DE1036419B - Elektronenquelle mit flaechenhafter Kathode fuer an der Pumpe arbeitende Elektronenstrahlgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Elektronenquelle, die für an der Pumpe arbeitende Elektronenstrahlröhren bestimmt ist. Bei diesen Elektronenstrahlgeräten besteht vielfach das Bedürfnis, eine Elektronenstrahlquelle zu haben, die mit einer großen Strahlstromstärke zu arbeiten gestattet. Dabei kommt es weiterhin mit Rücksicht auf den Betrieb an der Pumpe darauf an, daß die Kathode auch das gelegentliche Einlassen von Luft in das Gerät verträgt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzielung einer großen Strahlstromstärke ein dünnes durch elektrischen Strom direkt geheiztes Wolframband dient, das bei ausgeschaltetem Heizstrom den wiederholten Wechsel zwischen Hochvakuum- und Atmosphärendruck gestattet.

Ein solcher Druckwechsel tritt bei Elektronenstrahlröhren, also beispielsweise bei Elektronenmikroskopen, jeweils immer dann auf, wenn die Pumpe zu gelegentlichem Wechsel des Fotomaterials oder zum Einschleusen von Objekten beim Umbau von Linsen od. dgl. abgeschaltet und die Röhre geöffnet werden muß.

Soweit bisher Wolfram für Kathoden verwendet wird, geschieht dies in Form direkt oder indirekt geheizter Wolframkathoden. Es handelt sich also nicht um flächenhafte Kathoden mit einem dünnen Wolframband.

Bei den bekannten Anordnungen, bei denen eine flächenhafte Kathode angewendet wird, handelt es sich um solche, bei denen die Kathode selbst gleichzeitig das Objekt der Untersuchung im Elektronenmikroskop ist. Mit der Aufgabe, eine besonders große Strahlstromstärke mit einer an der Pumpe arbeitenden Elektronenstrahlquelle zu erzielen, beschäftigen, sich diese Anordnungen nicht, sondern die flächenhafte Kathode findet aus dem Grunde Verwendung, weil man diese Kathodenfläche selbst elektronenoptisch untersuchen will.

Die vorliegende flächenhafte Elektronenquelle erzeugt hohe Emissionsströme und kann auch im kalten Zustand an Luft gebracht werden. Man wird die Anordnung so ausbilden, daß ein Teil des Bandes als Kathodenfläche wirkt. Zu diesem Zweck sind das Wolframband so geformt und die zugeordneten Elektroden so angeordnet und ausgebildet, daß nur ein im wesentlichen senkrecht zur Elektronenstrahlrichtung liegender Teil des Kathodenbandes dem durch die Anodenspannung erzeugten Beschleunigungsfeld ausgesetzt ist. Bei der Anordnung wird man zweckmäßig eine auf Kathodenpotential befindliche Elektrode anwenden, in deren Mittelbohrung der zur Emission bestimmte Teil des Kathodenbandes angeordnet ist. Die emittierende Fläche der Kathode und die der Anode zugewendete Fläche der Kathodenelektrode werden Elektronenquelle mit flächenhafter

Kathode für an der Pumpe
arb eitende Elektronenstrahlgeräte

Anmelder:
ίο Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Phys. Dieter Riecke, Berlin-Steglitz,
ist als Erfinder genannt worden

dabei so geformt und angeordnet, daß sie im wesentlichen ineinander übergehen. Indem man bei einer solchen Anordnung dann die zu den Kathodenanschlüssen führenden Teile des Kathodenbandes von dem zur Emission dienenden Teil rechtwinklig abbiegt, läßt sich eine gute Abschirmung dieser Teile durch die erwähnte Kathodenelektrode erreichen.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren schematisch eine Bandkathode dargestellt, die in einem Zweipotentialstrahlsystem als Elektronenquelle benutzt wird.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Elektrodenanordnung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Kathodenelektrode mit der zugeordneten Bandkathode.

Mit 1 ist die dem Strahlerzeuger zugewendete Seite des Kathodensteckers bezeichnet. An den Anschlußleitungen 2 und 3 ist eine Bandkathode befestigt, deren emittierender Teil mit 4 bezeichnet ist. Von diesem sind die beiden zu den Anschlüssen 2 und 3 führenden Teile 5 und 6 des Bandes rechtwinklig abgebogen. Der Kathode ist ferner eine Kathodenelektrode 7 zugeordnet. Die der Anode 8 zugewendete vordere Fläche 9 der Kathodenelektrode und die emittierende Fläche 4 der Bandkathode sind so geformt und angeordnet, daß sie im wesentlichen ineinander übergehen. Die zu den Anschlüssen führenden Teile 5 und 6 des Kathodenbandes sind durch die dargestellte Elektrode 7 gut abgeschirmt, so daß nur der Teil 4 des Bandes dem durch die Anodenspannung erzeugten Beschleunigungsfeld ausgesetzt ist, der tatsächlich zur Emission dienen soll.

809 597/468

Man kann die Elektronenquelle der vorliegenden Bauart bei allen Elektronenstrahlröhren anwenden, in die gelegentlich Luft eingelassen werden muß, also beispielsweise bei Elektronenmikroskopen, Elektronenbeugungsgeräten, Oszillographenröhren.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronenquelle mit flächenhafter Kathode für an der Pumpe arbeitende Elektronenstrahlgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer großen Strahlstromstärke ein dünnes durch elektrischen Strom direkt geheiztes Wolframband dient, das bei ausgeschaltetem Heizstrom den wiederholten Wechsel zwischen Hochvacuum- und Atmosphärendruck gestattet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wolframband so geformt und die zugeordneten Elektroden so angeordnet und ausgebildet sind, daß nur ein im wesentlichen senkrecht zur Elektronenstrahlrichtung liegender Teil des Kathodenbandes dem durch die Anodenspannung erzeugten Beschleunigungsfeld ausgesetzt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine auf Kathodenpotential befindliche Elektrode, in deren Mittelbohrung der zur Emission bestimmte Teil des Kathodenbandes angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die emittierende Fläche der Kathode und die der Anode zugewendete Fläche der Kathodenelektrode so geformt und angeordnet sind, daß sie im wesentlichen ineinander übergehen.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Kathodenanschlüssen führenden Teile des Kathodenbandes von dem zur Emission dienenden Teil rechtwinklig abgebogen und durch die Kathodenelektrode abgeschirmt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 879 872, 431220;
Theile und Weyres, Grundlagen der Kathodenstrahlröhren, Berlin 1944, S. 22;

Brüche und Scherzer, Geometrische Elektronenoptik, Berlin 1934, S. 236.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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