Фотоэлектрическое устройство Советский патент 1942 года по МПК H01J40/16 

Известно, что фотоэлемент с внешним фотоэффектом при освещении :может давать ток во внешней цепи без источника электродвил уш,ей сильг. Последняя получается в самом фотоэлементе за счет начальной скорости электронов, которые могут зарядить коллектор (анод) до такого потенциала, который будет как раз соответствовать максимальной энергии фотоэлектронов.

Техника изготовления сложных катодов, в частности кислородно.цезиевых, сурьмяно-цезиевых и других, позволяет производить очувствление электродов в вакууме с одной стороны так, что пластинка такого электрода при освещении может давать с одной стороны фотоэмиссию, а с другой оставаться нейтральной и играть роль коллектора электронов.

OnHCbiBaeiMoe изобретение касается фотоэлектрических устройств для генерирования электрической энергии, конструкция которых основана на использовании свойства односторонних электродов. В предлагаемом фотоэлектрическом устройстве, согласно изобретению, ряд отдельных электродов, расположенных в вакуумном баллоне и образующих фотоэлектрическую батарею, активированы лишь с одной сторОН ы и расположены геометрически так, что объемный заряд, получаемый при освещении каждого из них, повышает по абсолютной величине отрицательный потенциал следуюшего фотоэлектрода, который со своей тыловой стороны является коллектором электронов, а с лицевой (активированной) стороны образует объемный заряд, сообщающий потенциал следующему электроду.

Сущность изобретения поясняется схематическим чертежом, на фиг. 1-3 которого предлагае.мое фотоэлектрическое устройство изображено в трех вариантах.

В фотобатареи с односторонне изолированными электродами, изображенной схематически на фиг. , А - баллон, К - катод, В-коллектор с выводами, Г - односторонне изолированные фотокатоды, С - фотоактивные слои, Д - гальванометр, Е - световой поток.

.Vo 60974- 2 -

Г азкость потенциалов, даваемая такой фотобатареен, будет зав} сеть от числа э.чектродоз, от интенсивности и спектра.чы:ого состава светового потока, от качества фстоактивных слоев и, naKCiiea, от С1:ль самого фототока, т. е. от сопротивления внешней цепи, падая при уменьшении сопротивления и достигая максимума при ее размыкании.

В качестве изолированных фотоэлектродов можно применить фотомозаику с микрофотокатода ми, очувствленными асим.метрично путем применения молекулярного луча из паров цезия или иным путем. Выводы можно прикрепить к сплошным металлическим планкам или слоям проводника, нанесе1 ным «а мозаику с двух сторон. Очевидно, что такая мозаика может дать значительную электродвижущую силу, которая в суш;ности будет лимитироваться только изоляцией подложки и другими утечками.

Схема фотоэлектрического устройства, изготовленного из такой мозаики, показала на фиг. 2. Здесь /1 - подложка, В - электроды, присоединяемые к вводам, Г - изолированные микрофотоэлектроды, очувствленные с одной Стороны, Е - световой поток, 3 - направление молекулярных лучей при очувствлении .

Очевидно, что даже при равномерном очувствлении изолированных микрофотоэлементов мозаики со всех сторон возможно получение фотоэлектродвижущей силы в такой фотобатарее при одностороннем освещении, обеспечивающем необходимую асимметрию при образовании объемных зарядов около каждого фотоэлектрода, хотя утечки благодаря наличию самого объемного заряда будут конечно так велики, что значительной величины фотоэлектродвижущей силы добиться не удастся. Тем не менее, если придать мозаике форму диска, окруженного по периферии рядом электродов, соединенных с вводами, то поляризация этих периферических электродов будет зависеть от направления лучей света и может служить в качестве указателя направления их. Фиг. 3 дает схематическое изображение такой круговой фотобатареи для автоматического определения направления световых лучей.

П р е д м е т изобретения

1.Фотоэлектрическое устройство для генерирования электрической энергии, основаНное на внешнемфотоэффекте, отличающееся тем, что ряд отдельных электродов, расположенных в вакуумном баллоне и образующих фотоэлектрическую батарею, активированы лишь с одной стороны и расположены геометрически так, что объемный заряд, получаемый при освещении каждого из них, повышает по абсолютной величине отрицательный потенциал следующего фотоэлектрода, который со своей тыловой стороны является коллектором электронов, а с лицевой активированной стороны образует объемный заряд сообщающий потенциал следующему электроду.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве системы несимметрично активированных электродов фотобатареи применен мозаичный электрод, каждый элемент мозаики которого активирован несимметрично по его поверхности одним из известных способов.

3.Видоизменение устройства по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что Б качестве системы электродов применен активированный си1мметрично и снабл ;енный по краям токопроводящими электродами мозаичный фотокатод, фотоэлектрическая аси1мметрия которого получается за счет оптической лесимметрии направления света.

4.В устройстве по пп. 1 и 4 переключение токоподводящих пластин. : целью определения направления света.

Ф л