is een instrument, dat dient om lichtsignalen om te zetten in electrische. De oudste fotocel is de seleniumcel. Selenium vertoont de eigenschap, dat zijn electrische weerstand verkleind wordt, wanneer er licht op valt.
Deze eigenschap werd in 1873 gevonden door de Engelsman Willoughby Smith. Werner von Siemens maakte de eerste seleniumcel in 1876. Tegenwoordig gebruikt men meer loodsulfide voor dit doel.De vacuum fotocel werd het eerst geconstrueerd door Elster en Geitel in 1905. Het is een glazen vat, luchtledig gepompt, op de binnenkant waarvan een laagje metaal wordt aangebracht, dat een sterk uitwendig fotoeffect vertoont. Het licht treedt binnen door een helder gelaten plek van de glazen ballon. De uittredende electronen worden verzameld op een anode, in de regel in de vorm van een ring in de ballon aangebracht. Elster en Geitel gebruikten als actief metaal barium en strontium, tegenwoordig gebruikt men de alkalimetalen kalium en caesium. Alle fotocellen werken sterk selectief, d.w.z. dat zij zeer uiteenlopende gevoeligheid bezitten voor licht van verschillende kleur.
De stroomsterkte van een fotocel wordt vergroot door een weinig gas in de buis te laten, waardoor de gasgevulde fotocel ontstaat. Tegenover het voordeel van de grotere gevoeligheid staat het nadeel van een geringere constantheid, doordat het gas langzamerhand geabsorbeerd wordt door het metaal, en het gevaar, dat bij te hoge belasting een gasontlading optreedt. Waterstof, als vulling gebruikt, wordt weggenomen door het metaalbeslag maar maakt wel, dat door hydridevorming de laag blijvend gevoeliger is geworden. De gebruikelijke gasvulling is argon, neon en helium van een druk van 0,1-10 mm kwikhoogte.
De jongste klasse van fotocellen is die, welke in navolging van Schottky sperlaagfotocellen worden genoemd. De oudste is de cupro-oxyde-fotocel, gepatenteerd in 1926 door de Westinghouse Brake Cy, bestaande uit een plaatje koper, aan één zijde geoxydeerd tot Cu2O; op dit oxyde wordt een zeer dun doorzichtig laagje van metaal aangebracht. Valt er licht door dit dunne laagje, dan kan men een electrische stroom door een sluitdraad laten vloeien, van de spiraal naar het koperplaatje, zonder dat daarbij een batterij of iets dergelijks nodig is. Schottky nam aan (1930), dat tussen het koper en het koperoxyde zich een zeer dun laagje bevindt, de sperlaag, die de stroom slechts naar één richting doorlaat. Alleen onder de invloed van het licht kunnen de electronen in de verboden richting door de sperlaag heen komen van het oxyde in het koper. Ofschoon dit soort fotocel zonder hulpspanning een stroom geeft, is het van voordeel toch een hulpspanning toe te passen; de stroom wordt dan zeer veel sterker.
Behalve koperoxyde lenen zich vele andere halfgeleiders voor de constructie van fotocellen. Er mag hier alleen nog genoemd worden de combinatie: ijzer-selenium-goudlaagje.
TOEPASSINGEN
De zwakke effecten, die de fotocellen leveren, worden versterkt met lampversterkers, zoals in de radiotechniek gebruikelijk en kunnen dan voor diverse doeleinden worden gebruikt. Genoemd mogen hier worden de toepassingen in de fotometrie, speciaal in de fotometrie der sterren en bij de sprekende film. Zeer veel toepassingen vinden de fotocellen als relais, die automatisch een of ander mechanisme in werking zetten, wanneer licht op de cel valt of ook wel omgekeerd, als het licht wordt onderschept. Voorbeelden hiervan: automatisch neerlaten van zonneschermen, als de zon doorbreekt; automatisch inschakelen van lichtboeien, straatverlichting enz.; alarmsystemen bij brandkasten, waarbij de persoon, die de brandkast nadert, een onzichtbare (infrarode) bundel onderschept; brandalarm; rook- en mistalarm; als personen teller werkt de fotocel, doordat het aantal keren, dat haar licht wordt onderschept, op een telwerk wordt overgebracht; als signaal op onoverzichtelijke hoeken wordt de fotocel in werking gesteld door het licht van de automobielkoplampen. Weer andere toepassingen vindt men in de industrie, als artikelen gekeurd moeten worden op kleur of glans; dikwijls zet de fotocel een mechanisme in werking, dat de afgekeurde artikelen automatisch uit de partij verwijdert. Op die manier kan men bijv. erwten lezen.
PROF. DR C. ZWIKKER
[Lit.: N. R. Campbell en D. Ritchie, Photoelectric Cells (3de dr. 1934); G. P. Barnard, The selenium cell (1930); V. K. Zworykin en E. G. Ramberg, Photoelectricity (1949).
