СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1934 года по МПК H01J40/14 

Настоящее изобретение относится к электрическим аппаратам, в частности, к электрическим устройствам, содержащим светочувствительные приборы для производства фотоэлектрических токов.

В световой записи звуков, в телевидении и в других смежных областях техники изменения световых импульсов могут быть настолько незначительными, что фото-электрические токи, получающиеся в обычных фото-электрических приборах, применяемых в стандартных схемах, оказываются слишком слабыми для того, чтобы можно было тотчас использовать их для работы.

В большей или меньшей степени эта трудность имеет место и в случае приведения в действие приборов для сигнализации движения или для уличного освещения, которые должны отвечать на едва заметные для глаза изменения силы света при приближении темноты в сумерках или на рассвете. Для всех этих случаев желательно иметь устройства, в которых могли бы быть применены фото-электрические элементы или другие светочувствительные приборы для получения фото-электрических токов значительно большей силы, чем те, которые получались в обычных устройствах. Описываемое ниже изобретение заключается в использовании для этой цели обратного действия, причем усиленные колебания фото-электрических токов получаются от одного из обычных светочувствительных приборов, активируемого световым источником, интенсивность которого подвергается незначительным или сложным изменениям.

Возвращение энергии в прибор, вследствие регенеративного действия, служит для компенсирования потерь устройства в такой мере, чтобы получилось значительное повышение усиления, причем величина усиления ограничивается лишь электрическими свойствами, насыщением; или т.п. устройства как целого.

Сущность изобретения - заключается в том, что фотоэлемент и лампа тлеющего разряда соединены последовательно для питания их от общего источника напряжения, причем световая энергия от лампы, расположенной вблизи фотоэлемента, действует на фотоэлемент, усиливая регенеративно действие сигнала.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2 - схему видоизмененного устройства по фиг. 1.

В непосредственной близости от фото-элемента 1 расположена лампа тлеющего разряда 2 (или иной источник света, модулируемый электрическим способом).

Для питания устройства служит источник постоянного тока 3; кроме того, устройство содержит еще сопротивление 4. Очевидно, что если светочувствительный прибор 1 не освещен, то его сопротивление можно считать бесконечным, и напряжения, приложенного к лампе 2, недостаточно для образования тлеющего разряда. Однако, при освещении фотоэлемента 1 каким-нибудь внешним источником света сопротивление прибора 1 значительно падает, в результате чего напряжение на зажимах лампы тлеющего разряда увеличивается настолько, что образуется тлеющий разряд. Напряжение батареи 3 и сопротивления 4 должны быть подобраны так, чтобы образование разряда происходило при освещении фото-электрического элемента источником света нормальной интенсивности. Очевидно, что световое действие образующегося в лампе 2 тлеющего разряда дополняет действие внешнего источника света и вызывает дальнейшее падение сопротивления в приборе 1. Результирующее увеличение тока, в свою очередь, способствует повышению интенсивности разряда в лампе 2, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Электрическая энергия, получающаяся от фото-электрического элемента под действием первоначального светового импульса, может таким образом превращаться в световую энергию, которая, в свою очередь, активирует фотоэлемент, пока не будет достигнуто состояние равновесия, при котором образующиеся фото-электрические токи достигают относительно больших амплитуд. Очевидно, что при надлежаще составленной схеме, включающей лампу с тлеющим разрядом и фото-элемент, может иметь место обратное действие, достаточно сильное для того, чтобы образовались электрические токи, амплитуды которых ограничены лишь характеристиками насыщения фото-элемента. Для того, чтобы получить удовлетворительные результаты, величина обратного действия должна регулироваться, т.е. первоначальный световой импульс должен определять образование и поддержание тлеющего разряда для того, чтобы фото-электрические токи могли точно воспроизводить изменения указанного первоначального светового импульса. Регулирование обратного действия можно осуществить путем изменения количества света, направленного от лампы с тлеющим разрядом на фотоэлемент. Этого можно достигнуть или изменяя расстояние между этими приборами или применяя переменное сопротивление (на чертеже не показанное), шунтирующее, лампы тлеющего разряда, или другим подходящим способом. Очевидно также, что можно довести обратное действие до такой величины, при которой в цепи, при наличии в ней самоиндукции и емкости, образуются колебания. Разность потенциалов на зажимах сопротивления 4 можно использовать для приведения в действие электрических приборов (на чертеже не показанных), как, например, реле, усилители и т.п., которые могут управлять внешними колебаниями первичного источника света.

В том случае, когда фото-электрического тока, полученного от светочувствительного элемента, недостаточно для создания в приборе 2 тлеющего разряда требуемой интенсивности, желательно поместить между этими приборами усилитель. На фиг. 2 изображена трехэлектродная лампа 5; в цепь ее сетки включен фото-элемент 1, а в анодную цепь - лампа 2 тлеющего разряда. Батарея 3 питает энергией все устройство за исключением нити усилителя, питаемой от отдельного источника энергии. Отдаваемую мощность можно отводить от зажимов сопротивления 4 или, при желании, через трансформатор высокой или низкой частоты. Эта видоизмененная схема работает подобно схеме фиг. 1, а наличие усилителя способствует повышению надежности работы и чувствительности в отношении образования тлеющего разряда, реагирующего на изменения в первоначальном источнике света.

1. Светочувствительное устройство, состоящее из фотоэлемента и лампы тлеющего разряда, отличающееся соединением фотоэлемента и указанной лампы тлеющего разряда последовательно для питания их от общего источника напряжения, причем световая энергия от лампы, расположенной вблизи фотоэлемента, действует на фотоэлемент, усиливая регенеративно действие сигнала.

2. Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся включением фотоэлемента в цепь сетки усилителя, в выходную цепь которого включена лампа тлеющего разряда, воздействующая на фотоэлемент.