AT152265B

AT152265B - Elektrische Entladungsvorrichtung.

Info

Publication number: AT152265B
Authority: AT
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1935-01-30
Filing date: 1936-06-23
Publication date: 1938-01-25
Also published as: AT150511B

Description

Elektrische Entladungsvorrichtung.

Gegenstand des Stammpatentes Nr. 150511 ist eine Einrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre zur Elektronenvervielfachung, bei der eine Anzahl von leicht Sekundärelektronen abgebenden Elektroden, zweckmässig in der Längsrichtung der Röhre in einer Reihe zwischen der Kathode und der Anode angeordnet sind und an diese Sekundäremissionselektroden von der Kathode zu der Anode fortschreitend zunehmende Spannungen angelegt sind, wobei ihnen gegenüber eine Anzahl von Elektroden vorgesehen ist, von denen sich jede auf einer höheren Spannung als die ihr gegenüberliegende Sekundäremissionselektrode befindet und die Elektronenbahnen durch ein ein7iges Magnetfeld beeinflusst sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung einer solchen Elektronenentladungsvorrichtung, die im wesentlichen darin besteht, dass wenigstens zwei Elektroden der Reihe von Sekundäremissionselektroden und/oder der Reihe der ihnen gegenüber angeordneten Elektroden durch eine einzige, zweckmässig plattenförmige Elektrode ersetzt werden, deren Spannung von der Kathode zu der Anode zunimmt. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann an die die Reihe der auf höherem Potential zu haltenden Elektroden ersetzende Elektrode (Platte) eine feste Spannung angelegt werden, wobei diese Platte dann aber in bezug auf die Ebene der Sekundär-
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und der Ebene der Sekundäremissionselektrode (n) auf der Anodenseite kleiner als auf der Kathodenseite ist.

Um die Röhrenabmessungen möglichst klein zu halten, kann in diesem Fall zwischen der (den) Sekundäremissionselektrode (n) und der auf höherer Spannung befindlichen Elektrode ein Gitter angeordnet werden, wodurch die auf höherem Potential befindliche Elektrode nicht so schräg angeordnet zu werden braucht, als wenn ein solches Gitter nicht vorhanden wäre. Dieses Gitter kann ?. B. Kathodenpotential haben. Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung wird die auf festem Potential gehaltene plattenförmige Elektrode parallel zu der Ebene der Sekundäremissionselektrode (n) angeordnet und zwischen diesen beiden ein Gitter mit veränderlichem Schritt vorgesehen.

Durch Anwendung der Erfindung können erhebliche Vereinfachungen in der Bauart solcher Röhren erzielt werden. Wenn nämlich entweder eine der beiden Elektrodenreihen oder beide durch eine Platte ersetzt werden, so wird die Anzahl der herzustellenden Verbindungen im Vergleich zu der bei einer Röhre nach dem Stammpatent erforderlichen beträchtlich kleiner.

Weitere Vorteile weist eine Ausführungsform der Erfindung auf, bei der die Grösse der Oberfläche der Sekundärelektronen abgebenden Elektroden von der Kathode zu der Anode zunimmt. Bei Verwendung von Elektronenvervielfachern nach dem im Stammpatent erläuterten Prinzip machte sich nämlich in manchen Fällen der Nachteil bemerkbar, dass, sei es von der Primärkathode, sei es von einer der Sekundäremissionselektroden ausgehende Elektronen nicht hinreichend vollständig auf die darauffolgende Elektrode gerichtet werden konnten. Gemäss der vorliegenden Erfindung kann man nun diese Richtwirkung beträchtlich verbessern, so dass auch die Nutzwirkung einer solchen Röhre vergrössert werden kann.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Sekundäremissionselektrode aus einer leitenden Schicht, welche auf eine Isolierunterlage aufgebracht und auf ihrer Aussenseite mit einem leicht Sekundärelektronen abgebenden Stoff überzogen ist. Ein solcher Körper kann 7. B. aus einem aus Glas, Quarz oder ähnlichem Material hergestellten Träger bestehen, auf den eine leitende

Schicht, z. B. eine Wolfram-oder Nickelschicht, aufgebracht ist, welche dann mit einem die Sekundäremission fördernden Stoff, z. B. mit Caesiumoxyd od. dgl., überzogen ist. Es hat sich gezeigt, dass man die Potentialverteilung der Sekundäremissionselektrode dadurch fördern kann, dass man ihren aus Wolfram, Nickel od. dgl.

