Фотоэффект со сложных катодов

Если иметь в виду органические соединения, то сложными катодами являются те вещества, которые дают на кривой спектр — эмиссия один или больше максимумов при энергиях более низких, чем требуется для извлечения электронов из самого органического кристалла. Само название сложный катод появилось при изучении фотоэмиссии металлов, когда оказалось, что нанесение на металл органических и неорганических пленок дает селективные фотоэффекты. Так как все органические вещества могут быть нанесены на проводящую основу, т. е. вполне можно сказать, что они образуют поэтому сложные катоды (таким образом, все простые катоды, рассмотренные в разделе 4,Б, были бы сложными ), мы в этой главе будем использовать термин сложный катод только в тех случаях, когда на кривой спектральной чувствительности появляется дополнительный ( селективный ) максимум. [c.687]

Зурман и его сотрудники в серии работ, обзор которых дан в статье [140[, исследовали фотоэлектрическую эмиссию сложных катодов, включая такие, в которых использовались органические ароматические вещества. Катоды состояли из основного слоя щелочного металла, покрытого пленкой возогнанного органического вещества (тип II). В некоторых экспериментах на органическое вещество наносился дополнительный тончайший невидимый слой щелочного металла (тип I). Были изучены нафталин, антрацен, фенантрен, дифенил, дифениловый эфир и бутадиен. Парафины не дают такого эффекта, как другие вещества. В качестве щелочного металла чаще всего использовался калий, но применялись также натрий и цезий. Спектральная чувствительность фотоэффекта в случае нафталина и калия показана на рис. 7. Положение меньшего максимума при более низкой энергии (2,87 эв на рис. 7) зависело от используемого щелочного металла, а также от орга- [c.687]

Фотоэффект со сложных катодов. Современные типы фотоэлементов с фотоэлектронной эмиссией. Чувствительность фотоэлементов с катодами из чистых металлов не может удовлетворить запросов современной техники. Поэтому уже сравнительно давни [c.72]

ФОТОЭФФЕКТ со сложных КАТОДОВ 75 [c.75]

ТЕОРИИ ФОТОЭФФЕКТА со сложных КАТОДОВ 77 [c.77]

Если при постепенном увеличении частоты света интенсивность фотоэффекта монотонно возрастает вплоть до очень коротких волн, лежащих на пределе обычных возможностей эксперимента, то говорят о нормальном фотоэффекте. Если же спектральная характеристика имеет максимум (или для сложных катодов несколько максимумов), то этот случай фотоэффекта называют селективным фотоэффектом. [c.132]

Вид вольтамперной характеристики фотоэффекта, то-есть ход кривой, воспроизводящей зависимость фототока с катода от разницы потенциалов между катодом и улавливающим электроны анодом, определяется в случае чистых металлических поверхностей, кроме геометрической конфигурации электродов, распределением скоростей среди эмиттированных фотоэлектронов и контактной разницей потенциалов между электродами. Вследствие малой плотности фототока ограничивающее ток действие пространственных зарядов весьма незначительно и ток достигает насыщения уже при очень малой величине истинной разницы потенциалов между катодом и анодом (сумма наложенной извне и контактной разницы потенциалов). В случае сложных катодов внешнее поле влияет на эмиссию, и вольтамперная характеристика сложнее. Насыщение тока наступает и для чистых металлов лишь при сравнительно большой разности потенциалов между катодом и анодом в тех случаях, когда вследствие формы катода и анода напряжённость поля у поверхности катода настолько различна в различных точках, что при малой разнице потенциалов между анодом и катодом пространственные заряды не рассеиваются в местах наименьшей напряжённости поля у катода и ограничивают здесь плотность тока. [c.132]

ФОТОЭФФЕКТ со сложных КАТОДОВ 163 [c.163]

Фотоэффект со сложных катодов. В настоящее время в области практических приложений фотоэффекта широкое распространение получили фотоэлементы с так называемыми сложными катодами. Широко применяемым представителем таких катодов является кислородно-цезиевый катод. Чувствительность вакуумных фотоэлементов с кислородно-цезиевым катодом доходит ДО 50 1А/люмен при обычных размерах площади поверхности катода (около 10 см ), тогда как наибольшая чувствительность фотоэлементов с сенсибилизированным калиевым катодом [c.163]

