DE721913C

DE721913C - Photoelectric cell

Info

Publication number: DE721913C
Application number: DEN39666D
Authority: DE
Inventors: Dr Frans Michel Penning; Dr Marten Cornelis Teves
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1935-08-05
Filing date: 1936-07-18
Publication date: 1942-06-24

Description

Photoelektrische Zelle Die Erfindung bezieht sich ,auf eine photoelektrische Zelle mit einer Gasfüllung, einer photoelektrischen Kathode und einer Anode. Bekanntlich dient die Gasfüllung zur Verstärkung des in der Zelle -von der photoelektrischen Kathode emittierten Elektronenstroms. Die ausgesandten Elektronen führen nämlich eine Ionisation des in der Zelle vorhandenen Gases: herbei, dessen Druck- so niedrig ist, daß die freie Weglänge der Elektronen von der Ordnung des Elektrodenabstandes ist. Die durch die Ionisation erzeugten freien Elektronen -und positiven Ionen verstärken dann den emittierten Elektronenstrom.Photoelectric cell The invention relates to a photoelectric cell Cell with a gas filling, a photoelectric cathode and an anode. As is well known the gas filling serves to reinforce the in the cell -of the photoelectric Cathode emitted electron stream. Namely, the emitted electrons lead an ionization of the gas present in the cell: bring about its pressure - so low is that the free path of the electrons depends on the order of the electrode spacing is. Strengthen the free electrons and positive ions generated by the ionization then the emitted electron stream.

Wenn in diesen Zellen photoelektrische Elektroden verwendet werden,-welche eine an einer Salzschicht adsorbierte Alkalimetallschicht besitzen, so stößt man häufig auf den Nachteil; daß kurz nach der ersten Inbetriebsetzung der Zellen die Empfindlichkeit bedeutend nachläßt, was große praktische Schwierigkeiten mit sich bringt.If photoelectric electrodes are used in these cells, which have an alkali metal layer adsorbed on a salt layer, one hits often at the disadvantage; that shortly after the first commissioning of the cells the Sensitivity decreases significantly, which creates great practical difficulties brings.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile und Verringerung der Empfindlichkeit zu vermeiden, wenigstens großenteils zu beheben.The invention aims to overcome these disadvantages and reduce sensitivity to avoid, at least to a large extent, to fix it.

Nach der Erfindung -wird dazu die Anode derart in bezug auf die Kathode angeordnet, daß aus der Anode die -wirksame Oberfläche der Kathode nicht oder nur teilweise sichtbar ist. Es hat sich gezeigt, daß die Verringerung der Empfindlichkeit wenigstens großenteils dadurch vermieden werden kann, daß infolge der elektrischen Feldverteilung ein möglichst kleiner Teil der bei der Ionisation der Gasfüllung erzeugten. positiven Ionen den belichteten Kathodenbeil erreichen:. Zur Erzielung einer langen nützlichen Lebensdauer muß man also die Feldverteilung nicht, wie bisher angestrebt wurde, so gleichmäßig wie möglich machen, sondern bewußt die Feldverteilung derart wählen, daß die positiven Ionen soviel wie möglich zu den nicht oder nur wenig belichteten Kathodenteilen gezogen werden.According to the invention, the anode is used for this purpose in relation to the cathode arranged that the effective surface of the cathode is not or only from the anode is partially visible. It has been shown that reducing the sensitivity can at least in large part be avoided that due to the electrical Field distribution as small a part as possible during the ionization of the gas filling generated. positive ions reach the exposed cathode ax: To achieve So the field distribution does not have to be used for a long useful life, as has been the case up to now The aim was to make it as even as possible, but rather consciously the field distribution choose such that the positive ions as much as possible to the not or only little exposed cathode parts are drawn.

