DE102016200698B4 - cathode - Google Patents

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Abstract

Kathode mit einem Kathodenkopf (6), in dem ein Flachemitter (1) angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert, wobei der Flachemitter (1) als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen (2, 3) ausgebildet ist, an die wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode (7) herangeführt ist, die galvanisch vom Parallel-Flachemitter (1) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelektrode (7) als Drahtwendel ausgebildet und über wenigstens einen elektrischen Anschluss an eine Heizspannung schaltbar ist.Cathode with a cathode head (6), in which a flat emitter (1) is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied, the flat emitter (1) being designed as a parallel flat emitter with at least two emitter surfaces (2, 3) spaced apart from one another, to which at least one electrically conductive blocking electrode (7) is brought, which is galvanically isolated from the parallel flat emitter (1), characterized in that the blocking electrode (7) is designed as a wire coil and can be switched to a heating voltage via at least one electrical connection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathode mit einem Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert.The invention relates to a cathode with a cathode head in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied.

Eine derartige Kathode ist z.B. aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannt. Die bekannte Kathode umfasst einen Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert. Der Flachemitter ist als Parallel-Flachemitter mit zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen ausgebildet, an die eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode herangeführt ist. Die Sperrelektrode ist galvanisch vom Parallel-Flachemitter getrennt. Die zueinander beabstandeten Emitterflächen bilden somit zwei Teilemitter. Bei dem bekannten Flachemitter wird während des Betriebs der Röntgenröhre eine Heizspannung angelegt, wodurch Elektronen emittiert werden, die in Richtung einer Anode beschleunigt werden. Beim Auftreffen der Elektronen auf die Anode wird in der Oberfläche der Anode Röntgenstrahlung erzeugt.Such a cathode is, for example, from DE 10 2008 046 721 B4 known. The known cathode comprises a cathode head in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied. The flat emitter is designed as a parallel flat emitter with two spaced apart emitter surfaces, to which an electrically conductive blocking electrode is brought. The blocking electrode is galvanically isolated from the parallel flat emitter. The spaced apart emitter surfaces thus form two partial emitters. In the known flat emitter, a heating voltage is applied during operation of the X-ray tube, whereby electrons are emitted which are accelerated towards an anode. When the electrons hit the anode, X-rays are generated in the surface of the anode.

Ein derartiger Flachemitter hat, bezogen auf das zu beheizende Volumen und im Vergleich zu einem Wendelemitter, eine deutlich größere emissionsnützliche Abstrahlfläche. Der Flachemitter kann deshalb mit einer gegenüber einem Wendelemitter verringerten Arbeitstemperatur betrieben werden, wodurch sich die Lebensdauer der Kathode erhöht.Such a flat emitter has, based on the volume to be heated and in comparison to a spiral emitter, a significantly larger emission-useful radiation area. The flat emitter can therefore be operated at a lower working temperature than a spiral emitter, which increases the service life of the cathode.

Der höheren Lebensdauer eines Flachemitters steht aufgrund der größeren Abstrahlfläche (Emissionsfläche) ein höherer Aufwand beim Sperren durch elektrische Felder gegenüber.The longer service life of a flat emitter is offset by greater effort when blocking by electric fields due to the larger radiation area (emission area).

Dieses Sperren durch Anlegen einer negativen Spannung an den Kathodenkopf ist bei vielen Anwendungen, insbesondere bei Anwendungen mit gepulster Röntgenstrahlung, notwendig. Besonders die zentraleren Bereiche großflächiger Flachemitter sind geometrisch von den das Sperrfeld erzeugenden Elektronenansammlungen am Kathodenkopf weiter entfernt und somit nur durch höhere Elektronenkonzentrationen beziehungsweise höhere Feldstärken sperrbar. Höhere Feldstärken wiederum bedingen zur Vermeidung von Überschlägen größere einzuhaltende Mindestabstände sowie weiteren konstruktiven Aufwand.This blocking by applying a negative voltage to the cathode head is necessary in many applications, particularly in applications with pulsed X-rays. In particular, the more central areas of large-area flat emitters are geometrically further away from the electron collections on the cathode head that generate the blocking field and can therefore only be blocked by higher electron concentrations or higher field strengths. Higher field strengths, in turn, require larger minimum distances to be maintained in order to avoid flashovers, as well as additional design effort.

