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Sekundärelektronenvervielfacher mit Photokathode Die Erfindung befaßt
sich mit einem Sekundärelektronenvervielfacher mit Photokathode, dessen Vakuumhülle
zwei zueinander parallele, ebene Außenflächen aufweist und dessen elektrische Durchführungen
und dessen Lichteinfallsfenster an anderen als an den zueinander parallelen Außenflächen
angeordnet sind.
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Sekundärelektronenvervielfacher werden üblicherweise mit einer Vakuumhülle
aus Glas versehen. Innerhalb der Vakuumhülle befinden sich eine Photokathode sowie
mehrere sogenannte Prallelektroden oder Dynoden, deren Oberflächen ein Sekundärelektronenemissionsverhältnis
größer als 1 aufweisen. Schließlich ist noch eine Abnahmeelektrode vorgesehen, an
welcher der verstärkte Elektronenstrom abgenommen wird. Die Vakuumhülle besitzt
ein für optische Strahlen durchlässiges Fenster, hinter welchem im allgemeinen die
lichtempfindliche Schicht der Photokathode angeordnet ist.
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Für verschiedene Aufgaben, beispielsweise für spektographische Messungen,
ist es wünschenswert, mehrere Sekundärelektronenvervielfacher nebeneinander anzuordnen,
wobei besonderer Wert darauf gelegt wird, daß die einzelnen Vervielfacher, insbesondere
deren Lichteinfallsfenster, möglichst dicht nebeneinander angeordnet werden können.
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Aus der deutschen Patentschrift 687 265 ist ein Sekundärelektronenvervielfacher
mit einer aus Glas bestehenden Vakuumhülle bekannt, der runddosenförmig ausgebildet
ist und zwei zueinander parallele, ebene Außenflächen aufweist. Die Notwendigkeit,
außen an den parallelen Außenflächen Magnetmittel zur Erzeugung eines die Elektronenlaufbahnen
beeinflussenden Magnetfeldes anbringen zu müssen, läßt es nicht zu, daß dieser Vervielfacher
dicht neben gleichartigen Vervielfachern angeordnet betrieben werden kann. Die Glasbauweise
verlangt darüber hinaus größere Toleranzen, die ein genaues Nebeneinanderliegen
mehrerer Vervielfacher in Frage stellen.
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Die Verwendung von Keramik im Elektronenröhrenbau als Vakuumhüllenmaterial
und metallisiert als Material für Elektroden ist an sich bekannt.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, einen Sekundärelektronenvervielfacher
anzugeben, der dicht neben gleichartigen Vervielfachern angeordnet werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Vakuumhülle bis auf
das Lichteinfallsfenster aus keramischem Werkstoff besteht und daß das Lichteinfallsfenster
angenähert so breit ist wie der Abstand zwischen den zueinander parallelen Außenflächen.
Der Aufbau des beschriebenen Vervielfachers aus Keramik erlaubt in einfacher Weise,
die parallelen Außenflächen genau plan herzustellen und einen genauen Abstand der
parallelen Außenflächen voneinander einzuhalten, so daß ein Nebeneinanderstapeln
gleichartiger Vervielfacher ohne weiteres möglich ist. Die keramischen Außenwände
verhindern ein Austreten des Lichtes aus dem Vervielfacher an unerwünschten Stellen.
Da das Lichteinfallsfenster angenähert so breit ist wie der Abstand zwischen den
parallelen Außenflächen, kann durch mehrere nebeneinanderliegende gleichartige Vervielfacher
ein Lichtband, z. B. ein spektrographisches Band, fast lückenlos ausgemessen werden.
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An Hand der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele
wird der beschriebene Sekundärelektronenvervielfacher im folgenden näher erklärt.