Eine solche ungleichmäßige Feldverteilung wird auf einfache Weise erhalten, wenn man die Anode in der vorerwähnten Weise in bezug auf die Kathode anordnet. Die Kathode kann z. B. in bekannter Weise eine konkav wirksame Oberfläche aufweisen und dazu z. B. aus eine- halbzylindrischen Metallplatte hergestellt werden, welche auf der inneren Seite=, mit der photoelektrischen Schicht überzogen wird. Die Anode kann dann aus zwei stabsförmigen Organen bestehen, die auf beiden Seiten der Eingangs-. öffnung und zweckmäßig parallel zu den senkrechten Kathodenrändern angeordnet werden können. Die von der Anode ausgehenden Kraftlinien greifen dann vornehmlich an den Kathodenrändern an, so daß die positiven Ionen in der Hauptsache auf die Randteile der Kathode aufprallen. Beschädigung der auf diesen Teilen befindlichen photoelektrischen Schicht hat keinen oder nur einen geringen Einfluß auf die Empfindlichkeit der Kathode.Such an uneven field distribution is easily achieved obtained when the anode is in the aforementioned manner with respect to the cathode arranges. The cathode can e.g. B. in a known manner a concave effective surface have and for this purpose z. B. made of a semi-cylindrical metal plate, which on the inner side =, is coated with the photoelectric layer. The anode can then consist of two rod-shaped organs on either side the entrance. opening and expediently parallel to the vertical edges of the cathode arranged can be. The lines of force emanating from the anode then attack primarily at the cathode edges, so that the positive ions in the main thing to hit the edge parts of the cathode. Damage to these The photoelectric layer located in parts has little or no Influence on the sensitivity of the cathode.

Beim Vorhandensein der Kathode mit einer konkav wirksamen Oberfläche kann man die Anode sogar hinter der imaginären, die Kathode abschließenden Ebene anordnen.In the presence of the cathode with a concave effective surface you can even see the anode behind the imaginary level that terminates the cathode arrange.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example.

Fig. i ist eine Ansicht einer photoelektrischen Zelle nach der Erfindung, und Fig.2 ist ein Schnitt durch Kathode und Anode dieser Zelle.Fig. I is a view of a photoelectric cell according to the invention, and FIG. 2 is a section through the cathode and anode of this cell.

Fig.3 ist ein Schnitt durch einen in anderer Weise angeordneten Elektrodensatz. Die in Fig. i dargestellte Zelle hat eine Glaswand i, an welche ein die Kathode 3 tragendes Füßchen 2 angeschmolzen ist. Die Kathode besteht aus einer halbzylindrischen Kupferplatte, welche mittels der Stützdrähte q. an dem Füßchen 2 befestigt ist. Einer dieser Stützdrähte q. ist mit einem Stromzuführungsdraht 5 ausgestattet. Die Kathode ist auf der inneren Seite mit der photoelektrisch empfindlichen Schicht 6 versehen, welche aus einer Salzschicht von Cäsiumoxyd besteht, an welcher eine sehr -dünne Cäsiumschicht adsorbiert ist, wobei das Cäsiumoxyd mit Silberteilchen und Cäsiumteilchen vermischt ist. Diese lichtempfindliche Schicht kann dadurch hergestellt werden, daß die Kupferplatte 3 vor ihrer Anordnung in der Zelle auf der inneren Seite mit einer dünnen Silberschicht überzogen wird, welche, nachdem die Platte 3 in der Zelle angeordnet und letztere :entlüftet worden ist, oxydiert wird, wozu in die Zelle ein wenig Sauerstoff eingeführt und eine elektrische Entladung mit der versilberten Kupferplatte 3 als Kathode herbeigeführt wird. Nach Entfernung des Sauerstoffüberschusses wird dann Cäsium in die Zelle eingeführt. Dieses Cäsium reduziert das Silberoxyd zu Cäsiumoxyd, das sich mit dem reduzierten Silber vermischt. Außerdem dringt in diese Schicht Cäsium ein, wobei sich eine dünne adsorbierte Cäsiumschicht auf der Cäsiumoxydschicht bildet. -Die Anode der Zelle besteht aus zwei Metallstäbchen 7, welche am Füßchen 2 befestigt und je mit einem Stromzuführungsdraht 8 versehen sind. Bei normaler Verw endung der Zelle werden diese Drähte miteinander verbunden. Wie insbesondere aus der Fig.--> hervorgeht, sind die Anoden 7 auf beiden Seiten der Eingangsöffnung der photoelektrischen Kathode und parallel zu der Zellenachse angeordnet. Da sich die Anodenstäbe 7 etwas seitlich von der Kathode befinden, ist aus der Anode nur ein Teil der photoelektrischen Oberfläche wahrnehmbar, und es greifen die von der Anode ausgehenden Kraftlinien im wesentlichen an den Randteilen der Kathode an.3 is a section through a set of electrodes arranged in a different manner. The cell shown in Fig. I has a glass wall i, to which a cathode 3 supporting foot 2 is melted. The cathode consists of a semi-cylindrical Copper plate, which by means of the support wires q. is attached to the foot 2. One of these support wires q. is equipped with a power supply wire 5. the The cathode is on the inner side with the photoelectrically sensitive layer 6 provided, which consists of a salt layer of cesium oxide, on which a very thin layer of cesium is adsorbed, the cesium oxide with silver particles and cesium particles are mixed. This photosensitive layer can thereby be produced be that the copper plate 3 before its arrangement in the cell on the inner Side is coated with a thin layer of silver, which after the plate 3 arranged in the cell and the latter: has been vented, is oxidized, for which purpose Introduced into the cell a little oxygen and with an electrical discharge the silver-plated copper plate 3 is brought about as a cathode. After removal of the excess oxygen, cesium is then introduced into the cell. This cesium reduces the silver oxide to cesium oxide, which mixes with the reduced silver. In addition, cesium penetrates this layer, forming a thin adsorbed layer of cesium forms on the cesium oxide layer. -The anode of the cell consists of two metal rods 7, which are attached to the foot 2 and each provided with a power supply wire 8 are. When the cell is used normally, these wires will be connected to each other. As can be seen in particular from the figure ->, the anodes 7 are on both sides the entrance opening of the photoelectric cathode and parallel to the cell axis arranged. Since the anode rods 7 are somewhat to the side of the cathode, is from the anode only part of the photoelectric surface is perceptible, and it the lines of force emanating from the anode grip essentially on the edge parts the cathode on.