Bei der aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannten Kathode weist die Sperrelektrode eine Drahtstruktur auf. Die Drahtstruktur wird beispielsweise durch Drähte gebildet, die auf einen Keramik-Isolator aufgelötet oder im Siebdruckverfahren aufgebracht sind. Die in 2 der DE 10 2008 046 721 B4 dargestellte Kathode weist eine als Flachdraht ausgeführte Sperrelektrode auf, die zwischen den beiden Emitterflächen angeordnet ist. Der Flachdraht ist hierbei aus dem Kathodenkopf herausgefräst. Durch die Sperrelektrode wird die zur vollständigen Sperrung des Flachemitters benötigte Gitterspannung möglichst gering gehalten, um Spannungsüberschläge zwischen dem Parallel-Flachemitter und dem Kathodenkopf möglichst auszuschließen. Die aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannte Kathode weist somit bereits eine gute Sperrbarkeit auf.At the from the DE 10 2008 046 721 B4 Known cathode, the blocking electrode has a wire structure. The wire structure is formed, for example, by wires that are soldered onto a ceramic insulator or applied using a screen printing process. In the 2 the DE 10 2008 046 721 B4 Cathode shown has a blocking electrode designed as a flat wire, which is arranged between the two emitter surfaces. The flat wire is milled out of the cathode head. The blocking electrode keeps the grid voltage required to completely block the flat emitter as low as possible in order to exclude voltage flashovers between the parallel flat emitter and the cathode head as far as possible. The ones from the DE 10 2008 046 721 B4 Known cathode therefore already has good lockability.

In der DE 10 2012 209 089 A1 und der US 2011 / 0 255 667 A1 sowie der US 2011 / 0 026 681 A1 und der DE 10 2009 009 159 A1 sind jeweils ausschließlich Wendelemitter (Drahtwendel) beschrieben, die beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittieren (thermische Elektronenemission). Eine elektrostatische Sperrung der Elektronenemission ist bei den beschriebenen Wendelemittern nicht offenbart.In the DE 10 2012 209 089 A1 and the US 2011 / 0 255 667 A1 as well as the US 2011 / 0 026 681 A1 and the DE 10 2009 009 159 A1 Only coil emitters (wire coils) are described, which emit electrons when a heating voltage is applied (thermal electron emission). An electrostatic blocking of the electron emission is not disclosed in the spiral emitters described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gut sperrbare Kathode mit einem verbesserten Emissionsverhalten zu schaffen.The object of the present invention is to create a cathode that can be easily blocked and has improved emission behavior.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kathode gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kathode sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The object is achieved according to the invention by a cathode according to claim 1. Advantageous embodiments of the cathode according to the invention are each the subject of further claims.

Die Kathode nach Anspruch 1 umfasst einen Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert, wobei der Flachemitter als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen ausgebildet ist, an die wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode herangeführt ist, die galvanisch vom Parallel-Flachemitter getrennt ist. Bei der Kathode nach Anspruch 1 bilden die zueinander beabstandeten Emitterflächen somit Teilemitter. Erfindungsgemäß ist die Sperrelektrode als Drahtwendel ausgebildet und über wenigstens einen elektrischen Anschluss an eine Heizspannung schaltbar. Eine derartige Drahtwendel wird auch als Glühwendel bezeichnet, da bei Zuführung eines Heizstroms eine thermisch bedingte Elektronenemission erfolgt.The cathode according to claim 1 comprises a cathode head in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied, the flat emitter being designed as a parallel flat emitter with at least two emitter surfaces spaced apart from one another, to which at least one electrically conductive blocking electrode is brought, which is galvanically isolated from the parallel flat emitter. In the cathode according to claim 1, the spaced apart emitter surfaces thus form partial emitters. According to the invention, the blocking electrode is designed as a wire coil and can be switched to a heating voltage via at least one electrical connection. Such a wire coil is also referred to as an incandescent coil because a thermally induced electron emission occurs when a heating current is supplied.

Die Drahtwendel (Glühwendel) kann z.B. eine Drahtstruktur mit einem runden Querschnitt oder eine Drahtstruktur mit einem rechteckigen Querschnitt aufweisen. Auch Drahtstrukturen mit anderen Querschnitten sind im Rahmen der Erfindung realisierbar. Der Querschnitt des Glühwendels braucht hierbei nicht konstant zu sein, sondern kann vielmehr auch variieren.The wire coil (filament) can, for example, have a wire structure with a round cross-section or a wire structure with a rectangular cross-section. Wire structures with other cross sections can also be implemented within the scope of the invention. The cross section of the filament does not need to be constant, but rather can vary.