Material bestehenden Teil mit einer von der Kathode zu der Anode allmählich abnehmenden Stärke ausbildet ; es ist aber auch möglich, eine solche Schicht aus verschiedenen Teilen von verschiedener Dicke herzustellen. Es hat sich ferner vorteilhaft erwiesen, unter der Isolierschicht noch eine für Hochfrequenzschwingungen geerdete leitende Schicht anzubringen.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung mit einer Röhre nach der Erfindung, bei der sowohl die Reihe der Sekundäremissionselektroden als auch die der auf höherer Spannung befindlichen Elektroden je zu einer Elektrode oder Platte vereinigt sind ; die Fig. 2-4 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Sekundäremissionselektroden. Fig. 5 stellt eine Ausführungsform einer Röhre dar, bei der ein Gitter zwischen Sekundäremissionselektrode (n) und einer in bezug auf diese schräg angeordneten Platte auf höherer Spannung vorgesehen ist. Fig. 6 zeigt eine Röhre, in der die Oberfläche der Sekundäremissionselektroden von der Kathode zu der Anode zunimmt. Fig. 7 schliesslich zeigt einen Teil einer Röhre, in der eine grössere Anzahl Sekundäremissionselektroden (aber nicht alle) zu einer Platte vereinigt sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung ist eine Röhre 20 nach der Erfindung zwischen den Polen eines von einem Stromkreis 28 erregten Magneten 28'angeordnet. Die Röhre 20 enthält eine Photokathode 24, eine Platte 26, die Sekundärelektronen abzugeben vermag, und eine mit einem Ausgangskreis 23 verbundene Anode 25. Gegenüber der Platte 26 ist eine Elektrode 27 vorgesehen, die
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solche Potentialverteilung erzielt, dass das elektrische Feld in der Nähe der Anode 25 stärker als in der Nähe der Kathode 24 ist. Die Wirkungsweise der Röhre ist derart, dass beim Auffallen eines Lichtstrahles auf die Photokathode 24 aus dieser Elektronen ausgelöst werden, welche unter dem Einfluss des magnetischen Feldes und der Elektrode 27 in gekrümmten Bahnen auf die Sekundäremissionselektrode 26 gelangen.

Beim Aufprall auf die Elektrode 26 werden aus dieser Sekundärelektronen ausgelöst, welche wieder in bestimmten Bahnen gekrümmt werden und die Sekundäremissionselektrode an einer folgenden Stelle treffen usw. Schliesslich fällt der so vervielfacht Elektronenstrom auf die Anode 25. Die Spannungen werden einem Spannungsteiler 22, der mit einer Spannungsquelle 21 verbunden ist, entnommen. Die Sekundäremissionselektrode 26 besteht z. B. aus einer aus Quarz oder Glas hergestellten Isolierunterlage 31, auf welche eine Wolfram-oder Nickelschicht aufgebracht ist, die auf geeignete Weise, z. B. mit Caesiumoxyd, aktiviert wird und demzufolge eine hohe Sekundäremission liefern kann.

Diese Elektrode 26 besitzt infolge der dünnen Metallschicht einen ziemlich hohen Widerstand, so dass, wenn die Enden der Platte an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, ein beträchtliches Potentialgefälle in der Platte eintritt. Um die Wirkung noch zu verbessern, kann die Schicht von der Kathode gegen die Anode zu verlaufend dünner gemacht werden (Fig. 2). Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Sekundäremissionsschicht in eine Anzahl von Teilen verschiedener Dicke unterteilt, u. zw. ist hiebei eine Unterteilung erwünscht, bei der die Emissionsschicht gegen die Anode zu immer dicker wird.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der an der Isolierschicht 31 eine für Hochfrequenzschwingungen geerdete Metallschicht 33 angebracht ist.

