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III. Bedeutung des Hilfspotentials und Höhe desselben. Be- 

 kanntlich vermögen Gase Elektrizität nur in ionisiertem Zustand zu leiten. Je 

 stärker die Ionisierung ist, desto besser vermag das Gas — das in nichtionisiertem 

 Zustande einen sehr vollkommenen Nichtleiter darstellt — die Elektrizität zu 

 leiten. Gilt dies schon für Entladungen unter atmosphärischem Druck, so in noch 

 höherem Maße für Entladungen bei vermindertem Druck, wie er in den Kalium- 

 zellen herrscht. Wohl kann hier die zwischen Kathodenfläche und Anodenring 

 liegende Gasstrecke durch Einwirkung der ultravioletten Strahlung bis zu einem 

 gewissen Grade ionisiert werden, allein doch nur in den Fällen, wo starke Licht- 

 quellen (Bogenlampenlicht) zur Verfügung stehen. In allen anderen Fällen muß 

 die Ionisierung der Gasstrecke durch besondere Mittel begünstigt werden. Zu 

 diesem Ende legt man an die Kathodenfläche eine negative Spannung, ein Hilfs- 

 potential an. Der Zweck ist, durch Erzeugung eines starken, negativen Feldes 

 auf die Entsendung der ebenfalls negativen Elektronen (abstoßende Wirkung des 

 Feldes) eine beschleunigende und gleichzeitig richtende Wirkung auszuüben. Der 

 dadurch erzielte Vorteil ist zweierlei Art : Einmal werden die emittierten Elektronen 

 in dem starken Feld fast vollständig von der Kathodenfläche zum Anodenring 

 herübergeleitet, also Verluste an Elektronen auf ein Minimum reduziert ; des 

 anderen aber ihre Geschwindigkeit so gesteigert, daß sie die Gasstrecke ionisieren. 

 Nach J. J. Thomson erfolgt diese Ionisation dadurch, daß die jetzt rascher be- 

 wegten Elektronen auf ihrem Wege mit Molekülen des Gases zusammenstoßen, 

 diese zertrümmern, aufspalten in Elektronen und Ionen. Die so durch „Stoß- 

 ionisation" (nach Thomson) hinzugekommenen Elektronen addieren sich zu den 

 ursprünglichen : Der Photostrom ist um ein vielfaches verstärkt, und zwar um so 

 mehr, je vollkommener die Stoßionisierung sich auswirkt. 



Hierdurch läßt sich nun auch die Bedeutung der von Elster und Geitel 

 angegebenen Verbesserung, in die Zelle ein inertes Gas einzuführen, in ihrem vollen 

 Wert verstehen. Sie liegt darin, daß die Verwendung hoher Spannungsdifferenzen 

 zur Verstärkung des Photostroms, zur Steigerung der Lichtempfindlichkeit durch 

 Stoßionisation jetzt erst, nachdem der Gasdruck konstant bleibt, richtig möglich 

 wird. 



Diese von Thomson entwickelten Zusammenhänge zwischen Ionenstoß- 

 wirkung und Hilfspotential machen auch ohne weiteres verständlich, welche Rolle 

 die Stärke des angelegten Feldes spielt. Sie richtet sich nach der Höhe des Ent- 

 ladungspotentials der jeweils benützten Zelle. Es empfiehlt sich also, das Feld 

 möglichst stark zu wählen, einmal, weil der photoelektrische Effekt bei den höheren 

 Spannungen, wie eben ausgeführt und der Verlauf der Stromspannungcharakte- 

 ristik auch lehrt, wesentlich größer ist, des anderen, weil nur unter Einwirkung 

 eines hinreichend starken Feldes bei den blanken Metallflächen der die Propor- 

 tionalität von Licht und Stromenergie garantierende Sättigungsstrom zustande 

 kommt. Nur in diesem Fall ist dann die Zahl der sich wieder vereinigenden Ionen 

 und Elektronen gegenüber den zur gleichen Zeit insgesamt erzeugten und zur 

 Elektrode geführten so gering, daß sie wirklich vernachlässigt werden darf. So 

 wichtig nach alledem die Höhe der anzulegenden Spannungsdifferenz, d. h. die 

 Größe der den Elektronen zu erteilenden Geschwindigkeit ist, so muß man sich 

 doch grundsätzlich davor hüten, die Erhöhung derselben soweit zu treiben, daß 

 eine Glimmentladung eintritt. Allerdings, zur Bestimmung der zulässigen Höchst- 

 spannung ist sie nicht zu umgehen — wenn man sich nicht schon vorher beim 

 Bezug der Zelle darüber orientierte: Um einer Schädigung, die übrigens nur bei 

 länger dauernder Glimmlichtentladung einsetzt, vorzubeugen, schaltet man zwischen 

 Batterie und Zelle einen Widerstand entsprechender Größe ein. 



IV. Wahl des Vorschaltwiderstandes. Wie die Anlegung eines zu nied- 

 rigen oder inkonstanten Hilfspotentials die Leistung des photoelektrischen Systems 



