Cella fotoelettrica fotoemissive
1932
ambito culturale
costruzione
, Olanda
materiale
- vetro
- metallo
- materiale isolante
misure
7x3x3
descrizione e uso
Strumenti utilizzati per misure di intensità di radiazione. La cella fotoelettrica ha trovato posto nei laboratori di fisica come dispositivo per misure di intensità di radiazione e, come tale, può essere classificato insieme alle pile termoelettriche e alle lastre fotografiche. Queste al cesio su argento ossidato (Ag-Cs2O-Cs), con anodo centrale, a vuoto, sono di tipo emissivo, dove gli elettroni vengono emessi da una superficie metallica per azione della radiazione (effetto fotoelettrico esterno) e sono raccolti da un elettrodo mantenuto ad un potenziale positivo. Le celle sono costituite da un'ampolla di vetro o di quarzo nella quale sono contenute la superficie emittente e l'elettrodo ricevente gli elettroni. L'ampolla può essere a gas o a vuoto: nel secondo caso, l'anodo raccoglie praticamente tutti gli elettroni emessi dal catodo fotosensibile. L'introduzione di un gas inerte permette l'amplificazione dell'effetto, dovuta a ionizzazione per collisione; le celle a vuoto, se la radiazione è sufficiente, sono preferibili per la loro stabilità. La cella all'ossido di cesio, sensibile ad un ampio spettro di frequenze, è per questo il tipo più usato nel laboratorio: è stata sviluppata per rispondere, con alta sensibilità, alle lampade ad incandescenza al tungsteno, dove la maggior parte dell'energia viene emessa nel rosso e nell'infrarosso. Fin dal loro apparire nel 1930, la produzione di altri tipi di celle è divenuta trascurabile. Per l'ultravioletto possono essere usate celle all'Cs2O con filtri, o in associazione con composti sensibili. L'isolamento fra anodo e catodo deve essere particolarmente curato per misure di sorgenti deboli: in certe celle i due terminali sono connessi ai piedini di uno zoccolo standard da tubo termoionico, ottenendo un isolamento non troppo buono; in altre, le connessioni sono fatte mediante un terminale posto da parti opposte dell'ampolla, frapponendovi così parecchia superficie isolante che permette un ottimo isolamento; altre celle sono senza base e i terminali escono dall'ampolla attraverso una comune saldatura, ottenendo un isolamento intermedio. Inoltre, per misure molto sensibili deve essere limitata la corrente di fondo, generata per emissione termoionica, tramite un opportuno raffreddamento. Per il tipo di conduzione che si ha sulla superficie delle ampolle, il raffreddamento riesce ad eliminare anche questo difetto di isolamento. Un opportuno anello di guardia, a potenziale zero, posto all'esterno dell'ampolla risolve questo problema; se posto all'interno, evita la conduzione dovuta ai residui della deposizione della sostanza fotoemittente. Le celle a fotoemissione possono essere utilizzate in associazione con galvanometri sensibili o con elettrometri, ma può essere utilizzata anche l'amplificazione a valvole in corrente continua e la lettura della corrente può essere fatta con un galvanometro o un milliamperometro: le valvole costruite per essere utilizzate in amplificatori adatti a questo scopo vengono dette tubi elettrometri (scheda SIC n. 307). (Daniele Rebuzzi)
iscrizioni
Marchio del costruttore. Tipi: 3513 e 3531.