DE1175800B - Elektronenvervielfacher mit einer Photokathode und Schaltungsanordnung fuer einen solchen Elektronenvervielfacher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H Ol j

Deutsche Kl.: 21g-13/19

Nummer: 1 175 800

Aktenzeichen: N 22125 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 22. September 1962

Auslegetag: 13. August 1964

Die Erfindung betrifft einen Elektronenvervielfacher mit einer Photokathode, in dem eine gitterförmige Anode innerhalb der letzten Vervielfacherelektrode angeordnet ist, wobei diese einen U- oder C-förmigen Querschnitt hat, dessen offene Seite nach der vorletzten Vervielfacherelektrode gerichtet ist. Weiter betrifft die Erfindung eino Schaltungsanordnung für einen solchen Elektronenvervielfacher.

Ein Nachteil solcher bekannter Elektronenvervielfacher ist, daß die von der letzten Vervielfacherelektrode ausgesandten Elektronen im allgemeinen nicht direkt von der Anode aufgefangen werden; sie schwingen um die Gitterdrähte der Anode herum, wodurch noch eine Raumladung erzeugt wird. Dies bringt nicht nur eine längere Laufzeit der Elektronen zur Anode- sondern auch eine große Laufzeitstreuung mit sich. Insbesondere beim Verstärken von auf die Anode fallenden Impulsen in der Größenordnung IO-⁹ werden die Impulse, insbesondere in ihrer Flankensteilheit, verzerrt wiedergegeben.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Konstruktion anzugeben, bei der die Flankensteilheit besser erhalten bleibt.

Dies wird bei einem Elektronenvervielfacher der obenerwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß innerhalb der letzten Vervielfacherelektrode, von der vorletzten Vervielfacherelektrode her gesehen vor der Anode, eine zusätzliche Gitterelektrode angeordnet ist.

Im Betrieb wird der zusätzlichen Elektrode ein Potential zwischen dem der letzten und dem der vorletzten Vervielfacherelektrode gegeben. Infolge der räumlichen Anordnung und des angelegten Potentials bildet sich die Äquipotentialebene mit dem Potential der letzten Vervielfacherelektrode an dem offenen Ende dieser Elektrode derart aus, daß sie zwischen der Anode und der zusätzlichen Gitterelektrode verläuft. Da so die Äquipotentialebene nahe der Anode liegt und auch ihr Abstand zur Anode durch die Anordnung und die angelegten Potentiale beliebig beein-Büßt werden kann, werden die Amplitude und die Dauer der Elektronenschwingungen um die Anodendrähte stark herabgesetzt, wodurch die Flankensteilheit der von der Kathode kommenden verstärkten Impulse erheblich besser erhalten bleibt.

In dem beschriebenen Elektronenvervielfacher ist es besonders vorteilhaft, die Drähte der zusätzlichen Gitterelektrode bezüglich der Anode, von der vorletzten Vervielfachungselektrode her gesehen, in Flucht miteinander anzuordnen. Infolgedessen liegen die Anodendrähte für die von der vorletzten Vervielfacherelektrode kommenden Elektronen im »Elek-Elektronenvervielfacher mit einer Photokathode
und Schaltungsanordnung für einen solchen
Elektronenvervielfacher

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Rene Legoux, Sceaux, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 27. September 1961 (874 266)

tronenschatten« der zusätzlichen Gitterelektrode, so daß diese Elektronen nicht teilweise durch die Anode aufgefangen werden. Es wird so insbesondere verhindert, daß direkt aufgefangene Elektronen gleichsam einen Vorimpuls des verstärkten Impulses liefern, wodurch die Flankensteilheit verringert würde.

Wenn der Potentialunterschied zwischen der Anode und der letzten Vervielfaeherelektrode 2F₀ beträgt, ist vorzugsweise der Potentialunterschied zwischen der Anode und der zusätzlichen Gitterelektrode X +2 F₀ und der Potentialunterschied zwischen der Anode und der vorletzten Vervielfachenabktrode X + 3,75 F₀, wobei X zwischen 0 und 2 V₁
gleich 2 F₀ ist.

