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Elektrische Entladungsröhre.
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre, in der sich eine Elektrode befindet, die mit einem Stoff überzogen ist, der nur sehr wenig Sekundärelektronen aussendet, wenn er von einem Elektronenstrom getroffen wird.
Es ist bereits lange bekannt, dass bei Verwendung elektrischer Entladungsröhren Schwierig- keiten eintreten können, weil aus der Kathode einer Röhre austretende Elektronen mit grosser Ge- schwindigkeit auf andere Elektroden oder sonstige Teile der Röhre aufprallen und dann aus der Ober- fläche dieser Körper Sekundärelektronen auslösen. Es wird in der Literatur eine grosse Anzahl von
Mitteln zum Unterdrücken dieser Sekundäremission genannt ; diese Mittel bestehen im allgemeinen darin, dass man die Oberfläche, aus welcher diese Sekundärelektronen austreten, mit einem Stoff überzieht, der die Eigenschaft besitzt, dass aus ihm nur wenig Elektronen austreten, wenn er von einem
Elektronenstrom getroffen wird.
So hat man z. B. vorgeschlagen, Gitter oder Anoden einer elektrischen Entladungsröhre mit
Stoffen, wie Chromoxyd, Silber, Niekeloxyd, Molybdänoxyd usw., zu überziehen ; es wird aber meist
Kohlenstoff verwendet, der insbesondere in der Form von Russ eine sehr geringe Sekundäremission aufweist.,
Die Anmelderin hat über diesen Gegenstand eine Reihe von Untersuchungen angestellt und hat ermittelt, dass man eine sehr geringe Sekundäremission erhält, wenn man eine erfindungsgemässe elektrische Entladungsröhre benutzt, in der solche Elektroden, die nicht zur Elektronenemission bestimmt sind und gegenüber der Kathode auf höherer Spannung gehalten werden, an ihrer Oberfläche mit reinem metallischem Lithium oder Beryllium überzogen sind.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf das Überziehen solcher leitender Flächen im Innern der Röhre, die keine Stromzuführungsleitungen aufweisen, also im strengen Sinne nicht als Elektroden angesprochen werden können, die aber dem Bombardement schnellbewegter Elektronen ausgesetzt sind.
Es ist bereits empfohlen worden, Lithium und Beryllium in Entladungsröhren zu verwenden, jedoch im Gegensatz zu der Erfindung an solchen Stellen, wo Elektronenabgabe erwünscht ist, also beispielsweise für Kathoden. Tatsächlich ist die Austrittsarbeit bei Lithium und Beryllium verhältnismässig niedrig. Es war daher die Vermutung naheliegend, dass diese Metalle auch gute Sekundärstrahler sind, und in der Tat kann man aus ihnen bei sehr geringer Geschwindigkeit der auftreffenden Primärelektronen eine grössere Anzahl von Sekundärelektronen herausschlagen als aus den meisten sonstigen Materialien. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei höherer Geschwindigkeit der Primärelektronen sieh diese Verhältnisse umkehren.
Wird die Sekundäremission gegen die Voltgeschwindigkeit der Primärelektronen graphisch aufgetragen, so zeigt es sich, dass bei sämtlichen Stoffen diese Kurve ein Maximum besitzt, d. h. dass die Sekundäremission mit der Spannung zunimmt, bis eine bestimmte Spannung erreicht ist, deren Grösse eine Materialkonstante ist, worauf sie sich wieder verringert. Bei Lithium und Beryllium liegt die maximale Sekundäremission bei einer verhältnismässig niedrigen Spannung ; auch ist das Maximum selbst niedrig. Es beträgt bei Beryllium 0'6 Sekundärelektronen je Primärelektron und liegt bei zirka 200 Volt, während die analogen Zahlen für Lithium 0'5 und 100 Volt sind.
Die Erklärung für diese Erscheinung mag darin liegen, dass Lithium und Beryllium infolge ihres geringen Atomgewichtes dem Eindringen der Elektronen wenig Widerstand entgegensetzen, so dass diese bereits bei mittleren Beschleunigungsspannungen verhältnismässig tief-
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liegende Schichten erreichen, was zur Folge hat, dass ein grösserer Teil der losgelöste Sekundärelektronen nicht bis zur Oberfläche gelangen kann.
Für die Erreichung des erfindungsgemässen Zweckes ist es wesentlich, dass Lithium und Beryllium in metallischer Form angewendet werden, da sieh ihre Verbindungen (beispielsweise Oxyde, Borate usw. ) bezüglich der Sekundäremission ganz anders verhalten.
Metallisches Lithium und Beryllium eignet sich somit gut zur Verwendung als Überzug von Elektroden, die während des Betriebes eine höhere Spannung erreichen. Die Ergebnisse sind gfinstigere, als sie mit den besten für Unterdrückung von Sekundäremission bisher bekannten Stoffen, wie Russ, Aquadag u. dgl., erzielt werden. Es ist besonders vorteilhaft, die Erfindung in Kathodenstrahlröhren od. dgl. zu verwenden, in denen Spannungen herrschen, die im allgemeinen weit über 200 Volt liegen.
EineElektrode in einer elektrischen Entladungsrohre nach der Erfindung lässt sich leicht dadurch mit reinem metallischem Lithium oder Beryllium überziehen, dass dieses Metall im Hochvakuum auf die diesbezügliche Elektrode aufgedampft wird, was z. B. von einer andern Elektrode aus durch Erhitzen, Kathodenzerstäubung od. dgl. erfolgen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhre mit einer oder mehreren nicht zur Elektronenemission bestimmten Elektrode (n) oder sonstigen leitenden Flächen in ihrem Inneren, die mit einer rein metallischen Schicht aus Lithium oder Beryllium überzogen ist (sind).