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Lichtelektrische Zelle.
Bisher waren die lichtelektrischen Zellen derart gebaut, dass ein als Kathode dienender Kaliumbelag (Kaliumamalgam) im Inneren einer evakuierten oder einen geringen Gasdruck aufweisenden Glasröhre angebracht war. Der Kaliumkathode stand eine positive Auffangelektrode gegenüber, welche ringförmig oder netzförmig ausgebildet war und aus Platin bestand. Durch die Öffnungen dieser Auffangelektrode trat der Lichtstrom auf die Oberfläche der Kathode, so dass bei Anlegen einer Potentialdifferenz an die beiden Elektroden ein Strom im Innern der Röhre von der Kathode zur Auffangelektrode floss, indem durch das Licht an der Kathode Elektronen ausgelöst wurden, welche durch das angelegte elektrische Feld an die Auffangelektrode geführt wurden.
Waren die Röhren mit Edelgas von geringem Druck erfüllt, so wurde hiebei noch die Stossionisation mit Erfolg ausgenützt. Die mit diesen Zellen erzielten elektrischen Ströme waren verhältnismässig gering und bedurften in der Mehrzahl der Fälle für praktische Anwendung einer Verstärkung.
Es sind auch bereits lichtelektrische Zellen bekannt, bei denen die von einer als Hilfselektrode dienenden Glühelektrode ausgehenden Elektronen benutzt wurden, um die bei den oben beschriebenen Kaliumzellen an der Kalium-Photokathode auftretenden Ermüdungserscheinungen zu verringern.
Hiebei war bereits vorgeschlagen, die Glühelektrode mit Thorium zu imprägnieren, um schon bei geringer Lichtausstrahlung der Glühelektrode eine genügende Elektronenausbeute am Glühfaden zu erzielen.
Diese Zellen haben den Nachteil, dass die Hilfselektrode geglüht werden muss, was eine zusätzliche Apparatur erfordert.
Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, dass die Ströme in der Zelle wesentlich stärker sind, wenn beide Elektroden oder mindestens eine derselben oder auch nur eine Hilfselektrode aus kaltem radioaktiven Metall bestehen, dessen Alphateilchen die Oberfläche der Photokathode durchdringen.
Einige Ausführungsbeispiele der neuen lichtelektrischen Zelle seien im folgenden beschrieben.
Fig. 1 zeigt die lichtelektrische Zelle in der üblichen Form, in welcher 1 die Glasröhre und 2 den üblichen kathodischen Kaliumbelag darstellt. Neu ist, dass die beispielsweise gitterförmige positive Auffangelektrode 3 aus radioaktivem Metall, z. B. Thorium oder aus einer Thoriumlegierung besteht und nicht beheizt ist, also kalt wirkt. Trifft dann der Lichtstrahl L durch eine Öffnung der Auffangelektrode 3 auf eine Stelle a der Kaliumsehieht 3, so trifft gleichzeitig auf die Stelle a ein von dem Thorium der Auffangelektrode 3 ausgehendes Alpha-Strahlenbündel. Dieses letztere Strahlenbündel bewirkt, dass ein
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differenz vom Punkte a zur Auffangelektrode 3 fliesst. Die gleichzeitige Bewertung der Kathode mit Alphateilchen bewirkt eine Verringerung der Austrittsarbeit der Elektronen aus der Kathodenfläehe.
Diese neue Wirkung tritt auch bei einer Röhre mit schwacher Gasfüllung auf. In diesem Falle muss der Gasdruck so bemessen werden, dass die durch die Alphateilchen des Thoriums bewirkte Ionisation des Gases noch nicht ausreicht, um bei angelegter Potentialdifferenz einen Strom zu erzeugen, ohne dass eine Belichtung der Kathode erfolgt wäre.
Man kann aber auch gemäss Fig. 2 sowohl die Kathode 4 als auch die Auffangelektrode 5 aus kaltem radioaktiven Metall herstellen oder die Kathode 4 allein aus kaltem radioaktiven Metall herstellen.
Estritteine spezifische lichtelektrische Wirkung auf, wenn auf der Kathode 4, z. B. aus einer metallischen Thoriumlegierung, z. B. Molybdän m ; t 2% Thorium, eine atomare Metallschicht vorhanden ist, die nach
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strom e an der atomaren Metallschicht 4 ausgelöst wird.
Schliesslich kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass gemäss Fig. $ eine Hilfselektrode $ aus kaltem radioaktivenMetall vorgesehen ist, welche nicht an den Stromkreis angeschlossen ist, während an die Kathode $ und die positive Auffangelektrode 7 eine Potentialdifferenz angelegt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Lichtelektrische Zelle, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Zelle kalte radioaktive
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durchdringen.