Die beschriebene Einrichtung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

F i g. 1 und 2 einen Schnitt durch die Anode und die letzte Vervielfacherelektrode eines Elektronenvervielfachers ohne und mit der zusätzlichen Gitterelektrode und

F i g. 3 die Betriebsspannungen der Elektroden zeigen.

In F i g. 1 ist die Anode eines Elektronenvervielfachers mit Photokathode mit A bezeichnet. Sie besteht aus zwei Holmen, auf die Gitterdrähte gespannt sind. Die letzte Vervielfacherelektrode D_n besteht aus einem Blech mit dem Querschnitt eines langgestreckten C und die vorletzte Vervielfacherelektrode D_n-1

₀ liegt und vorzugsweise

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aus einer gekrümmten Platte. Der Querschnitt der Äquipotentialebene an dem offenen Ende des C mit dem Potential der letzten Vervielfacherelektrode ist gestrichelt mit e bezeichnet. Es ist zu erkennen, daß diese Äquipotentialebene sich nach außen abbiegt, so daß die von D_n stammenden Elektronen mit verhältnismäßig großen Amplituden um die Anodendrähte schwingen können, bevor sie aufgefangen werden.

In F i g. 2 ist die zusätzliche Gitterelektrode E in einer Anordnung gezeigt, die mit sich bringt, daß die Äquipotentialebene e sich stark nach innen abbiegt. Die Elektronen können infolgedessen nur noch kleine Schwingungen um die Anodendrähte vollführen, wodurch die Wiedergabetreue der Lichtimpulse auf der Photokathode erheblich verbessert wird.

Gemäß F i g. 3 ist eine Anzahl von Widerständen 1 bis 4 in Reihe geschaltet und bilden gemeinsam einen Spannungsteiler. Ein Ende des Widerstandes 1 sowie der Pluspol der Speisequelle für den Vervielfacher sind mit Masse verbunden, ein Ende des Widerstandes 4 ist mit dem Teil des Spannungsteilers verbunden, der die Elektroden mit niedrigen Nummern versorgt. Die Anode wird über den Ausgangswiderstand 5 gespeist. Der Widerstand 2 und damit der Potentialunterschied zwischen e und D₁₄ ist einstellbar. In einem bestimmten Falle betrug der Spannungsunterschied zwischen der Anode und D₁₄ 240 V; zwischen der Anode und der Elektrode E 480 V und zwischen der Anode und D₁₃ 690 V. Bei den angegebenen Spannungen konnte eine Verbesserung der Flankensteilheit eines verstärkten Impulses von 20°/» in bezug auf einen Vervielfacher festgestellt werden, in dem die Elektrode E nicht vorhanden war.

Die Wirkung der zusätzlichen Elektrode mit getrenntem Potential läßt sich leicht nachweisen, indem diese Elektrode, abweichend von der beschriebenen Schaltung, entweder auf das Potential der Anode A oder das der letzten Vervielfacherelektrode gelegt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronenvervielfacher mit einer Photokathode, in dem eine gitterförmige Anode innerhalb der letzten Vervielfacherelektrode angeordnet ist, wobei diese einen U- oder C-förmigen Querschnitt hat, dessen offene Seite nach der vorletzten Vervielfacherelektrode gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der letzten Vervielfacherelektrode, von der vorletzten Vervielfacherelektrode her gesehen vor der Anode, eine zusätzliche Gitterelektrode angeordnet ist.

2. Elektronenvervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte der zusätzlichen Gitterelektrode, von der vorletzten Vervielfacherelektrode her gesehen, in Flucht mit den Drähten der Anode liegen.

3. Schaltungsanordnung für einen Elektronenvervielfacher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Gitterelektrode ein Potential zwischen dem der letzten und dem der vorletzten Vervielfacherelektrode hat.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Potentialunterschied zwischen der Anode und der letzten Vervielfacherelektrode von 2V₀ der Potentialunterschied zwischen der Anode und der zusätzlichen Gitterelektrode X + 2 V₀ und der Potentialunterschied zwischen der Anode und der vorletzten Vervielfacherelektrode X + 3,75 V₀ beträgt, wobei X zwischen 0 und 2 V_u liegt, vorzugsweise gleich 2 V₁₁ ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 907 559.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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