DE879434C - Photozelle mit einer oder mehreren Elektroden zur Verstaerkung des Primaerelektronenstromes durch Sekundaerelektronenausloesung und mit je einem elektronenoptischen System zwischen zwei aufeinanderfolgen-den Elektroden zur Konzentration der von einer Elektrode ausgehenden Elektronen auf die naechste Elektrode - Google Patents

Description

• Photozelle mit einer oder mehreren Elektroden zur Verstärkung des Primärelektronenstromes durch Sekundärelektronenauslösung und mit je einem elektronenoptischen System zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden zur Konzentration der von einer Elektrode ausgehenden Elektronen auf die nächste Elektrode Fei Photozellen mit einer oder mehreren Elektroden zur Verstärkung des Primärelektronenstromes durch Sekundärelektronenauslösung besteht bekanntlich die Schwierigkeit, die Elektronen von der Photokathode auf die erste Sekundärelektrode und von der ersten Sekundärelektrode auf die weiteren Sekundärelektroden bzw. auf die Anode zu lenken. Es ist auch bekannt, zu diesem Zweck Schirmelektroden anzubringen, die ein frühzeitiges Auffallen der Elektronen auf die Anode verhindern und eine Lenkung des Elektronenstromes auf die nächste Sekundärelektrode bewirken sollen.
• Es ist bereits bei Netzvervielfachern bekannt, zwischen einigen als Netze ausgebildeten Sekundärelektroden ringförmige Elenden, welche als Elektronenlinsen wirken, einzufügen. Ferner sind Vervielfacher bekannt, bei denen zwischen zwei Sekundärelektroden eine Anode, welche jedoch nicht zur Konzentrierung der Elektronen dient, vorgesehen ist. Ein besonderes Magnetfeld, welches durch eine um -die' Zelle- gelegte -Spule-erzeugt wird, oder auch besondere Konzentrierungselektroden sind dann zur Konzentrierung der Elektronen vorgesehen. Die bekanntenVervielfacher haben jedoch den Nachteil, daß der Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist, da eine überaus große Anzahl von Zuleitungen erforderlich ist.
• Dieser Nachteil wird bei der Photozelle nach der Erfindung vermieden. Erfindungsgemäß ist bei einer Photozelle mit einer oder mehreren Elektroden zur Verstärkung des Primärelektronenstromes durch Sekundärelektronenauslösung und mit je einem elektronenoptischen System zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden zur Konzentrierung der Elektronen auf die letzte Sekundärelektrode ein gleichzeitig als Auffanganode für den verstärkten Strom dienender Metallzylinder vorgesehen. Durch die gleichzeitige Erfüllung zweier Funktionen durch den Metallzylinder wird eine Ersparnis an Zuleitungen erzielt, so daß die technische Herstellung der Photozelle mit Sekundäremissionsverstärkung vereinfacht und außerdem die Übersichtlichkeit des gesamten Aufbaues erhöht wird.
• Die Erfindung sei näher erläutert an Hand der Figuren, in denen einige Photozellen nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind.
• In den Figuren bedeutet i die Photozelle, die mit einer Photokathode 2 und einer sekundäremittierenden Elektrode 3 zur Verstärkung des Photoelektronenstromes versehen ist. Die Konzentration der von der Kathode :2 ausgehenden Elektronen auf die Sekundärelektrode 3 bewirkt der gleichzeitig als Anode dienende Zylinder 4, der durch eine Einschmelzung 5 gehaltert ist. Diese Einschmelzung 5 kann auch als technischer 'Sockel ausgebildet sein und die Zuführungen zu den übrigen Elektroden enthalten.
• Die Kathode 2 ist gegen den Anodenzylinder 4 konkav gekrümmt, so daß sich dadurch die Linsenwirkung dieses Zylinders besonders günstig auswirkt. Alle von der Kathode 2 -ausgehenden Elektronen gelangen durch den Zylinder hindurch auf die Sekundärkathode 3, auf der sie Sekundärelektronen auslösen, die von dem höheren Potential des Zylinders in Fig. i beschleunigt auf diesen auffallen. Es hat sich herausgestellt, daß es bei- vorgegebener Anodenspannung (Spannung zwischen Zylinder 4 und Kathode 2) eine besonders günstige Spannung der Sekundärelektrode gibt. Diese beträgt z. B. etwa 330 Volt bei 400 Volt Anodenspannung. Bei derartiger Wahl der Spannungen ist die Gewähr gegeben, daß alle Sekundärelektronen aus der Schicht 3 herausgezogen werden. Bei den angegebenen Zahlen ist dieVerwendung einer -Cäsiumschicht auf oxydierter Silberunterlage für die Elektroden 2 und 3 vorausgesetzt.
• Zur Herstellung der Schichten kann man zweckmäßig so verfahren, daß man einen Ofen in -den mit einer Öffnung 6 versehenen Zylinder 4 einführt und von der Mitte des Zylinders aus die Metallunterlage der Schicht verdampft. Durch die Schattenwirkung des Zylinders ist gleichzeitig eine Begrenzung der- Schichten 2 und 3 gegeben. Die Metallunterlage kann dann in üblicher Weise, z. B. in einer Glimmentladung, oxydiert werden; schließlich kann in gleicher Weise wie die Metallunterlage die lichtelektrische Schicht, z. B. Alkalischicht, aufgedampft werden. Das beschriebene Verfahren gestattet eine außerordentlich einfache und bequeme Herstellung der Zelle.
