    Es kann auch von einer Kupferplatte ausgegangen werden, die an der Oberfläche jodiert wird, wodurch eine.Schicht aus Kupferiodid gebildet wird, das ein photoelektrischer halbleitender Stoff ist. Auf diese Kupferjodidschicht wird dann eine durchscheinende Sperrschicht, z. B. aus Kunstharz, aufgebracht, die mit einer durchsichtigen Goldschicht überzogen wird.
    Auch läßt sich die Vorrichtung in nachstehender Weise herstellen: Auf ein Messingplättchen wird eine Selenschicht angebracht, auf die man durch Verdampfen und Kondensieren von Calciumfiuorid eine dünne, z. B. ι Mikron dicke Calciumfluoridschicht bildet, die wieder mit einer durchsichtigen Goldoder Cadmiumschicht überzogen wird.
    Als Halbleiter, die eine innere photoelektrische Wirkung haben, können außer Selen und Kupferjodid auch andere Stoffe, z.B. Kupferoxydul (Cu2O), Molybdänsulfid (MoS2) benutzt werden. Für die Sperrschicht kommen z. B. auch Stoffe wie Paraffin, Stearin oder Papier in Frage. Bei Verwendung von Papier wird dies zweckmäßig unter Zwischenfügung eines sich auf dem Halbleiter gut ausbreitenden Stoffes, z. B. eines Kunstharzes, auf die halbleitende Eelektrode aufgebracht.
    Die Metallelektrode kann durch eine Elektrode aus Kohle ersetzt werden, die ebenfalls eine metallische Leitfähigkeit besitzt.
    Pate ν τ Ansprüche:
    ι. Photoelektrische Vorrichtung mit einer Elektrode aus photoelektrischem, halbleitendem Stoff, der durch eine dünne Sperrschicht derartiger Beschaffenheit von einer metallisch leitenden Elektrode getrennt ist, daß bei Bestrahlung Elektronen
    aus dem photoelektrischen, halbleitenden Stoff diese Sperrschicht durchdringen und in die andere Elektrode treten, wobei die Grenze zwischen der Sperrschicht und der Elektrode aus halbleitendem Stoff für die Lichtstrahlen erreichbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die schlechtleitende Sperrschicht nicht in genetischer Beziehung zu dem photoelektrischen Halbleiter steht.
  2. 2. Photoelektrische Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht auch nicht in genetischer Beziehung zu der metallisch leitenden Elektrode steht.
  3. 3. Photoelektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht aus einem sich auf der halbleitenden Elektrode gut ausbreitenden Stoff besteht.
    Hierzu ι Blatt Zeichnungen
DE1933N0035758 1933-09-25 1933-09-25 Zahnradhobelmaschine mit einer Vorrichtung zum Abheben und Wiederanstellen des Werkzeugs an dessen Hubenden Expired DE669992C (de)

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