Herabsetzung des thermischen Störpegels bei Photozellen und Sekundärelektronen-Vervielfacher
Um möglichst kleine Lichtintensitäten mit Photozellen oder Sekundärelektronen-Vervielfachern
beobachten zu können, ist es von entscheidender Bedeutung, das Verhältnis Lichtempfindlichkeit
zu Dunkelstrom möglichst groß gestalten zu können. Und da in der Regel der Anteil
der thermischen Emission düs Dunkelstromes andere Faktoren weit überwiegt, soll
das Verhältnis Lichtempfindlichkeit zu thermischem Dunkelstrom möglichst groß werden.Reduction of the thermal noise level in photocells and secondary electron multipliers
In order to achieve the lowest possible light intensities with photocells or secondary electron multipliers
To be able to observe, it is crucial to be able to relate the photosensitivity ratio
to be able to make dark current as large as possible. And there, as a rule, the proportion
the thermal emission of the dark current far outweighs other factors
the ratio of light sensitivity to thermal dark current should be as large as possible.
Man hat dies zu erreichen versucht, indem man alle möglichen Substanzkombinationen
untersuchte und günstige auswählte, wobei man gleichzeitig nach Herstellungsbedingungen
suchte, die insbesondere möglichst hohe Lichtempfindlichkeit ergaben. Nun ist sicherlich
möglichst hohe integrale Lichtempfindlichkeit ein sehr wichtiger Faktor, aber sie
ist in vielen Fällen, insbesondere dann, wenn durch Sekundärelektronen-Emission
angeschlossener Vervielfachungsstufen hoch nachverstärkt wird, nicht das wichtigste.One has tried to achieve this by looking at all possible combinations of substances
investigated and selected favorable ones, at the same time according to manufacturing conditions
were looking for, which in particular resulted in the highest possible light sensitivity. Well is sure
The highest possible integral photosensitivity is a very important factor, but they
is in many cases, especially when by secondary electron emission
connected multiplication stages is highly amplified, not the most important.
Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß es z. B. gelingt, bekannte
Photoschichten so zu verändern, daß deren spektrale Ausbeute zwar im langwelligen
Teil ihres Empfindlichkeitsgebietes zum Verschwinden gebracht oder herabgesetzt
werden kann, ohne daß ihre Empfindlichkeit im kurzwelligeren Teil dieses Gebietes
wesentlich vermindert wird. Mit der Verlegung der langwelligen Empfindlichkeitsgrenze
nach
kürzeren Wellen wird aber der thermische Emissionsstrom der Photokathoden geringer.Our own studies have shown that there are z. B. succeeds in familiar ones
To change photo layers so that their spectral yield, although in the long-wave
Part of their sensitive area disappeared or reduced
can be without their sensitivity in the shorter-wave part of this area
is significantly reduced. With the relocation of the long-wave sensitivity limit
after
However, with shorter waves the thermal emission current of the photocathodes is lower.
Das hieraus entsprungene erfindungsgemäße Verfahren besteht darin,
daß Photokathoden, wie z. B. Cäsiumoxyd- oder Kaliumoxydkathoden, Legierungskathoden
u. a., nach ihrer normalen Fertigstellung, die auf höchste Empfindlichkeit abzielt,
auf höhere Temperaturen erhitzt werden als bei ihrer Herstellung. Dabei tritt eine
Farbveränderung ein. Die üblicherweise je nach Kathodenart mehr oder weniger farbigen
Elektroden werden weißlicher. Bei diesem Vorgang zieht sich erstens die langwellige
Grenze der Empfindlichkeit zurück, und es wird z. B. bei der Cäsiumoxydkathode das
sogenannte langwellige selektive Maximum mehr und mehr abgebaut, je höher die Temperatur
und die Dauer der Behandlung gewählt werden. Während die Kathode für das langwellige
Licht ihres früheren Empfindlichkeitsbereiches bei diesem Vorgang unbrauchbar wird,
ist aber z. B. bei Cäsiumoxydkathoden bereits bei dem Gesamtlicht einer Glühlampe
für das Verhältnis Lichtempfindlichkeit zu thermischem Störpegel ein beträchtlicher
Gewinn zu verzeichnen. Während die integrale Empfindlichkeit für dieses Licht z.
B. auf ein Viertel zurückgeht, verringert sich die thermische Emission um den Faktor
ioo, so daß das Verhältnis Lichtempfindlichkeit zu thermischem Dunkelstrom um den
Faktor 25 höher wird. Für Tageslicht ist die Erhöhung noch wesentlich größer, und
im kurzwelligen sichtbaren Bereich besitzt sie nahezu den Faktor ioo.The method according to the invention resulting therefrom consists in
that photocathodes, such as. B. cesium oxide or potassium oxide cathodes, alloy cathodes
inter alia, after their normal completion, which aims at maximum sensitivity,
are heated to higher temperatures than during their manufacture. Thereby occurs a
Color change a. The usually more or less colored depending on the type of cathode
Electrodes become whitish. During this process, the first is the long-wave
Limit of sensitivity back, and it is z. B. in the cesium oxide cathode
so-called long-wave selective maximum degraded more and more, the higher the temperature
and the duration of the treatment can be chosen. While the cathode for the long wave
Light of its earlier sensitivity range becomes unusable during this process,
but is z. B. with cesium oxide cathodes already with the total light of an incandescent lamp
for the ratio of light sensitivity to thermal noise level a considerable one
Record profit. While the integral sensitivity to this light is e.g.
B. decreases by a quarter, the thermal emission is reduced by the factor
ioo, so that the ratio of photosensitivity to thermal dark current is around the
A factor of 25 higher. For daylight the increase is even greater, and
in the short-wave visible range it has almost the factor ioo.
Leider werden aber bei dieser Art der Umformierung von Schichten,
die gleichzeitig auch eine hohe Ausbeute an Sekundärelektronen besitzen, die Sekundäremissionskoeffizienten
bestimmter, im übrigen beliebiger Größe erst bei höheren Energien der Primärelektronen
erreicht. Da es bequem ist, in Sekundärelektronen-Vervielfachern Schichten gleicher
Zusammensetzung für die Photokathode und die Sekundäremissionselektroden zu verwenden,
wurde die Erfindung dahingehend weiter ausgestaltet, daß z. B. durch Hochfrequenzerhitzung
die Photokathode und die zwei darauffolgenden Sekundäremissionselektroden umformiert
wurden, die weiterhin folgenden dagegen nicht. So erreicht man, daß z. B. bei einem
elfstufigen Vervielfacher eine Gesamtverstärkung von ios bei nur ganz unwesentlicher
Erhöhung der Gesamtspannung ebenfalls erreicht wird, während das Verhältnis Lichtempfindlichkeit
zu thermischem Störpegel für Glühlampenlicht z. B. um den Faktor 25 erhöht wird.Unfortunately, with this type of reshaping of layers,
which at the same time also have a high yield of secondary electrons, the secondary emission coefficients
certain, otherwise arbitrary size only with higher energies of the primary electrons
achieved. Since it is convenient to have layers of the same in secondary electron multipliers
To use composition for the photocathode and the secondary emission electrodes,
the invention was further developed to the effect that, for. B. by high frequency heating
transforms the photocathode and the two subsequent secondary emission electrodes
were not, however, the following ones. So it is achieved that z. B. at one
eleven stage multiplier an overall gain of ios with only very insignificant
Increase in the total voltage is also achieved, while the ratio of photosensitivity
too thermal noise level for incandescent light e.g. B. is increased by a factor of 25.