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Vorrichtung mit elektrischer Entladungsröhre.
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emissionsröhren geboten werden. Man kann mit einer solchen Vorrichtung nämlich einen aus der Sekundäremissionselektrode austretenden Strom erhalten, dessen Elektronenzahl je Primärelektron etwa 3000 beträgt ; ein Ergebnis, das bei Verwendung der bekannten Sekundäremissionselektroden nur mit einer praktisch nicht zu verwirklichenden Anzahl Sekundäremissionselektroden erzielbar wäre.
Weiters hat die Erfindung die überraschende Erscheinung ergeben, dass die Sekundäremission eine gewisse Trägheit besitzt, d. h. dass die oben erwähnten grösseren Ströme erst nach einiger Zeit erreicht werden und dass diese Ströme längere Zeit fortdauern, u. zw. bisweilen noch während vieler Stunden, nachdem der Primärelektronenstrom ausgeschaltet worden ist.-Obwohl es selbstverständlich sehr schwer ist, über diese ziemlich rätselhafte Erscheinung etwas mit Bestimmtheit zu sagen, darf doch der Erklärungsversuch gewagt werden, dass diese Erscheinungen durch etwa in der Sekundäremissionselektrode oder in deren Umgebung entstandene positive Ladungen herbeigeführt werden.
Als Material für die hier beschriebene Elektrode können verschiedene Stoffe verwendet werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Elektrode benutzt, die aus Aluminium mit einer dünnen Aluminiumoxydhaut besteht, auf welcher ein leicht Sekundärelektronen emittierender Stoff angebracht bzw. aufgebracht ist. Ausser Aluminium kann man z. B. Beryllium, Magnesium, Silizium verwenden, die an ihrer Oberfläche mit einer dünnen aus ihren Oxyden bestehenden Haut versehen sind, welche ihrerseits mit einem leicht Sekundärelektronen abgebenden Stoff überzogen ist, für den nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Oxyde der Alkali-oder Erdalkalimetalle vorzugsweise in Betracht kommen. Der leicht Sekundärelektronen abgebende Stoff kann in einer äusserst dünnen Schicht von etwa submikroskopischer Stärke auf die Oxydhaut aufgebracht werden.
Es wurde festgestellt, dass man den Sekundärelektronen abgebenden Stoff nicht nur auf die vorerwähnten mit einer Oxydhaut überzogenen Metalle, sondern auch auf Stoffe, wie Willemit, aufbringen kann, das sich auf einer entsprechenden Unterlage befindet.
Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung kann wie folgt hergestellt werden :
Eine für die Herstellung der Sekundäremissionselektrode zu verwendende Aluminiumplatte wird mit einer dünnen Aluminiumoxydschicht überzogen. Die Stärke dieser Schicht kann z. B. von
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Art mit einer Kathode, einer Anode und etwaigen ändern Elektroden zu einer Entladungsröhre zusammengebaut, worauf die Röhre evakuiert und eine kleine Menge Alkali-oder Erdalkalimetall in der Röhre verdampft und auf die Aluminiumoxydhaut niedergeschlagen wird. Die Röhre wird dann während etwa zehn Minuten auf 2000 C erhitzt und hierauf bis auf Zimmertemperatur abgekühlt. Sodann wird eine geringe Menge Sauerstoff in die Röhre eingeführt, wobei alles Alkali-oder Erdalkalimetall oxydiert wird. Die Röhre wird dann ausgepumpt.
Es sei bemerkt, dass für die Entladungsröhre nach der Erfindung auch andere Herstellungsarten möglich sind.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.
Fig. l zeigt eine Vorrichtung und Fig. 2 eine Sekundäremissionselektrode nach der Erfindung.
In den Fig. 3 und 4 sind andere Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dargetellt.
In Fig. l ist 1 eine U-oder V-förmige Röhre mit einer photoaktiven Kathode 3, einer Anode 5 und einer Sekundäremissionselektrode 7. Von einer Lichtquelle 8, die mit einer Batterie 9 und einem veränderlichen Widerstand 11 verbunden ist, fällt durch eine Linse 13 hindurch Licht auf die Kathode. 3.
Aus dieser Kathode treten Elektronen aus, die mittels einer Spule 15 auf die Sekundäremissionselektrode 7 konzentriert oder fokussiert werden. Um den Röhrenteil herum, den die von der Elektrode 7 zu der Anode 5 wandernden Elektronen durchlaufen, ist eine ähnliche Spule 17 angeordnet. Die beiden Spulen werden von einer Batterie 19 gespeist, mit der sie parallel vermittels eines Spannungsteilers 21 über die Kontakte 23 und 25 verbunden sind.
Die Anode 5 kann mit irgendeinem (mit 27 bezeichneten) Ausgangskreis verbunden sein. Die photoaktive Kathode ist z. B. mit dem negativen Ende eines an einer Batterie 31 liegenden Spannungteilers 29 verbunden, mit dessen positivem Ende die Anode verbunden ist, während die Sekundäremissionselektrode an einen Punkt zwischen diesen beiden Enden angeschlossen ist.