Durch die in Anspruch 1 definierte Aufteilung des Flachemitters in zumindest zwei Emitterflächen entstehen mehrere parallel geschaltete Teilemitter, die beispielsweise eine Breite von ca. 1 mm bis ca. 2 mm aufweisen und die bei kleiner Sperrspannung gittersperrbar sind.By dividing the flat emitter into at least two emitter surfaces as defined in claim 1 This creates several partial emitters connected in parallel, which, for example, have a width of approx. 1 mm to approx. 2 mm and which can be grid-blocked at a low blocking voltage.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Flachemitter als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen auszubilden und wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode, die galvanisch vom Flachemitter getrennt ist, an den Flachemitter heranzuführen, wird der Nachteil einer schlechteren oder einer nur mit einer höheren Sperrspannung erreichbaren Sperrbarkeit beseitigt. Durch die Reduzierung der Sperrspannung werden einerseits der Generator und die Zuführungskabel keinen übermäßigen Anforderungen ausgesetzt, andererseits werden Hochspannungsüberschläge zuverlässig verhindert. Die Kathode nach Anspruch 1 kann somit auch für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine schnelle Sperrbarkeit der Elektronenemission erforderlich ist. Trotz der schnellen Sperrbarkeit weist die erfindungsgemäße Kathode auch eine hohe Lebensdauer sowie ein verbessertes Emissionsverhalten auf.The measure according to the invention of designing the flat emitter as a parallel flat emitter with at least two emitter surfaces spaced apart from one another and of bringing at least one electrically conductive blocking electrode, which is galvanically separated from the flat emitter, to the flat emitter, the disadvantage of a poorer blocking voltage or one that can only be achieved with a higher blocking voltage Blockability eliminated. By reducing the blocking voltage, on the one hand the generator and the supply cables are not exposed to excessive demands, and on the other hand high-voltage flashovers are reliably prevented. The cathode according to claim 1 can therefore also be used for applications in which rapid blocking of the electron emission is required. Despite the rapid lockability, the cathode according to the invention also has a long service life and improved emission behavior.

Höhere Feldstärken zum schnellen Sperren des Flachemitters, die größere einzuhaltende Mindestabstande zur Vermeidung von Überschlägen sowie weitere zusätzliche konstruktive Maßnahmen erfordern, sind somit bei der Kathode gemäß Anspruch 1 nicht erforderlich.Higher field strengths for quickly blocking the flat emitter, which require larger minimum distances to be maintained to avoid flashovers and other additional design measures, are therefore not necessary for the cathode according to claim 1.

Dadurch, dass die Sperrelektrode (Drahtwendel, Glühwendel) über wenigstens einen elektrischen Anschluss an eine Heizspannung schaltbar ist, kann die Drahtwendel unabhängig von der Heizstromversorgung des Flachemitters zugeschaltet und abgeschaltet werden und damit als zusätzlicher Elektronenemitter eingesetzt werden. Die Drahtwendel kann damit beispielsweise bei einem teilweisen oder vollständigen Ausfall des Parallel-Flachemitters dessen Funktion zumindest teilweise übernehmen und auf diese Weise einen Notfallbetrieb gewährleisten. Weiterhin kann bei einer derartigen Kathode die Drahtwendel im Normalbetrieb zugeschaltet werden, um beispielsweise bei Arbeitspunkten mit einer hohen elektrischen Leistung (hohe Röhrenströme) den Flachemitter zu schonen und damit dessen Lebensdauer erhöhen.Because the blocking electrode (wire filament, filament) can be switched to a heating voltage via at least one electrical connection, the wire filament can be switched on and off independently of the heating current supply to the flat emitter and can therefore be used as an additional electron emitter. The wire coil can therefore at least partially take over its function in the event of a partial or complete failure of the parallel flat emitter and in this way ensure emergency operation. Furthermore, with such a cathode, the wire coil can be switched on during normal operation in order, for example, to protect the flat emitter at operating points with high electrical power (high tube currents) and thus increase its service life.