Предполагалось, что большая вторичная эмиссия сложных кислородно-цезиевых катодов [491—493, 496, 527—532, 567 —570] так же, как и фотоэффект, обусловливается низким потенциалом ионизации адсорбированных в поверхностной плёнке атомов цезия. Однако параллельное исследование фотоэффекта и вторичной эмиссии кислородно-цезиевых катодов показывает, что это не так [503—505, 536, 537]. При утомлении кислородно-цезиевых катодов путём их интенсивного освещения, а также при изменении толщины поверхностей плёнки цезия путём дополнительного прогрева всего прибора ход изменения коэффициента вторичной эмиссии далеко не соответствует ходу изменения фототока. Максимумы обеих кривых не совпадают. Точно так же не совпадают изменения вторичной эмиссии и фототока и при изменении структуры промежуточного слоя сложного катода. Поэтому при построении теории вторичной электронной эмиссии из сложных катодов их надо рассматривать как примесные полупроводники ) (как и в случае других видов электронной эмиссии со сложных катодов). При этом надо учитывать, что вторичные электроны вылетают не с самой поверхности сложного катода, а с некоторой глубины и что основной причиной, тормозящей их движение, является взаимодействие их с электронами полосы проводимости. Таким образом, влияние факторов, приводящих к увеличению числа этих электронов, должно отзываться на вторичной эмиссии более сложным образом, чем при термоэлектронной эмиссии. Возрастание числа электронов проводимости сверх некоторого оптимального значения должно уменьшать вторичную эмиссию из примесных полупроводников. [c.185]

В теории разряда Таунсенда из всех возможных элементарных процессов выделения электронов из катода только этот процесс и учитывался. Введённый Таунсендом коэффициент поверхностной ионизации у, равный числу электронов, эмиттируемых катодом, приходящихся на каждый ударяющийся о катод положительный ион, принимали за количественную меру вторичной эмиссии под действием положительных ионов. В действительности дело обстоит несколько сложнее. Чтобы получить значение-коэффициента вторичной эмиссии электронов при ударах о катод положительных ионов, нельзя просто приравнивать этот коэффициент коэффициенту у, а надо ещё учитывать фотоэффект с катода под действием коротковолновых излучений, возникающих в разряде, и в известной мере также действие метастабильных атомов и быстрых нейтральных частиц. Поэтому имеющиеся па отнощению к коэффициенту вторичной эмиссии экспериментальные количественные данные должны рассматриваться как верхний предел и нередко относятся к суммарному коэффициенту Т-Но и надёжных измерений суммарного у очень мало, особенна если принять во внимание, что как у, так и действительный коэффициент вторичной эмиссии — назовём его уо — должны зависеть как от природы газа, так и от природы катода. [c.188]

В конце XIX и начале XX вв. появились экспериментальные доказательства сложной структуры атома фотоэффект — явление, когда при освещении металлов с их поверхности испускаются носители электрического заряда (см. разд. 2.2.3) катодные лучи — поток отрицательно заряженных частиц — электронов в вакуумированной трубке, содержащей катод и анод рентгеновские лучи — электромагнитное излучение, подобное видимому свету, но с гораздо более высокой частотой, испускаемое веществами при сильном воздействии на них катодных лучей радиоактивность — явление самопроизвольного превращения одного химического элемента в другой, сопровождающееся испусканием электронов, положительно заряженных частиц, других элементарных частиц и рентгеновского излучения. Таким образом было установлено, что атомы состоят [c.37]

Здесь ф — работа выхода электронов из катода в электрон-вольтах. Граница фотоэффекта связана с чисто поверхностными явлениями и поэтому зависит от степени чистоты поверхности и даже в некоторой степени от характера ее обработки. Зависимостью ф от состояния поверхности широко пользуются для смещения в длинноволновую сторону красной границы фотоэффекта. С этой целью изготавливаются сложные фотокатоды, поверхность которых соответственным образом обработана покрыта тонким слоем интерметаллических соединений, окислов и т. п. [c.311]

Спектральная характеристика кислородно-цезиевого катода имеет два максимума—один в области малых длин волн X около 3500 А, другой в области больших X в начале инфракрасной области спектра. Сравнение спектральных характеристик сложных катодов, у которых подкладкой во всех случаях служило серебро, а щелочные металлы (восстанавливающие в процессе формирования катода окись серебра и образующие адсорбированный внешни11 слой) были различны, показало, что максимум спектральной характеристики в коротковолновой области спектра приходится у всех катодов на одну и ту же длину волны, тогда как граница фотоэффекта и положение максимума в длинноволновой области различны для различных щелочных металлов (рис. 20). [c.73]