In Fig. 5 ist eine Röhre entsprechend der nach Fig. 1 dargestellt, bei der zwischen der plattenförmigen auf einer höheren Spannung gehaltenen Elektrode 36 und der Sekundäremissionsschicht 26 ein Gitter 35 mit vorzugsweise gleichem Schritt angeordnet ist. Die Anordnung dieses Gitters 35 ermöglicht es, der Elektrode 36 eine weniger geneigte Lage zu geben, wodurch die Abmessungen der Röhre kleiner gehalten werden können. Die Elektrode 36 ist ferner mit einem umgebogenen Ende 37 versehen, um Glasaufladung durch allfällige Streuelektronen zu vermeiden. In der Elektrode 36 sind ferner (bei 36') eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen, um das Licht für die Photokathode durchzulassen.

Fig. 6 zeigt eine Röhre, bei der die Sekundäremissionselektroden 40 von der Kathode zu der Anode in der Breite zunehmen, den Umstand berücksichtigend, dass der von der Kathode zu der Anode fliessende Elektronenstrom an Grösse zunimmt. Weiters ist ein Schutzgitter 41 vorgesehen. Ein solches
Schutzgitter kann auch bei den andern Ausführungsformen zur Verwendung kommen.

Fig. 7 schliesslich zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Anzahl von Sekundäremissionselektroden zu einer Elektrode (Platte 26) vereinigt sind und zwei Elektroden 40'gesondert angeordnet sind.

Obgleich in sämtlichen Figuren eine Photokathode dargestellt ist, ist es natürlich auch möglich, diese durch eine Thermokathode zu ersetzen.

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Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Elektrische Entladungsvorrichtung zur Elektronenvervielfachung, bei der nach dem Stamm- patent Nr. 150511 eine Anzahl von leicht Sekundärelektronen abgebenden Elektroden, zweckmässig <Desc/Clms Page number 3> in der Längsrichtung der Röhre in einer Reihe zwischen der Kathode und der Anode angeordnet sind und an diese Sekundäremissionselektroden von der Kathode zu der Anode zunehmende Spannungen angelegt sind, wobei ihnen gegenüber eine Anzahl von Elektroden vorgesehen ist, von denen sich jede auf einer höheren Spannung als die ihr gegenüberliegende Sekundäremissionselektrode befindet, und die Bahnen der Elektronen durch ein einziges Magnetfeld beeinflusst werden, dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens zwei Elektroden der Reihe von Sekundäremissionselektroden und/oder der Reihe der ihnen gegenüber angeordneten Elektroden zu einer einzigen Elektrode mit grösserer Oberfläche vereinigt sind.

2. Elektrische Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Anzahl von Sekundäremissionselektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der näher der Anode zu liegenden Elektroden grösser ist.

3. Elektrische Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf höherem positivem Potential als die Sekundäremissionselektrode (n) zu haltende Elektrode in bezug auf die Sekundäremissionselektrode (n) schräg angeordnet ist, u. zw. derart, dass der Abstand von dieser Elektrode zu der (den) ihr gegenüberliegenden Sekundäremissionselektrode (n) von der Kathode zu der Anode abnimmt.

4. Elektrische Entladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Elektrodenarten ein zweckmässig mit der Kathode verbundenes Gitter angeordnet ist.

5. Elektrische Entladungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gitter mit veränderlichem Schritt vorgesehen ist.

6. Elektrische Entladungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäremissionselektrode aus einem Isolierkörper gebildet ist, auf den eine aus Wolfram, Nickel oder ähnlichem Material bestehende Schicht aufgebracht ist, die mit einem die Sekundäremission fördernden Stoff, z. B. mit Caesiumoxyd, überzogen ist.

7. Elektrische Entladungsvorriehtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht eine von der Kathode zu der Anode sich gleichmässig ändernde Dicke hat.

8. Elektrische Entladungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht aus einer Anzahl von Teilen verschiedener Dicke besteht.

9. Elektrische Entladungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Kathode gegenüberliegende Ende der auf höherem Potential zu haltenden Elektrode entsprechend abgebogen ist, um Glasaufladungen zu verhüten.

10. Elektrische Entladungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Anode zugewendeten Ende der auf höherem Potential zu haltenden Elektrode ein Schutzgitter angeordnet ist.

11. Elektrische Entladungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Photokathode an der ihr gegenüberliegenden Stelle die (auf höherem Potential zu haltende) Elektrode mit einer oder mehreren Öffnungen für den Licht- durchlass versehen ist. EMI3.1