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Magneten, aber teilweise auch aussen um den Magnet herum verlaufen, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Fig. 1 zeigt schematisch den Feldverlauf einer stromdurchflossenen Spule. Hiebei bedeutet d den Querschnitt der Drähte, aus denen die Wicklung besteht. Die Richtung der Kraftlinien ist durch Pfeile angedeutet. Entlang der Achse ist die Kraftlinienrichtung stets die gleiche.
Fig. 2 hingegen stellt den Feldverlauf eines ringförmigen Permanentmagneten dar, der parallel zur Achse magnetisiert ist. in stellt den Querschnitt durch den Ringmagneten vor. Die Kraftlinien entspringen an den Polen N und S und nehmen den schematisch dargestellten Verlauf. In grösserer Entfernung von dem Magnet (etwa ausserhalb'der strichpunktierten Linien) wirkt er wie die Spule in Fig. 1, im Innern des Ringes aber hat das Feld den entgegengesetzten Richtungssinn. Entlang
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einzigen Dauermagneten derart gewählt werden, dass das erwähnte Integral gleich null ist.
Da die Verdrehung des Sekundärbildes auch von der elektrischen Spannung zwischen den Elektroden abhängig ist, bedingen Spannungsschwankungen Veränderungen der Verdrehung, die das Sekundärbild unscharf machen können. Da in dem Gerät nach der Erfindung keine Verdrehung auftritt, üben auch Spannungsschwankungen keinen Einfluss auf sie aus, so dass man sogar eine Wechselspannung zwischen den Elektroden anlegen kann.
Die richtige Form und Anordnung des ringförmigen Dauermagneten kann in jedem praktischen Fall durch Berechnung oder Versuche auf einfache Weise ermittelt werden. Im allgemeinen ist zu beachten, dass die Öffnung des ringförmigen Magneten erheblich grösser als das Primärbild sein soll.
Nachstehend wird in der Zeichnung beispielsweise ein Gerät nach der Erfindung beschrieben, mit dem günstige Ergebnisse erreicht werden.
Die in der Fig. 3 schematisch dargestellte Vorrichtung enthält eine entlüftete zylindrische
Glasröhre 1, in der senkrecht zu der Röhrenachse zwei plankonvexe Linsen 2 und 3 untergebracht sind, die mit ihren flachen Seiten einander zugekehrt sind. Diese Linsen sind in Ringe 4 gefasst, die an der Röhrenwand anliegen und mit kleinen Löchern 5 versehen sind, welche die Entlüftung der Röhre erleichtern.
Auf dem mittleren Teil der flachen Seite der Linse 2 ist eine photoelektrische Elektrode 6 angebracht, die in bekannter Weise aus einer Silberhaut bestehen kann, auf der sich eine Schicht aus einem Gemisch von Silberteilehen, Cäsiumoxydteilchen und Cäsium befindet, von der eine dünne Cäsiumhaut adsorbiert ist. Diese photoelektrische Elektrode ist mit einem nach aussen geführten in der Zeichnung nicht angegebenen Stromzuführungsdraht versehen.
Die Linse 3 ist auf dem mittleren Teil der flachen Seite mit einer Anode 7 versehen, die aus einer Metallhaut, z. B. aus Silber besteht, auf die eine dünne Haut aus einem Stoff aufgebracht ist, der, wenn er von Elektronen getroffen wird, fluoresziert. Dieser Stoff besteht z. B. aus fluoreszierendem Zinksilikat. Auch diese Anode ist mit einem nach aussen geführten Stromzuführungsdraht versehen, so dass zwischen der Kathode 6 und der Anode 7 eine Gleichstromquelle, z. B. von 5000 Volt, eingeschaltet werden kann.
Der Abstand der Linsen 2 und 3 und die Form der Linse 3 sind derart gewählt, dass der nicht von der Anode 7 bedeckte Randteil der Linse 3 ein Lichtbild irgendeines Gegenstandes 8 auf der photoelektrischen Kathode 6 entwirft. Die Lichtstrahlen bewirken, dass diese Kathode Elektronen aussendet, wobei die Emission jedes Teiles der Kathode von der Stärke der Belichtung dieses Teiles abhängig ist. Das Lichtbild wird somit von der Kathode in ein aus Elektronen geformtes Bild (Primärbild) umgewandelt.
