DE1514990A1 - Hollow cathode - Google Patents

Hollow cathode

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DE1514990A1
DE1514990A1 DE19651514990 DE1514990A DE1514990A1 DE 1514990 A1 DE1514990 A1 DE 1514990A1 DE 19651514990 DE19651514990 DE 19651514990 DE 1514990 A DE1514990 A DE 1514990A DE 1514990 A1 DE1514990 A1 DE 1514990A1
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cathode
hollow cathode
cathode according
component
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DE19651514990
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German (de)
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F Ferdinand Joaquin
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United Aircraft Corp
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    • H01J2893/0066Construction, material, support, protection and temperature regulation of electrodes; Electrode cups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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Description

Beochreibung au dom Pateatgesuch der FirmaDescription au dom patent application from the company

IWIiEBD AIHCRAFT CORPORATION, 400 LIaLn Street, Easu Hartford,IWIiEBD AIHCRAFT CORPORATION, 400 LIaLn Street, Easu Hartford,

Connecticut, V.St.A.Connecticut, V.St.A.

betreffend
Hohlkathode
concerning
Hollow cathode

Priorität» 10. Dezember 1964 - 7.St.A.Priority »December 10, 1964 - 7th St.A.

Dio Erfindung betrifft eine ringförmige Hohlkathode und insbeeoudere ο Ine perforierte Kathode, weiche einen achGlboriföz'juigoii Elektronenstrahl radial nach innen von einer Schlitzöffnung dar Lnnerun Umfangsfläche aussendet*The invention relates to an annular hollow cathode and insbeeoudere ο Ine perforated cathode, soft an achGlboriföz'juigoii electron beam radially inward from a slot opening on the inside Emits circumferential surface *

BoI üblichen Verfahren a ma Erzeugen von Elektronenbündein wcrdon Eliifctrunen au a der Ober fluche oiner geheizten Kathode durchBoI conventional processes a ma generating Elektronenbündein wcrdon Eliifctrunen au a curse of the upper through-heated cathode oiner

Emits β L ο ti freigeaotat. In einer Hohlkathode wordanEmits β L ο ti free aotat. Wasan in a hollow cathode

durch Freiauttton von Elakfcronon ala folge dae Zuaomiaonatoßeo schneller Elektronen mit iJaniuo lekii len in der Hohlkathodeby Freiauttton from Elakfcronon ala follow dae Zuaomiaonatoßeo faster electrons with iJaniuo lekii len in the Hollow cathode

Die bisher bekannten flohikathoden uuifaaaen einen geeohloueenan Hohläsylinder aue Drahtgeflecht; oder perforiertam Mefcaii »it aintr Kreiaöffnung in der einen Stirnfläche. Wenn dia Kathode auf »in hohes negatives Potential in Bsaug auf die Uüj^ebung »orgespenni; iofc, welch;?; als Anod*; wirlrt, oo -wird eine· Glimmentladung eingeleitet.The previously known flea cathodes uuifaaaen a geeohloueenan Hohläsylinder aue wire mesh; or perforated on the mefcaii »it aintr circle opening in one end face. When the cathode is set to a high negative potential in suction on the exercise, orgespenni; iofc, what;?; as anod *; whirls, oo - a glow discharge is initiated.

BADORfQfNAL 009830/0202 ——BADORfQfNAL 009830/0202 ——

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Bti gewleaen Kombinationen der KathodenabmeeBungen und der Höhe des Druckes wird ein gutgebündelt·* Elektronenbündel hoher Stromdichte erzeugt, wobei βohne11a Slektrohen aus der Öffnung der Hohlkathode austreten. Dae Elektronenbündel kann durch XoIiehe elektromagnetloche Linsen bie auf Energiedichtan fokussiert werden, welche mit denen bei üblichen Elektronenbündelechweißyorrichtungen vergleichbar elnd.Bti corrugated combinations of cathode dimensions and height of the pressure is a well bundled · * electron bundle higher Generated current density, where β without 11a Slektrohen from the opening emerge from the hollow cathode. The electron beam can be focused on energy density by means of electromagnetic lenses which are comparable to those in conventional electron beam welding devices.