• In den Fig. 2 und 3 sind zwei Zellen mit zwei Sekundärelektroden dargestellt. Die erste Sekundärelektrode 3 ist hier auf einen im Innern des Gefäßes angebrachten Kegelstumpf 7 aus Isolierstoff aufgebracht. Von der Elektrode 3 werden die Elektronen auf die zweite Sekundärelektrode 8 beschleunigt, auf der sie Sekundärelektronen auslösen. Die von der Elektrode 8 ausgehenden Elektroden werden schließlich durch den Zylinder 9, der gleichzeitig zur Konzentration der Elektronen von 3 auf 8 und zum Abnehmen des verstärkten Stromes dient, aufgefangen. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der zweite Zylinder 9 in einer Einschmelzung io befestigt, während er bei der Anordnung nach Fig. 3 mit dem isolierenden Kegelstumpf verbunden ist und von diesem gehaltert wird, so daß sich eine besondere Einschmelzung erübrigt. Die Stromzuleitung kann in diesem Fall einfach durch ein Drähtchen i i erfolgen, welches gegebenenfalls zusammen mit den übrigen Stromzuführungen durch einen gemeinsamen Sockel geführt werden kann.
• Es ist ersichtlich, daß in ähnlicher Weise wie in den Fig. 2 und 3 Photozellen mit zwei Sekundärelektroden dargestellt sind, auch Zellen mit drei und mehr Sekundärelektroden Verwendung finden können. Die Herstellung der Schichten kann auch bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Zellen in der Weise erfolgen, wie sie an Hand der Fig. i erläutert wurde. Die Begrenzung der Schichten 2 und 3 wird dabei durch den Anodenzylinder 4 gegeben, während die Begrenzung der Schicht 8 in diesem Fall durch den Kegelstumpf 7 oder den Zylinder 9 erfolgt.
• Die Potentiale bei den Zellen nach den Fig. 2 und 3 können ähnlich wie bei der Zelle nach der Fig. i gewählt werden. Natürlich hat der Zylinder 4 jetzt ein niedrigeres Potential zu erhalten als die Elektrode 3. Man kann z. B. eine Fokussierung erhalten, wenn man den Zylinder 4 auf 25o, die Elektrode 3 auf 300 Volt gegenüber Kathode legt. Wird dann an die Auffanganode 9 ein Potential von 5oo Volt gelegt, so bekommt die Elektrode 8 zweckmäßig ein Potential von etwa 42o Volt. Die genannten Spannungen sind natürlich nur als Beispiele aufzufassen und können, insbesondere mit veränderter Geometrie der Zelle, auch andere Werte annehmen.
• Die Zellen nach der Erfindung können mit durchsichtiger Photokathode versehen sein, so daß die Belichtung der Kathode von außen her erfolgen kann. Es ist jedoch auch möglich, die Photokathode undurchsichtig auszubilden und zum Durchtritt des Lichtes denjenigen Teil der Gefäßwand zu wählen, der infolge der Schattenwirkung des Zylinders ohnehin keine photoelektrische oder sekundäremittierende Schicht enthält. Ist nicht bereits das ganze Gefäß aus einem solchen Stoff hergestellt, der für das zu benutzende Licht durchlässig ist, so ist in der Gefäßwand ein Fenster zum Durchlaß des einfallenden Lichtes auf die Photokathode anzubringen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Photozelle mit einer oder mehreren Elektroden zur Verstärkung des Primärelektronenstromes durch Sekundärelektronenauslösung und mit je einem elektronenoptischen System zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden zur Konzentration der von einer Elektrode ausgehenden Elektronen auf die nächste Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konzentrierung der Elektronen auf die letzte Sekundärelektrode ein gleichzeitig als Auffanganode für den verstärkten Strom dienender 'Metallzylinder vorgesehen ist. a. Photozelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode und/oder die letzte Sekundärkathode gegen das zugehörige elektronenoptische System konkav gekrümmt ist und zu ihm achsensymmetrisch liegt. 3. Photozelle mit mehr als einer Sekundärelektrode nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelektroden mit Ausnahme der letzten als Niederschläge auf einspringenden isolierenden Teilen der Gefäßwand, insbesondere isolierenden Kegelstümpfen, angebracht sind. .I. Photozelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein als elektronenoptisches Svstem dienender Metallzylinder oder mehrere dieser Zylinder auf einspringende Teile der Gefäßwand aufgeschmolzen sind. 5. Photozelle nach Anspruch i oder folgenden, insbesondere mit nur einer Sekundärelektrode und einem Anodenzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode und die letzte Sekundärelektrode auf entgegengesetzten Teilen des Gefäßes angebracht sind. 6. Photozelle nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode durchsichtig ist und sich auf einem für das aufzufangende Licht durchlässigen Teil der Gefäßwand befindet. 7. Photozelle nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode undurchsichtig ist und die Gefäßwand ein Fenster zum Durchlaß des aufzufangenden Lichtes auf die Photokathode enthält. Verfahren zur Herstellung einer Photozelle nach Anspruch i oder folgenden mit einer Photokathode, mit einer oder mehreren Sekundärelektroden und je einem Metallzylinder zur Konzentration der Elektronen von einer Elektrode auf die nächste, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Schichten der Photokathode und Sekundärelektrode(n) von einem 'Zetallverdampfungsofen aus auf Teilen der isolierenden Gefäßwand niedergeschlagen und der oder die mit einer Öffnung für die Einführung des Ofens versehenen Zylinder oder unter Umständen einspringende Teile der Gefäßwand durch ihre Schatten -,virkung zur hegrenzung des Metalldampfniederschlages benutzt werden.