Einrichtung zur Auslösung von Kathodenstrahlen. Es ist bekannt, dass eine Elektrizitäts entladung zwischen Elektroden im Hoch vakuum, in welchem Ionisation des Gases ausgeschlossen ist, auch ohne .Anwendung besonderer Hilfsmittel, z. B. einer Glüh- kathode usw., stattfinden kann. Bedingung für eine solche Entladung ist ein genügend kleiner gegenseitiger Abstand der Elektro den.
Die Entladung hat den Charakter einer reinen Elektronenentladung, sie ist daher für alle Zwecke technisch verwendbar, bei denen Kathodenstrahlen benutzt werden.
Günstig für .das Zustandekommen der Entladung ist -die Verwendung von Elek troden mit Flächen starker' Krümmung (Schneiden, Spitzen oder dergleichen.
Erfindungsgemäss wird als Fläche starker Krümmung die Mantelfläche mindestens eines dünnen Drahtes benutzt. Die Einrich tung besteht beispielsweise im einfachsten Falle aus einer in das Hochvakuum einge führten Metallplatte als Anode und einem irgendwie befestigten dünnen Draht als Kathode, der ii;tgeringem Abstande von der Anode ausgespannt ist. Die Erfahrung hat gezeigt, dass ein so angeordneter, dünner Draht im Abstande von einigen Millimetern von einer Platte praktisch die Eigenschaft hat; eine Entladung der geschilderten Art zustandekommen zu lassen, wenn eine genü gend hohe Spannung angelegt wird.
Diese Einrichtung lässt folgende Vor teile erreichen: .
1. Den wirksamen Flächen der Kathode, die als Scheiden, Spitzen oder dergleichen schwierig herzustellen sind, lässt sich un schwer jede beliebige Form geben.
\?. Der Krümmungsradius der wirksamen Flächen ist durch die Verwendung von Drähten mit beliebiger Genauigkeit repro duzierbar. Dadurch wird die Möglichkeit gegeben, Entladungsröhren mit genau über einstimmenden elektrischen Eigenschaften herzustellen.
3. Die für diese Art von Röhren unbe dingt erforderliche vollkommene Entgasung der Elektroden lässt sieh bei der Kathode mit Hilfe von durch die Drähte geleiteten Strömen leicht bewirken. 4. Die Drähte können audi als Glühdrähte Verwendung finden. Die Entladungsröhre l#;i.sst sich somit auch im Bedarfsfalle als Glühkathodenröhre betreiben. Das ist beso:i- ders bei der Entgasung der andern Elek troden (z. B. der Anode) von grossem Vor teil.
Die Drähte, welche die stark: gekrümm ten Flächen bilden, müssen bei Anwendung sehr hoher Spannungen, wie sie zum Bei spiel zur Erzeugung sehr harter Röntgen strahlen erforderlich sind, so angeordnet werden, dass sie durch die dann auftretenden starken elektrostatisclien Anziehungskräfte nicht zerrissen werden. Zu diesem Zweck werden die Drähte zweckmässig in Form von stark gekrümmten Bögen (Krümmungsradius von der Grössenordnung einiger Millimeter) mit der andern Elektrode zugewendetem Scheitel angeordnet.
Die Zugbeanspruchung der Drähte wird hierdurch, wie Theorie und Erfahrung zeigen, so wesentlich verringert, dass ein Zerreissen bei den vorkommenden Spannungen nicht mehr eintritt.
In der Zeichnung sind mehrere beispiels.. weise Ausführungsformen der Einrichtung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Ansicht einer mit der vorliegenden Einrichtung versehenen Hochvakuumröhre nebst Schaltung: Fig. 2 und 3 zeigen abgebrochene Ansichten zweier anderer Ausführungsformen solcher Röh ren; Fig_ 4 ist die schaubildliche Ansicht eines Teils der Röhre nach Fig. 3.
Bei der Röhre nach Fig. 1 steht einer etwa kreisförmigen Platte 1 ein Draht 2 in Form eines Bogens gegenüber, der an den Stromzuführungsdrä.hten 3,<B>4</B> befestigt ist. Der Drahtbogen 2 verläuft in einer Ebene senkrecht zur Platte 1, sein Scheitel ist einige Millimeter von der Platte entfernt.
Zur Entgasung des Drahtbogens 2 wird mit Hilfe der Stromzuführungsdrähte 3, 4 ans der Heizstromquelle d Strom durch ihn geleitet. Die Entgasung der Platte 1 erfolgt unter Benutzung der Elektronen, die aus dem glühenden Draht 2 austreten und mit Hilfe des Hochspannungserzeugers 6 auf die Platte 1 geworfen werden. Eine Röhre für grössere Belastung kann dadurch gewonnen werden, dass die Anoden platte grösser gewählt und ihr gegenüber ein System von Drahtbögen angeordnet wird, deren Scheitel ihr zugewendet sind.
hm die erfahrungsgemäss auch nach den Seiten austretenden Kathodenstrahlen auszu nutzen, werden bei den Röhren nach Fig. 2 und 3 Anoden in der Form eines Hohlkör pers benutzt, in dessen Innerem die Draht bögen angeordnet sind.
