Техника - молодёжи 1940-08-09, страница 15

высоким сопротивлением; поэтому его называют запорным слоем. А фотоэлементы, построенные на этом принципе, называются твердыми или фотоэлементами с запорным слоем.

Совершенно такими же свойствами обладают селеновые фотоэлементы, с той только разницей, что они превращают в энергию электрического тока около 0,1 % световой энергии. На единицу падающего света {1 люмен) фотоэлементы из закиси меди дают ток в 150 миллионных ампера, а селеновые—от 400 дс 500 миллионных.

Вначале было распространено мнение, будто явление, которое мы наблюдаем в запорном слое, представляет совершенно самостоятельный вид фотоэффекта. Однако работами Физико-технического института Академии наук было установлено, что на самом деле мы имеем в этом случае одно из проявлений внутреннего фотоэффекта.

Работники института поставили задачу создать фотоэлементы из материала, обладающего гораздо более сильным внутренним фотоэффектом, чем закись меди или селен, а именно — из сернистого таллия.

Удалось установить, что и закись меди л селен обладают дырочным механизмом* проводимости, о ко-

Медь

Закись меди Запорный слой -М ЕА Ь

# ~ 0-

iVWt

+

Схема твердого выпрямителя. Рабочим веществом^} здесь является закись меди, которой покрывают медную пластинку при температуре свыше тысячи градусов. В таком выпрямителе электрический ток в одном направлении проходит зна-чительно легче, чем в обратном, — таким образом ток выпрямляется.

тором мы рассказывали выше. Сернистый же таллий, как оказалось, может быть сделан как дырочным, так и электронным полупроводником, в зависимости от того, имеется ли bi нем избыток серы или таллия. В дырочном* полупроводнике свет, вырывая электрон, сообщает ему достаточную энергию для того, чтобы он мог перейти в свободное состояние. Пройдя через запорный слой и металл, электрон заряжает металл своим отрицательным зарядом. В электронном же полупроводнике вырванный светом! электрон освобождает одно из нормальных квантовых состояний, которое сейчас же занимает электрон, пришедший через запорный слой из металла. При этом металл, отдав электрон, заряжается положительно. Это — новый, еще никогда не наблюдавшийся вид фотоэффекта запорного слоя.

Научный сотрудник Физико-технического института Б. Т. Коломмец создал фотоэлементы, построенные на этом принципе. Они отличаются весьма практически ценными особенностями. В то время как дырчатые фотоэлементы действуют только от видимого света, электронные обладают особенно высокой чувствительностью именно к невидимым, инфракрасным лучам. Ток, получаемый при этом, оказывается в несколько раз сильнее, чем дают фотоэлементы с дырчатым механизмом» (от 5 тыс. до 8 тыс. миллионных ампера на люмен). ОКоэфициент полезного действия новых фотоэлементов приблизился к 1 %, то есть увеличился почти в десять раз.

Эти серноталлиевые фотоэлементы Б. Т. Коломиец применил для звукового кино. На заводе «Ленкинап» к XVIII съезду ВКП(б) была создана новая аппара-

Прозрачиыи сдой золота

Запорный слой

Схема фотоэлемента из сернистого таллия. Здесь вместо меди и ее закиси применен слой сернистого таллия на железной основе. Такой фотоэлемент обладает особой чувствительностью к невидимым, инфракрасным лучам.

тура. Она безупречно работает в Доме кино и в кинотеатре «Форум».

Новая аппаратура отличается простотой: отпадает необходимость в добавочном фотокаскаде усиления, в источниках и проводках высокого напряжения. Но главное ее преимущество — чистота звука. Единственным источником! тока в новых фотоэлементах и в громкоговорителях служит проходящий сквозь киноленту свет. Если этого освещения нет, то звук полностью отсутствует. В прежних же аппаратах, где имелись высоковольтные батареи, ток проходил самым беспорядочным образом и без света к давал те неприятные потрескивания и шипение, которые так портят] звук в кино. Новые! фотоэлементы нечувствительны также к механическим колебаниям и всякого рода внешним влияниям на киноаппарат.

Другая область применения новых фотоэлементов — приборы, обеспечивающие безопасность горных и шахтных работ. Появляющиеся в воздухе небольшие следы горючих газов сгорают на поверхности платиновой проволочки, нагретой током, и повышают ее температуру. А фотоэлемент, чувствуя невидимые глазу инфракрасные лучи, отмечает этот нагрев и дает сигнал о приближении опасности.

При помощи новых фотоэлементов можно осуществить любую сигнализацию не только в видимых, но я в невидимых лучах; можно автоматизировать самые разнообразные технические процессы, сортировку и контроль изделий и многое другое.

А сам фотоэлемент необычайно прост и удобен. Он представляет собой покрытую прозрачным лаком полоску железа с нанесенным тонким слоем сернистого таллия и прозрачным* золотым* покровом!. Отсутствие необходимости во внешних источниках тока и громадная чувствительность открывают новому фотоэлементу весьма широкие перспективы в технической практике. Токи, создаваемые сильным светом, достигают 0,2 ампера при напряжении 0,3 вольта.

Физико-технический институт Академии наук непрерывно работает над созданием новых типов фотоэлементов. Фотоэлементы становятся все более совершенными, а размеры их делаются все меньше.

?

У Сернистый таллий ——железо

Свет

13