Im Rahmen der Erfindung kann die Sperrelektrode (Drahtwendel) z.B. auf Kathodenkopfpotential (Anspruch 2) liegen, also elektrisch mit dem Fokuskopf verbunden sein. Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein. Vielmehr ist es auch möglich, dass die Sperrelektrode (Drahtwendel) sowohl vom Flachemitter als auch vom Kathodenkopf galvanisch getrennt ist und somit auf einem anderen Potenzial liegt als der Kathodenkopf (Anspruch 3).Within the scope of the invention, the blocking electrode (wire coil) can, for example, be at cathode head potential (claim 2), i.e. be electrically connected to the focus head. However, this does not necessarily have to be the case. Rather, it is also possible that the blocking electrode (wire coil) is galvanically isolated from both the flat emitter and the cathode head and is therefore at a different potential than the cathode head (claim 3).

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kathode (Anspruch 4) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterflächen des Parallel-Flachemitters als gemeinsames Bauteil ausgebildet sind. Für die Herstellung des Parallel-Flachemitters werden z.B. mit einem Laser aus einem Blech Strukturen herausgeschnitten. Der auf diese Weise hergestellte Parallel-Flachemitter weist mindestens zwei getrennte Emitterflächen (Teilemitter) und - unabhängig von der Anzahl der Emitterflächen - zwei Anschlussbeinchen auf. Ein derartiger Flachemitter kann fertigungstechnisch genauso einfach wie bekannte Emitter bearbeitet und in einen Kathodenkopf eingebaut werden.A particularly advantageous embodiment of the cathode according to the invention (claim 4) is characterized in that the emitter surfaces of the parallel flat emitter are designed as a common component. To produce the parallel flat emitter, structures are cut out of a sheet of metal using a laser. The parallel flat emitter produced in this way has at least two separate emitter surfaces (partial emitters) and - regardless of the number of emitter surfaces - two connecting legs. In terms of production technology, such a flat emitter can be processed just as easily as known emitters and installed in a cathode head.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Emitterflächen des Parallel-Flachemitters als getrennte Bauteile ausgebildet sind (Anspruch 5). In diesem Fall weist jede Emitterfläche (Teilemitter) zwei Anschlussbeinchen auf, so dass die die Emitterflächen separat angesteuert werden können.However, for certain applications it can also be advantageous for the emitter surfaces of the parallel flat emitter to be designed as separate components (claim 5). In this case, each emitter surface (partial emitter) has two connecting legs so that the emitter surfaces can be controlled separately.

Nachfolgend wird ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Parallel-Flachemitters, wie er bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kathode vorhanden ist.A schematically illustrated exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, but is not limited to it. The only figure shows a perspective view of a parallel flat emitter, as is present in an embodiment of a cathode according to the invention.

In der einzigen Figur ist mit 1 ein Parallel-Flachemitter bezeichnet, der zwei zueinander beabstandete Emitterflächen 2 und 3 (Teilemitter) umfasst und stirnseitig jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Anschlussbeinchen aufweist. Die Emitterflächen 2 und 3 sind rechteckig ausgeführt und bestehen beispielsweise aus einem 0,1 mm dicken Blech aus Wolfram mit einer Seitenlänge von 1,45 mm mal 10 mm. Die Emitterflächen 2 und 3 weisen jeweils Einschnitte 2a, 2b, 3a und 3b auf, die wechselweise von zwei gegenüberliegenden Seiten her und quer zur Längsrichtung angeordnet sind.In the single figure, 1 denotes a parallel flat emitter, which comprises two spaced-apart emitter surfaces 2 and 3 (partial emitters) and each has a connecting leg (not shown in the drawing) on the front side. The emitter surfaces 2 and 3 are rectangular and consist, for example, of a 0.1 mm thick sheet of tungsten with a side length of 1.45 mm by 10 mm. The emitter surfaces 2 and 3 each have incisions 2a, 2b, 3a and 3b, which are arranged alternately from two opposite sides and transversely to the longitudinal direction.

Die Emitterflächen 2 und 3 sind als gemeinsames Bauteil ausgebildet, so dass die Emitterflächen 2 und 3 beim Anlegen einer Heizspannung an die Anschlussbeinchen somit auf gleichem Potenzial liegen und Elektronen thermisch emittieren.The emitter surfaces 2 and 3 are designed as a common component, so that when a heating voltage is applied to the connecting legs, the emitter surfaces 2 and 3 are at the same potential and emit electrons thermally.