In Fig. 2 ist schematisch eine Sekundäremissionselektrode 7 und eine Anode. 5 dargestellt, wobei durch Pfeile 2 veranschaulicht ist, in welcher Weise aus der Elektrode 7 austretende Elektronen zu
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form der Erfindung aus einer Aluminiumunterlage 33, auf der sich eine dünne Aluminiumoxydschieht 35 befindet. Auf dieser Schicht kann dann irgendwie ein leicht Sekundärelektronen abgebender Stoff, z. B. Cäsiumoxyd, aufgebracht werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung befinden sich innerhalb einer Entladungsröhre 40 eine Sekundäremissionselektrode 41, eine Anode 43,
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Konzentrier- oder Fokussierelektroden 46 und 47, eine aus einem Kathodenkörper 49 und einem Heiz- element 53 bestehende Kathode und eine Steuerelektrode oder ein Gitter 61. Die letztgenannte Elektrode ist mit dem negativen Ende einer Gittervorspannungsbatterie 55 verbunden, an deren positives Ende die Kathode angeschlossen ist. Die erste Konzentrierelektrode 47 ist mit dem positiven Ende der
Batterie 57 verbunden, deren negatives Ende mit der Kathode verbunden ist.
Ferner sind die
Elektroden 47 und 45 an das negative bzw. an das positive Ende der Batterie 59 angeschlossen, mit deren positivem Ende auch die Sekundäremissionselektrode 41 verbunden ist. Die Anode schliesslich ist mit dem positiven Ende einer Batterie 61 verbunden, an deren negatives Ende einer der Ausführungs- leiter 63 angeschlossen ist.
Die Konzentrierelektrode 45 und die Anode 43 können z. B. aus einer leitenden Bekleidung der
Röhrenwand bestehen. In der Anode kann eine Öffnung 6. 5 vorgesehen sein, durch welche die Wirkung des Primärelektronenaufpralls auf die Sekundäremissionselektrode beobachtet werden kann.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine Entladungsröhre 71 durch eine z. B. aus
Glas bestehende dünne Zwischenwand 77 in zwei Teile 73 und 75 geteilt. Innerhalb des Teiles 73 befinden sich eine Sekundäremissionselektrode 79 und eine Anode 81, während in dem andern Teil 75 eine photoaktive Kathode 8.) und zwei Konzentrierelektroden 86 und 87 angeordnet sind. Der Anschluss der verschiedenen Elektroden an die Batterien 89, 89', 91 und 93 und die Verbindung mit dem Wider- stand 95 ist aus der Figur ohne weiteres ersichtlich. Innerhalb der Röhre befindet sich ferner noch eine bewegliche Metallkugel 97, deren Zweck aus dem nachstehenden ersichtlich wird.
Nach dem Einbau der verschiedenen Elektroden innerhalb der Hülle werden die beiden Teile evakuiert, während einer Stunde auf 5000 C erhitzt und dann bis auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Wenn die photoaktive Kathode aus mit Cäsiumoxyd überzogenem Silber besteht, wird diese Elektrode zunächst auf bekannte Weise aktiviert und dann der Röhrenteil, der sie enthält, bei 82 abgeschmolzen.
Sodann wird die Sekundäremissionselektrode 79 durch Aufdampfen von Cäsium aktiviert, der sie enthaltende Röhrenteil während zehn Minuten auf 200 C erhitzt und bis auf Zimmertemperatur abgekühlt. Hierauf wird in diesem Teil reiner Sauerstoff eingeführt, den man während kurzer Zeit darin verbleiben lässt, worauf dieser Röhrenteil wieder evakuiert und bei 80 abgeschmolzen wird.
Schliesslich wird die Zwischenwand mittels der Kugel 97 zertrümmert. In der Zeichnung ist ferner schematisch veranschaulicht, wie ein Lichtbündel 101 von einer Lichtquelle 99 durch eine Linse 102 hindurch die photoaktive Elektrode 88 treffen kann.
Es versteht sich, dass in einer solchen Vorrichtung bzw. einer Röhre gemäss der Erfindung nicht notwendigerweise eine photoaktive Kathode verwendet werden muss, sondern dass z. B. auch eine thermische Kathode zur Anwendung kommen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung mit einer elektrischen Eptladungsröhre, welche ein unter anderem eine Kathode eine Anode und wenigstens eine Sekundäremissionselektrode enthaltendes Elektrodensystem besitzt dadurch gekennzeichnet, dass die von den Primärelektronen getroffene Sekundäremissionselektrode aus einem Metall mit einer Isolierhaut besteht, auf der ein Stoff aufgebracht ist, der unter dem Einfluss der Primärelektronen Sekundärelektronen aussendet, wodurch positive Ladungen erzeugt werden, die in solchem Masse Elektronen aus der Sekundäremissionselektrode auslösen, dass nach einer in bezug auf die Sekundäremissionselektrode positiven Anode ein Strom fliessen kann, der beträchtlich grösser als der Primärelektronenstrom ist.