DE699958C - Entladungsroehre ohne Gasfuellung mit einer lichtempfindlichen Steuerelektrode - Google Patents

Description

• Entladungsröhre ohne Gasfüllung mit einer lichtempfindlichen Steuerelektrode Für viele Zwecke besteht die Aufgabe, einen elektrischen Strom zu erhalten, der dem von einer nicht konstanten Lichtquelle ausgehenden Lichtstrom proportional ist oder in einer bestimmten anderen Abhängigkeit von ihm steht. Für diesen Zweck sind zahlreiche Formen von Photozellen bekannt, die in der Regel eine Anode und eine lichtempfindliche Kathode enthalten. Um bei gegebener Lichtintensität einen größeren Strom zu erhalten, kann in die Zelle bekanntlich ein neutrales Gas von geringem Druck eingeführt werden, so daß der Strom durch Stoßionisation verstärkt wird. Ein Nachteil dieser Zelle mit -Gasfüllung besteht darin, daß die Zelle träge und für sehr schnelle Schwankungen des Lichtstroms unempfindlich wird. Weiterhin ist es bekannt, bei Elektronenröhren die von der Glühkathode ausgehende Emission durch eine lichtempfindliche Steuerelektrode zu steuern.
• Die erfindungsgemäße Ausführungsform einer solchen Röhre zeichnet sich durch eine große Steuersteilheit aus. Sie besteht in -einer Entladungsröhre ohne Gasfüllung mit einer lichtempfindlichen Steuerelektrode, bei der die von der Glühkathode ausgehenden Elektronen durch eine rotationssymmetrische, auf der Kathodenseite einen elektronendichten Abschluß mit der Röhrenwandung bildende Elektrode (Hohlzylinder, Hohlkegel o. dgl.), die von einer ringförmigen Anode umgeben ist, derart in Richtung auf die steuernde Photoelektrode geleitet werden, daß sie in geringem Abstand an dieser vorbeifließen und erst danach auf die Anode gelangen. Bei Belichtung - der, lichtempfindlichen Elektrode erzeugt diese ein elektrisches Feld, das den von der Kathode zur Anode fließenden Strom steuert: Es ist grundsätzlich möglich, die Anordnung der Elektroden und ihre Potentiale so zu wählen, daß im Ruhezustand praktisch kein Strom von der Kathode zur Anöde fließt und daß durch die lichtempfindliche Elektrode ein den Strom vergrößerndes Feld erzeugt wird. Umgekehrt kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß im Ruhezustand ein starker Strom fließt und daß dieser durch das von der lichtempfindlichen Elektrode ausgehende. Feld mehr oder weniger geschwächt wird.
• Die Erfindung möge an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in den Abb. i und 2 dargestellt sind, näher erläutert werden. Innerhalb der Röhre i der Abb. i sind ein Heizfaden 2, eine Hohlelektrode 3, eine ringförmige Elektrode q. und eine Photokathode 5 angeordnet: Die Elektrode 3 wird vorzugsweise als Metallbelag auf der Innenoberfläche eines in der Röhre befindlichen Glastrichters ausgebildet. Sie soll im folgenden als Gitter bezeichnet werden. Die Elektrode q. umschließt den Glastrichter 3. Die Photoelektrode 5 ist so angeordnet; daß sie bei Belichtung ein elektrostatisches Feld erzeugt, welches die von der Quelle 2 ausgehenden Elektronen anzieht. Bei geeigneter Wahl der an die Elektroden 2, 3,° q. und 5 gelegten Potentiale ist die Zahl der die Anode q. erreichenden Elektronen bei fehlender Belichtung gering. Wird die Elektrode 5 belichtet, so zieht das entstehende Feld mehr Elektronen durch das Gitter 3 zur Anode q.. Der Strom ändert sich also entsprechend der Belichtung der Photoelektrode 5. Diese wird zweckmäßig als Niederschlag auf der Röhrenwandung ausgebildet.
• Die mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform erreichte hohe Steuersteilheit der Röhre ist vielleicht dadurch zu erklären, daß durch die Hohlelektrode 3 und die rotationssymmetrische Ausbildung der ganzen Anordnung der Elektronenstrom sehr dicht an der steuernden Elektrode vorbeigeführt und in seinem ganzenQuerschnitt gleichmäßig durchgesteuert wird.
• Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 2 gezeigt. Der Heizfaden 2 wird durch einen elektrischen, durch die Leitungen 6 zugeführten Strom erhitzt und dient als Kathode. Er ist von einer aus Glas oder anderem geeigneten Isoliermaterial bestehenden Hohlzylin-" der 3 umgeben. Dieser Hohlzylinder besitzt auf seiner Innenseite einen leitenden Belag.7, der durch die Zuleitung 8 auf ein festes Potential gelegt werden kann. Sie ist von einer ringförmigen Anode q. umschlossen, die mittels der Zuleitung g nach außen geführt ist. Die Photoelektrode 5 ist an dem der Glühkathode 2 abgewandten Ende der Röhre angeordnet und mittels des Drahtes i o nach außen geführt. Die Photokathode kann aus Kalium oder einer anderen lichtempfindlichen Substanz bestehen und auf der Röhrenwandung oder einer anderen Unterlage niedergeschlagen sein. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
• In allen Fällen hängen die für den besten Wirkungsgrad erforderlichen Spannungen stark "von der geometrischen Anordnung ab und werden am besten durch ,Ausprobieren gefunden. Durch geeignete Wahl der Spannungen kann erreicht werden, daß der von der Kathode Zur Anode übergehende Strom bei zunehmender Belichtung geringer wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Entladungsröhre ohne Gasfüllung mit einer lichtempfindlichen Steuerelektrode; dadurch gekennzeichnet, daß die von der Glühkathode. - ausgehenden Elektronen durch eine rotationssymmetrische, auf der Kathodenseite einen elektronendichten Abschluß mit der Röhrenwandung bildende Elektrode (Hohlzylinder,,Hohlkegel o. dgl. ), die von einer ringförmigen Anode umgeben ist, , derart in Richtung auf die steuernde Photoelektrode geleitet werden, daß sie in geringem Abstand an dieser vorbeifließen und erst danach auf die Anode gelangen.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß die rotationssymmetrische Elektrode aus einem Isolierkörper mit einem leitenden Innenüberzug besteht.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht der Steuerelektrode auf der Röhrenwandung aufgebracht ist. -