Der Flachemitter 1 kann fertigungstechnisch genauso einfach wie bekannte Flachemitter bearbeitet werden. So können z.B. mit einem Laser aus einem Blech die Strukturen der Emitterflächen 2 und 3 herausgeschnitten und mit Einschnitten 2a, 2b, 3a und 3b versehen werden.In terms of production technology, the flat emitter 1 can be processed just as easily as known flat emitters. For example, the structures of the emitter surfaces 2 and 3 can be cut out of a sheet of metal with a laser and provided with incisions 2a, 2b, 3a and 3b.

Der Flachemitter 1 ist in einem Kathodenkopf 6 eingebaut. Aufgrund seiner Abmessungen (Breite, Länge und Form der Anschlussbeinchen wie bei einem bekannten Flachemitter) kann der Flachemitter 1 problemlos einen bekannten Flachemitter ersetzen.The flat emitter 1 is installed in a cathode head 6. Due to its dimensions (width, length and shape of the connecting legs as in a known flat emitter), the flat emitter 1 can easily replace a known flat emitter.

In dem gezeigten Kathodenkopf 4 ist zwischen den beiden benachbarten Emitterflächen 2 und 3 genau eine Sperrelektrode 5 elektrisch isoliert angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann auch mehr als eine Sperrelektrode zwischen den benachbarten Emitterflächen 2 und 3 angeordnet sein.In the cathode head 4 shown, exactly one blocking electrode 5 is arranged in an electrically insulated manner between the two adjacent emitter surfaces 2 and 3. Within the scope of the invention, more than one blocking electrode can also be arranged between the adjacent emitter surfaces 2 and 3.

Die Sperrelektrode 5 ist erfindungsgemäß als Drahtwendel (Glühwendel) ausgebildet und zwischen den beiden zueinander beabstandeten Emitterflächen 2 und 3 derart angeordnet, dass zwischen den Emitterflächen 2 und 3 und der Drahtwendel 5 (Sperrelektrode) ein Spalt 6 gebildet ist. Weiterhin ist die Drahtwendel 5 über eine in der Zeichnung nicht sichtbare Isolatoranordnung (beispielsweise aus Al2O3) galvanisch vom Parallel-Flachemitter 1 getrennt. Die elektrisch isoliert angeordnete Drahtwendel 5 ist durch den umlaufenden Spalt 6 somit zu den beiden Emitterflächen 2 und 3 beabstandet, so dass im Betrieb der Kathode kein Kurzschluss auftreten kann.According to the invention, the blocking electrode 5 is designed as a wire coil (filament) and is arranged between the two spaced apart emitter surfaces 2 and 3 in such a way that a gap 6 is formed between the emitter surfaces 2 and 3 and the wire coil 5 (blocking electrode). Furthermore, the wire coil 5 is galvanically isolated from the parallel flat emitter 1 via an insulator arrangement (for example made of Al 2 O 3 ) that is not visible in the drawing. The electrically insulated wire coil 5 is spaced from the two emitter surfaces 2 and 3 by the circumferential gap 6, so that no short circuit can occur during operation of the cathode.

Die Sperrspannung kann beispielsweise an den Kathodenkopf 4 gelegt werden, wenn dieser elektrischen Kontakt zur Sperrelektrode 5 hat. Falls die Sperrelektrode 5 gegenüber dem Kathodenkopf 4 elektrisch isoliert angeordnet ist, dann ist die Sperrspannung direkt an die Sperrelektrode 5 gelegt.The blocking voltage can, for example, be applied to the cathode head 4 if it has electrical contact with the blocking electrode 5. If the blocking electrode 5 is arranged electrically insulated from the cathode head 4, then the blocking voltage is applied directly to the blocking electrode 5.

Beim Anlegen einer Heizspannung werden Elektronen (nicht dargestellt) thermisch emittiert, die in Richtung einer nicht dargestellten Anode beschleunigt werden, die z.B. auf einem Anodenpotenzial von UA = +80 kV liegt.When a heating voltage is applied, electrons (not shown) are thermally emitted, which are accelerated in the direction of an anode, not shown, which is, for example, at an anode potential of U A = +80 kV.

Der Parallel-Flachemitter 1 liegt auf einem Kathodenpotential UK von beispielsweise -80 kV.The parallel flat emitter 1 has a cathode potential U K of, for example, -80 kV.

