Фотоэлемент

Фотоэлемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Кла оп исанина ф о т о э л е м е н т а.

К патенту ин-ной фирмы „Телефункен, об.во беспроволочной теяеграфик с огр. отв." („Telefunken", Gesellschaft Йг drahtlose Telegraphic m. Ь. Н.), в г. Берлине, Германия, заявленному 28 декабря 1929 года (заяв. свид. № 61236).

Действительный изобретатель ин-ц Фриц шретер (Fritz Schroter).

Приоритет от б июня 1929 года на основании ст. б Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.

О выдаче патента опубликовано 31 августа 1935 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 августа 1935 года. (зза>

При всех технических применениях фотоэлектрического эффекта желательно повышение тока фотоэлемента, вызываемого данным количеством падающего на элемент света. В вакуумных элементах этот ток является чисто электронным током; падающий свет освобождает из внешней поверхности или из близкого к этой поверхности слоя фотоактивного вещества электроны, количество которых пропорционально силе света, а максимальная скорость зависит от длины световых волн. Энергия, которую свет сообщает электронам, и следовательно, их начальная скорость увеличивается при повышении частоты света, но так как каждый электрон должен получить известное минимальное количество энергии для того, чтобы выйти из поверхности фотоактивного вещества, то существует свойственная этому веществу „предельная длина волны" света, за которой, при больших длинах волн, уже не получается фотоэлектрического эффекта.

В газонаполненных элементах, при наличии достаточно высокого добавочного напряжения, этот первичный электронный ток вызывает, кроме того, во много раз более сильный вторичный ионный ток, который значительно усиливает действие фотоэлемента.

Настоящее изобретение имеет целью улучшение отдачи тока фотоэлектрическим элементом, причем повышение электронного тока, а в газонаполненных элементах — общего тока, состоящего из электронного и ионного токов, достигается путем уменьшения работы, затрачиваемой на освобождение электронов. При этом может быть одновременно достигнуто перемещение предельной длины волны в сторону больших длин, представляющее следующие преимущества.

1. Является возможность использовать в фотоэлектрическом отношении многие вещества, у которых предельная длина волны лежит в области коротких волн, 2, Другие вещества, сами по себе уже проявляющие фотоэлектрический эффект в белом свете, дают больший ток в виду того, что длинноволновая часть белого света также используется.

3. Благодаря чувствительности фото. электрического материала по отношению к более длинным волнам достигается отсутствовавшая прежде чувствительность к определенным спектрам, требуемая, например, для передачи на расстояние цветных изображений.

Уменьшение работы, затрачиваемой на освобождение электронов из фотоактивного материала, согласно изобретению, достигается путем изменения поверхностного слоя фотоактивного вещества посрецством химического воздействия или механического наложения поверхностных слоев другого вещества, которое может не обладать фотоэлектрической активностью. До сих пор был известен лишь способ поверхностного

„гидрирования" калиевого катода. Этот процесс имеет целью достигнуть лишь лучшего поглощения энергии, тогда как согласно настоящему изобретению, на катод должен быть нанесен слой такого вещества, которое уменьшает работу, затрачиваемую на освобождение электронов, как это часто практикуется в отношении катодов электронных ламп. С этой целью могут быть применены, например, окиси щелочноземельных металлов или осаждаемый в виде тонкого слоя барий или торий; толщина слоя может составлять лишь несколько атомных диаметров, так что самый слой способен пропускать достаточное количество света.

Этот дополнительный слой, а равно и самое фотоактивное вещество, могут быть нагреваемы до некоторой постоянной достаточно высокой температуры.

Нагревание чистого или торированного или покрытого окисью бария проводника вызывает энергичное,цвижение носителей отрицательного электричества, проявляющееся при достаточно высокой температуре в свободном выходе (испарении) электронов (эффект Ричардсона). Одновременно с нагревом, с целью повышения эмиссии, может быть использован уже известный способ отдачи фотоэлемента, заключающийся в освещении этого последнего дополнительным источником света. Эмиссия при этом повышается, так как благодаря подводимой таким образом энергии из катода выходит еще некоторое количество электронов, скорость которьи была прежде недостаточной для выхода. Ток, протекающий в неосвещен-, ном фотоэлементе при накаливании ка-, тода, постоянен и потому в случае надобности может быть отделен от тока, вызванного освещением фотоэлемента.

Нагрев катода лучше производить электрическим путем. Ток накала может проходить непосредственно по катоду или же нагреватель может быть расположен отдельно и сообщать тепло фотоэлектрическому слою посредством теплоизлучения или теплопроводности.

Такой фотоэлемент изображен на прилагаемом чертеже.

В этом фотоэлементе фотоактивный катод 1помещен на закрытом, полностью или частично, полом теле 2 из изолирующего материала, нагреваемом изнутри посредством проволоки 3. Нагревать катод можно также с помощью токов Фуко, возбуждаемьи в катоде извне.

Для добавочного освещения фотоактивного вещества, например, производимого, как указывалось выше, уже известным способом, может быть применен, постоянный источник света, спектр которого включает главным образом длины волн, ббльшие, чем предельная длина волны фотоактивного вещества, Такой источник не может сам по себе дать фотоэлектрического эффекта в виду того, что, как упоминалось выше, подводимой электронам энергии недостаточно для сообщения им скорости, требующейся для выхода из катода. Однако, это освещение вызывает разрыхление электронов; таким образом источник света, создающий фотоэлектрический эффект, может быть взят меньшей мощности и тем не менее может быть получена большая отдача электронов.

Предмет патента.

Фотоэлемент с уменьшенной внешней работой выхода электронов, отличающийся тем, что фоточувствительная часть катода покрыта дополнительным слоем окиси бария или тория, нагреваемым до температуры эмиссии электронов с вещества дополнительного слоя указанных окислов, Тин. „Печатный Труд, Згн, 5308 — 500