Теории фотоэффекта со сложных катодов. Слои окиси цезия с избыточным содернганием цезия и с наличием атомов серебра в кислородно-цезиевых фотоэлементах, равно как и слой Sb s j в сурьмяно-цезиевых, являются примесными полупроводниками. Избыточные атомы цезия вызывают появление местных энергетических уровней, увеличивающих электропроводность и эмиссионную способность катодов, а также образуют на поверхности катода облегчающий эмиссию одноатомный слой. Поэтому в настоящее время вполне естественно искать объяснения специфических свойств сложных фотокатодов, и в частности их большой чувствительности, исходя пз зональной теории полупроводников. Как уже было подчёркнуто в предыдущей главе при объяснении явлений, имеющих место в оксидных катодах, в настоящее время ещё не создано впо.чне разработанной теории термоэ.чектронной эмиссии из полупроводников. В ещё большей мере это справедливо для фотоэлектронной эмиссии. Однако некоторые положения здесь [c.76]

Согласно Дебуру, а также П. В. Тимофееву, развившему эту теорию далее, фотоэффект со сложных катодов обусловливается не выходом из катода электронов, поглотивших энергию светового кванта, а фотоионизацией атомов цезия, адсорбированных иа сравнительно толстом слое окиси цезия. Положение границы фотоэффекта и чувствительность сложного фотокатода зависят oi строения поверхности слоя окисла, от числа имеющихся на поверхности активных точек и от напряжённости молекулярного поля в этих точках. Электроны, эмиттируемые при фотоионизации адсорбированных атомов цезия, возмещаются за счёт электронов, приходящих из серебряной подкладки через промежуточный слой окисла. Поэтому на чувствительность сложного фотокатода влияет величина электропроводности промежуточного слоя. Электропроводность слоя в свою очередь зависит от состояния этого слоя, т. е. от наличия в нём посторонних и избыточных атомов. [c.78]

Спектральная характеристика кислородно-цезиевого катода имеет два максимума — один в области малых частот около 4000 А, другой в области больших частот в начале инфракрасной области спектра. Сравнение спектральных характеристик сложных катодов, у которых подкладкой во всех случаях служило серебро, а щелочные металлы (восстанавливающие в процессе формирования катода окись серебра и образующие адсорбированный внешний слой) были различны, показало, что максимум спектральной характеристики в коротковолновой области спектра приходится у всех этих катодов на одну и ту же длину волны, тогда как граница фотоэффекта и положение максимума в длинноволновой области различны для различных щелочных металлов (рис. 75). Отсюда Дебур делает заключение, что максимум в коротковолновой области обязан своим происхождением вкрапленным в промежуточный слой частицам серебра, а максимум в длинноволновой части обусловливается фотоэмиссией из поверхностной плёнки щелочного металла (см. также [461]). [c.168]

Вторичная электронная эмиссия из сложных катодов. Эффект Мальтера. При практических применениях вторичной эмиссии в электронных умножителях пользуются в качестве эмитто-ров сложными катодами, описанными нами в главе о фотоэффекте, так как эти катоды обладают большим коэффициентом вторичной эмиссии 8. Для кислородно-цезиевых катодов удавалось получать 8 до 10,5, и не представляет особых затруднений при массовом изготовлении фотоэлементов с вторичной эмиссией получать 8 около 5. [c.184]

В то же время межфазные электронные переходы под действием света на границе металл — раствор электролита стали систематически изучать лишь сравнительно недавно, хотя история исследования так называемых фотовольтаических явлений насчитывает уже более 130 лет. Еще в 1839 г., т. е. задолго до открытия Герца, Беккерель обнаружил, что потенциал ряда металлических электродов, помещенных в растворы солей, кислот и оснований, изменяется при освещении электрохимической ячейки [10]. Этот эффект, названный эффектом Беккереля , представляет собой в общем случае достаточно сложный комплекс различных по своей природе явлений, и лишь сравнительно недавно удалось выделить отдельные его составляющие. Среди относительно ранних исследований фотоэффекта в электрохимических системах, обзор которых содержится в [И], следует отметить работу Боудена [12], который обнаружил изменение потенциала ртутного катода в растворах серной кислоты при освещении. Позднее Хиллсон и Райдил [13] исследовали аналогичный эффект на никелевом, серебряном и медном электродах. [c.9]

Внешний фотоэффект имеет место как с поверхности чистых металлов или покрывающих такую поверхность тонких плёнок, так и при более сложном строении поверхностного слоя тела, эмитт ирующего фотоэлектроны. В дальнейшем мы будем называть всякое эмиттирующее фотоэлектроны тело, безразлично, будет ли это чистый металл или нет, — катодом, самое явление внешнего фотоэффекта мы будем сокращённо называть просто фотоэффектом. [c.130]