Falls die Sperrelektrode 5 gegenüber dem Kathodenkopf 4 elektrisch isoliert angeordnet ist kann die Sperrelektrode 5 (Drahtwendel, Glühwendel) an eine Sperrspannung US geschaltet werden, die negativer ist als das Kathodenpotenzial UK = - 80 kV. Ist die Sperrelektrode 5 an die Sperrspannung US geschaltet, dann wird ein Austritt der negativ geladenen Elektronen aus dem Parallel-Flachemitter 1 zuverlässig verhindert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist US = -85 kV.If the blocking electrode 5 is arranged electrically insulated from the cathode head 4, the blocking electrode 5 (wire filament, filament) can be connected to a blocking voltage U S which is more negative than the cathode potential U K = - 80 kV. If the blocking electrode 5 is connected to the blocking voltage U S , then the negatively charged electrons are reliably prevented from escaping from the parallel flat emitter 1. In the exemplary embodiment shown, U S = -85 kV.

Wird die Sperrspannung abgeschaltet (US = UK + 0 kV, also US = -80 kV) dann können die Elektronen ungehindert in Richtung Anode fliegen. Die Sperrelektrode 5 kann somit zwischen zwei Potenzialstufen, nämlich -80 kV und -85 kV, geschaltet werden.If the blocking voltage is switched off (U S = U K + 0 kV, i.e. U S = -80 kV) then the electrons can fly unhindered towards the anode. The blocking electrode 5 can thus be switched between two potential levels, namely -80 kV and -85 kV.

Die notwendige Fokussierung der von den Emitterflächen 2 und 3 emittierten Elektronen erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gewählte geometrische Form des Kathodenkopfs 4 der in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht vollständig dargestellt ist.In the exemplary embodiment shown, the necessary focusing of the electrons emitted by the emitter surfaces 2 and 3 is achieved by the selected geometric shape of the cathode head 4, which is not completely shown in the drawing for reasons of clarity.

Die vorgenannten Spannungswerte sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Für den Fachmann sind auch andere Spannungswerte problemlos realisierbar.The aforementioned voltage values are only to be understood as examples. Other voltage values can also be easily achieved by a specialist.

Eine erfindungsgemäße Kathode ist somit besonders gut für Anwendungen geeignet, bei denen eine mit einem Wendelemitter vergleichbar schnelle Sperrbarkeit der Elektronenemission gewünscht bzw. erforderlich ist (z.B. bei Anwendungen mit gepulster Röntgenstrahlung). Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Kathode ein verbessertes Emissionsverhalten bei gleichzeitig höherer Lebensdauer des Parallel-Flachemitters 1 auf, wodurch eine längere Lebensdauer der Kathode erreicht wird.A cathode according to the invention is therefore particularly suitable for applications in which the ability to block the electron emission as quickly as that of a helical emitter is desired or required (e.g. in applications with pulsed X-rays). In addition, the cathode according to the invention has improved emission behavior and at the same time a longer service life of the parallel flat emitter 1, whereby a longer service life of the cathode is achieved.

Claims (5)

Kathode mit einem Kathodenkopf (6), in dem ein Flachemitter (1) angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert, wobei der Flachemitter (1) als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen (2, 3) ausgebildet ist, an die wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode (7) herangeführt ist, die galvanisch vom Parallel-Flachemitter (1) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelektrode (7) als Drahtwendel ausgebildet und über wenigstens einen elektrischen Anschluss an eine Heizspannung schaltbar ist.Cathode with a cathode head (6), in which a flat emitter (1) is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied, the flat emitter (1) being designed as a parallel flat emitter with at least two emitter surfaces (2, 3) spaced apart from one another, to which at least one electrically conductive blocking electrode (7) is brought, which is galvanically isolated from the parallel flat emitter (1), characterized in that the blocking electrode (7) is designed as a wire coil and can be switched to a heating voltage via at least one electrical connection. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelektrode (7) auf dem Potenzial des Kathodenkopfes (6) liegt.cathode after Claim 1 , characterized in that the blocking electrode (7) is at the potential of the cathode head (6). Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelektrode (7) vom Kathodenkopf (6) galvanisch getrennt ist.cathode after Claim 1 , characterized in that the blocking electrode (7) is galvanically isolated from the cathode head (6). Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterflächen (2, 3) des Parallel-Flachemitters (1) als gemeinsames Bauteil ausgebildet sind.cathode after Claim 1 , characterized in that the emitter surfaces (2, 3) of the parallel flat emitter (1) are designed as a common component. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterflächen (2, 3) des Parallel-Flachemitters (1) als getrennte Bauteile ausgebildet sind.cathode after Claim 1 , characterized in that the emitter surfaces (2, 3) of the parallel flat emitter (1) are designed as separate components.
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