Bei der Röhre nach Fig. 2 ist eine Anode 7 in Form einer Kugelschale vorgesehen. In ihrem Innern sind drei Drahtbögen 8 an geordnet, die in Hauptebenen der Kugel schale und annähernd konzentrisch zu letz terer verlaufen.
Bei der Röhre nach Fig. 3 hat die Anode 9 die Form eines Halbzylinders. In ihrem Innern ist eine Reihe von Drahtbögen 10 <B>,</B> ann geordnet, die in Ebenen senkrecht zur Mantelfläche und Achse des Halbzylinders 9 liegen und durch Drähte 11 gehaltert sind.
Bei den Röhren nach Fig. 2 und 3 sind die Drahtbögen ebenfalls mit Stromzufüh rungen versehen, um sie mittelst hindurch geleiteter Ströme im Bedarfsfalle zu glühen, sie auf diese Weise selbst zti entgasen oder zum Zweck der Entgasung der Anode durch Elektronenaufprall als Elektronenquelle be nutzen zti können.
Device for triggering cathode rays. It is known that an electricity discharge between electrodes in a high vacuum, in which ionization of the gas is excluded, even without .Application of special tools, e.g. B. a hot cathode, etc., can take place. The condition for such a discharge is a sufficiently small mutual distance between the electrodes.
The discharge has the character of a pure electron discharge, it can therefore be used technically for all purposes in which cathode rays are used.
The use of electrodes with surfaces of great curvature (cutting edges, points or the like) is favorable for the creation of the discharge.
According to the invention, the outer surface of at least one thin wire is used as the surface of strong curvature. The device consists, for example, in the simplest case of a metal plate inserted into the high vacuum as the anode and a thin wire that is somehow attached as the cathode, which is stretched at a small distance from the anode. Experience has shown that a thin wire arranged in this way at a distance of a few millimeters from a plate practically has the property; to allow a discharge of the type described to come about when a sufficiently high voltage is applied.
This facility can achieve the following advantages:.
1. The effective surfaces of the cathode, which are difficult to manufacture as sheaths, tips or the like, can be given any shape with difficulty.
\ ?. The radius of curvature of the effective surfaces can be reproduced with any accuracy by using wires. This makes it possible to manufacture discharge tubes with exactly matching electrical properties.
3. The complete degassing of the electrodes, which is absolutely necessary for this type of tubes, can easily be achieved in the cathode with the aid of currents conducted through the wires. 4. The wires can also be used as filaments. The discharge tube can thus also be operated as a hot cathode tube if necessary. This is particularly advantageous when degassing the other electrodes (e.g. the anode).
When using very high voltages, such as those required, for example, to generate very hard X-rays, the wires that form the strongly curved surfaces must be arranged in such a way that they are not torn by the strong electrostatic attractive forces that then occur. For this purpose, the wires are expediently arranged in the form of strongly curved arcs (radius of curvature of the order of magnitude of a few millimeters) with the apex facing the other electrode.
As theory and experience show, the tensile stress on the wires is so significantly reduced that tearing no longer occurs under the stresses that occur.
In the drawing, several example .. as embodiments of the device are shown. Fig. 1 shows the view of a high vacuum tube provided with the present device together with a circuit: Figs. 2 and 3 show broken away views of two other embodiments of such tubes; FIG. 4 is a perspective view of part of the tube of FIG. 3.
In the case of the tube according to FIG. 1, an approximately circular plate 1 is opposed by a wire 2 in the form of an arc, which is attached to the power supply wires 3, 4. The arch wire 2 runs in a plane perpendicular to the plate 1, its apex is a few millimeters away from the plate.
To degas the archwire 2, current is passed through it with the aid of the power supply wires 3, 4 to the heating power source d. The plate 1 is degassed using the electrons which emerge from the glowing wire 2 and are thrown onto the plate 1 with the aid of the high voltage generator 6. A tube for higher loads can be obtained by choosing a larger anode plate and arranging a system of arches opposite it, the apex of which is facing it.
hm experience has shown that the cathode rays emerging from the sides are also used, the tubes according to FIGS. 2 and 3 use anodes in the form of a Hohlkör pers, inside which the wire arcs are arranged.
In the tube according to FIG. 2, an anode 7 is provided in the form of a spherical shell. In its interior, three wire arches 8 are arranged, the shell in the main planes of the ball and run approximately concentrically to the latter terer.
In the tube according to FIG. 3, the anode 9 has the shape of a half cylinder. A number of wire arches 10 are arranged inside, which lie in planes perpendicular to the lateral surface and axis of the half-cylinder 9 and are held by wires 11.
In the tubes of Fig. 2 and 3, the wire arches are also provided with Stromzufüh ments in order to anneal them by means of currents passed through them if necessary, in this way they degas themselves zti or use zti for the purpose of degassing the anode by electron impact as an electron source can.