Die Zelle ist mit Gas, z. B. Argon, unter einem Druck von o, i mm gefüllt. Beim Normalbetrieb wird die innere Seite der Kathode belichtet, wobei die Lichtstrahlen sinngemäß vornehmlich auf den mittleren Teil der photoelektrischen Oberfläche fallen. Die emittierten Elektronen ionisieren die Gasfüllung, wobei infolge des niedrigen Gas-_drucks die Ionen hauptsächlich in der Nähe der Anode ,erzeugt werden. Diese Ionen folgen den von der Anode ausgehenden Kraftlinien, so daß der größte Teil der positiven Ionen in der Nähe der Ränder auf die Kathode gelangen.The cell is filled with gas, e.g. B. argon, under a pressure of 0.1 mm filled. During normal operation, the inner side of the cathode is exposed, with the Light rays correspondingly primarily on the middle part of the photoelectric Surface falling. The emitted electrons ionize the gas filling, whereby as a result the low gas pressure produces the ions mainly in the vicinity of the anode will. These ions follow the lines of force emanating from the anode, so that the Most of the positive ions reach the cathode near the edges.

Die Anodenstäbe 7 können am oberen Ende gegebenenfalls miteinander verbunden werden.The anode rods 7 can optionally be connected to one another at the upper end get connected.

Fig.3 zeigt noch eine andere Anordnung der Anode in bezug auf die Kathode. Nach dieser Figur können die Anodenstäbe 7 ganz hinter der die Kathode abschließenden imaginären Ebene g angeordnet werden. In diesem Fall wird ein großer Teil der positiven Ionen die Kathode an der Hinterseite erreichen, wo sie für die Schicht überhaupt unschädlich sind.Fig.3 shows yet another arrangement of the anode in relation to the Cathode. According to this figure, the anode rods 7 can be completely behind the cathode final imaginary plane g can be arranged. In this case it will be a big one Part of the positive ions reach the cathode at the rear, where they are used for the Layer are harmless at all.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Photoelectric cell with one gas filling, one Anode and a photoelectric cathode, which adsorbed one on a salt layer Has alkali metal layer, characterized in that the anode is so in relation is arranged on the cathode that, seen from the anode, the effective cathode surface is not or only partially perceptible.

2. Photoelectric cell according to claim i, the cathode of which: has a concave effective surface, characterized in that that the anode is arranged to the side of the inlet opening and suitably parallel to the edge of the cathode is.

3. Photoelectric cell according to claim 2, characterized in that -the Anode is arranged behind the imaginary plane terminating the cathode.