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Die F i g. 1 zeigt einen Sekundärelektronenvervielfacher in Flachbauweise.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das rechteckige Gehäuse 1 aus
Keramik. An einem Ende des Gehäuses ist ein Pumpstutzen 2 vorgesehen, der zur Evakuierung
der Vakuumhülle dient und der zweckmäßig aus Metall besteht und mit dem Gehäuse
verlötet ist. Das kastenförmige Gehäuse 1 ist mittels einer Deckplatte 5, die ebenfalls
aus Keramik besteht und auf das Gehäuse 1 aufgelötet ist, abgeschlossen. Das Gehäuse
1 weist dabei zwei parallele Längsflächen auf, die keinerlei Durchführungen besitzen,
so daß es möglich ist, mehrere solcher Sekundärelektronenverstärker dicht nebeneinander
anzuordnen. Das Lichteinfallsfenster 3, das z. B. aus einer Saphirscheibe bestehen
kann,
ist an einer schmalen Längsseite des Gehäuses befestigt. Ebenso befinden sich an
dieser Längsseite mehrere Durchführungsstifte 4, mit deren Hilfe an die einzelnen
Prallelektroden die entsprechenden Spannungen angelegt werden.
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Die F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Sekundärelektronenverstärker
gemäß der F i g. 1. Die gleichen Teile sind dabei mit gleichen Ziffern versehen.
Es sind in dieser Darstellung auch die Lötstellen 6 zu sehen, mit welchen das Gehäuse
mit der Deckplatte 5 bzw. mit dem Pumpstutzen 2 verbunden ist. Die Deckplatte 5
besitzt ebenfalls eine Anzahl von Durchführungen 7. Mit Hilfe des Lichteinfallsfensters
3, das z. B. ein Saphirfenster sein kann, ist eine Öffnung 8 in dem Gehäuse 1 verschlossen.
Die einzelnen Prallelektroden 9, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an
den Durchführungen 7 befestigt sind, sind dabei in bekannter Weise gewölbt ausgebildet.
An den Zuführungsstiften 4 sind ebenfalls solche Prallelektroden 9 befestigt. Die
Photokathode 10 wird von Durchführungsstiften 11 getragen. Schließlich sind noch
weitere Durchführungsstifte 12 vorgesehen, die mit einer Verdampferanordnung 13
zur Herstellung der Photokathode bzw. mit den Endanoden 14 verbunden sind. Wie aus
dieser Darstellung zu ersehen ist, befinden sich alle Durchführungen und das Lichteinfallsfenster
an den Seiten der Vakuumhülle, die senkrecht zur Zeichenebene liegen. Die beiden
parallel zur Zeichenebene verlaufenden Seitenwände sind von jeglichen Erhöhungen
frei.
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Die F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsart der in den F i g. 1
und 2 dargestellten Deckplatte 5. Diese Deckplatte 31 aus Keramik weist einen Ansatz
32 auf, der mehrere schalenförmige Ausbuchtungen 33 besitzt. Die Deckplatte 31 mit
dem Ansatz 32 kann aus einem Teil bestehen. Die Ausbuchtungen 33 dienen dabei direkt
als Prallelektroden, wobei natürlich die Oberflächen der schalenförmigen Ausbuchtungen
eine Metallschicht aufweisen. Die Metallschicht muß eine Oberfläche besitzen, deren
Sekundärelektronenverhältnis größer als 1 ist.
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Die F i g. 4 schließlich zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der
Sekundärelektronenvervielfacher besitzt hier eine runddosenförmige Ausbildung und
weist ebenfalls parallel zueinander liegende, ebene Außenflächen 41 auf. An der
Umfangsfläche sind die Pumpstutzen 42, das Lichteinfallsfenster 43 sowie eine Anzahl
von Durchführungen 44 angeordnet. Auch dieser Sekundärelektronenvervielfacher ist
dazu geeignet, in eine Reihe von dicht nebeneinanderliegenden Vervielfachern angeordnet
zu werden. Sowohl bei dieser Ausführungsform des Gehäuses eines Sekundärelektronenvervielfachers
als auch bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform ist es möglich, das Gehäuse
breiter auszubilden und bereits innerhalb des Gehäuses mehrere Sekundärelektronenvervielfachersysteme
anzubringen. Dabei können entweder mehrere nebeneinanderliegende Einfallsfenster
vorgesehen sein, oder aber das Einfallsfenster kann so breit ausgebildet sein, daß
es sich über die ganze Breite des Gehäuses erstreckt. Auch ein derartiger Vervielfacher
kann wiederum dicht neben einem anderen Vervielfacher angeordnet werden, so daß
es möglich ist, ähnlich wie in einem Baukastensystem, mehrere zusammenzustellen.