Die ausgesandten Elektronen wandern unter dem Einfluss des elektrischen Feldes nach der Anode 7, auf der das Sekundärbild entsteht. Die Elektronen treffen dort den auf der Anode angebrachten fluoreszierenden Stoff, wobei die Intensität der von jedem Teil der Anode ausgesandten Fluoreszenzstrahlen wieder von der Intensität des diesen Teil treffenden Elektronenbündels abhängig ist. Das Sekundärbild wird auf diese Weise auf der Anode in ein sichtbares Bild umgewandelt. Der Gesamteffekt besteht also darin, dass auf dem Umweg über die Elektronenbilder das auf die Kathode (6) entworfene Lichtbild in ein auf der Anode (1) sichtbares Bild, das gegen das erste nicht verdreht ist, verwandelt wird.
Da die Wellenlänge der das erste Bild erzeugenden Lichtstrahlen im allgemeinen von der der Fluoreszenzstrahlen verschieden ist, wirkt das Gerät als Licht-Wellenlängentransformator.
Die Erzeugung der Primärbilder kann auf verschiedene Weise stattfinden und an Stelle, dass auf die photoelektrische Kathode mittels sichtbarer Strahlen ein Lichtbild geworfen wird, kann zu diesem Zweck von unsichtbaren (infraroten, ultravioletten) Strahlen Gebrauch gemacht werden, welche ebenfalls die Kathode zur Aussendung von Elektronen veranlassen. Das Fluoreszenzbild kann durch das Röhrenende 10 und den nicht von der Kathode 6 bedeckten Randteil der Linse 2 hindurch beobachtet werden.
Um die Röhre 1 herum ist ein gleichachsig angeordneter ringförmiger Dauermagnet 9 angebracht, der die Entladungsbahn zwischen der Kathode 6 und der Anode 7 teilweise umgibt, Dieser Dauer-
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magnet dient zum Fokussieren des Elektronenbündels, wodurch ein schärferes Bild auf der Anode erhalten wird.
Die Gestalt und die Anordnung dieses Magneten sind derart gewählt, dass das auf der Anode entworfene Sekundärbild gegen das Primärbild nicht verdreht ist. Diese Wirkung kann mit den folgenden Abmessungen des Gerätes erreicht werden :
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<tb> Abstand <SEP> der <SEP> Linsen <SEP> 2 <SEP> und <SEP> 3.................................... <SEP> 100 <SEP> mm
<tb> Durchmesser <SEP> dieser <SEP> Linsen <SEP> 40 <SEP> mm
<tb> Durchmesser <SEP> der <SEP> Kathode <SEP> und <SEP> der <SEP> Anode <SEP> 20mm
<tb> Innen-bzw. <SEP> Aussendurchmesser <SEP> des <SEP> Magneten <SEP> 150 <SEP> bzw. <SEP> 210 <SEP> mm
<tb> Länge <SEP> dieses <SEP> Magneten <SEP> 100 <SEP> mm
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Der Magnet 9 ist derart angeordnet, dass seine Symmetrieebene mit der Ebene der flachen Seite der Linse 2 übereinstimmt.
Die Hochstfeldstärke in der Achse des Magneten ist 1000 Gauss. Der Innendurchmesser des Magneten ist in diesem Fall also fast achtmal so gross als der Durchmesser der Photokathode.
Die photoelektrische Elektrode kann auch so angeordnet werden, dass die Liehtstrahlen auf die von der Anode abgewendete Seite der photoelektrischen Kathode geworfen werden können. In diesem Fall muss die Bauart derart sein, dass diese Strahlen bis zum photoelektrischen Material weiterdringen können. Auch kann die Anode derart ausgebildet werden, dass sie für die Fluoreszenzstrahlen durchlässig ist, so dass das Fluoreszenzbild auf der Rückseite der Anode beobachtet werden kann.
Das Primärbild braucht nicht immer auf photoelektrischem Wege entworfen zu werden. Es ist z. B. auch möglich, ein Sekundärbild von einem durch thermionische Elektronenemission erzeugten Primärbild zu entwerfen. Das Sekundärbild braucht auch nicht immer zum Erzeugen des Fluoreszenzbildes verwendet zu werden, vielmehr kann es für andere Zwecke angewendet, z. B. photographisch festgelegt werden ; zu diesem Zwecke können die Elektronen zum unmittelbaren Auftreffen auf eine photographische Platte gebracht werden.
Entwirft man das Sekundärbild auf einer Hilfselektrode, die sekundäre Elektronen aussenden kann, so kann das Sekundärbild wieder in ein verstärktes von Elektronen erzeugtes Bild umgewandelt und von diesem Bild wiederum eine Abbildung auf einer Bildfläche entworfen werden. Bei dieser Abbildung spielt somit das Sekundärbild neuerlich die Rolle eines"Primärbildes".
Das Sekundärbild braucht nicht immer auf der Anode oder einer andern Elektrode entworfen zu werden. Es ist auch möglich, die Einrichtung derart zu treffen, dass die Bildfläche nicht mit einer der Elektroden des Gerätes zusammenfällt.