Gegenstand der Erfindung ist eine Hohlkathode, die im wesentlichen ringförmig ausgebildet let und ein dünnes, scheibenförmiges Ilektroneribündel erzeugt. Die Elektronen werden Von einer kreisfÖrralgött öffnung in der !Cathode emittiert und radial nach innen gegen da« Werkstück «u beschleunigt mit einer Energie, die annähernd dar rollen an der Bntladungsstrecke liegenden Spannung entspricht, dl) gewöhnlich im Bereich von Kilovolt liegt. Venn das MQVküt'dük mti Metall besteht, kann en ale Anode dienen. Ist es hingegen ein Isolator, so wird der elektrische Kreis s.B. durch öakUndäröiaktr.i/ianeiaiaoion ran der ferketUokoberflache und duroh Leitung dutch tine reutliehe vtialiegende Plaaaa su einer entfernt liegenden AfioI^ yervollefcändigt. Die ringförmige Kathüde kann für rsraohiödenartige Zwecke varwendet werden, e.B. eum Schweifien, zum Löten, zum Zonenschmelzen, aua Ziehen von Fasern und aum Verdampfen und Hfiederechlagen der Dämpfe.The subject of the invention is a hollow cathode which is essentially ring-shaped and produces a thin, disk-shaped bundle of electrons. The electrons are emitted from a circular opening in the cathode and are accelerated radially inward towards the workpiece with an energy which approximately corresponds to the voltage lying on the discharge path, which is usually in the kilovolt range. If the MQVküt'dük consists of metal, an anode can serve. If , on the other hand, it is an insulator, the electrical circuit sB is fully completed by means of a remote control unit on the surface of the surface and through the conduction through tine reutliee vtialie plaaaa to a distant area. The ring-shaped cathode can be used for rsraohioden-like purposes, eg for tails, for soldering, for zone melting, also for pulling fibers and for evaporating and knocking down the vapors.

Die Hohlkithüli nach der Erfindung iat rorsugawelea ale hohler Hingköi-por oder in ähnlicher Form auegebildet und au* Drmhtgeflaolrt,The hollow shell according to the invention is rorsugawelea ale hollow Hingköi-por or in a similar form formed and laced on drmht,

gewöhnlich au» aixiein feuerfesten Metall, hergeatsLlt, Die Kathode usually made of refractory metal, the cathode

BAD ORIQIMAL 'BATH ORIQIMAL '

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wird gegenüber der Anode auf eines negativen Potential gehalten, wobei die Inode entweder dae Werkstück aelbet oder ein metallenen feil der Torriohttrag 1st, etwa die tragenden Bauteile. Aue des ringförmigen Schliti in der Innenseite dea Toroide werden Elektronen emittiert. Un die Kathode «u betreiben, wird der Druck der Uegebung im allgemeinen tie auf eine GrSBe von 0,1 Mikron Hg redüiiert. Die 1« weeentlieben eYakuierte laraer wird eodann wieder Mit eine» Inerten Qaa gefüllt, etwa Helium oder Argon, oder Bit irgendeinem Gao, das πich mit dem Werkstück bei den angewendeten Tesperaturon rerträgt. Bei geeignetem Druck, dar gewöhn Ii oh Is Bereich ron 1 bis 1000 Mikron Hg Hegt, kann eint Hohlkathodenentladung eingeleitet und alt einer Poientialdiffiren* ▼on mehreren taueend Volt zwischen Kathode und Anode oder fferkntUek aufrecht erhalten werden. Unter dleeen Bedingungen wird ein gui fokuesiertee Slektronenbiinde! au· dom ringiOrwigen Schule: esiitiert und prallt auf dae Werkstück, und swar gleiohmftöig uii deeeon Unifang.is held at a negative potential in relation to the anode, whereby the inode is either the workpiece or a metal file that carries the torrent, such as the load-bearing components. Electrons are emitted outside the ring-shaped slot in the inside of the toroid. When operating the cathode, the pressure of the exercise is generally reduced to a level of 0.1 micron Hg. The little-loved eYacuated laraer is then filled again with an inert Qaa, such as helium or argon, or a bit of any Gao that I can bear with the workpiece at the temperature used. With a suitable pressure, which is usually in the range of 1 to 1000 microns Hg, a hollow cathode discharge can be initiated and, by means of a potential diffusion, several thousand volts can be maintained between the cathode and anode or remote control. Under these conditions, a well-focused slectron bandage is required! au · dom ringi Orwigen school: Esiit and collides with the workpiece, and swar smooth uii deeeon unifang.

Ee laeeen eich auch abgeänderte· lathodenfomen tiiid Anordnungen τβτ-wenden» s.B. invortierto Kathoden, deren Kltk.tronenliUrtdei rudißl. na oh auJien geric:htn1 aind, Kcthoden mit ailal gerichteten El«ktiOnenbündeln» MehrfHChltalhoden odar 7-vbup/^ongisresif Fathoö*»n, R(m1· Kathoden «it ■:;. r- -^eliutSi'j£,on Qutirnol-iip M df Ku ilsfn, Abn»t'»eung«n oder Foreen$ um u:. ^g< !rciißi{; gofcT-nsi»· ff<si ■ ■ 4- UcΛ■<· vu f»..lirf>1 ßen odnr bearbeiten. There are also modified cathode forms tiiid arrangements τβτ-turn »sB invortierto cathodes, whose Kltk.tronenliUrtdei rudißl. na oh auJien geric: htn1 aind, Kcthoden with all directed el "ktiOnenbündeln" MehrfHChlalhoden odar 7-vbup / ^ ongisresif Fathoö * »n, R (m1 · Cathodes« it ■:;. r- - ^ eliutSi'j £, on Qutirnol-iip M df Ku ilsfn, Abn »t '» eung «n or Foreen $ um u:. ^ G <! Rciißi {; gofcT-nsi» · ff < s i ■ ■ 4 - UcΛ ■ <· vu f »..Lirf> 1 ßen odnr edit.

ffegcnetaud "df r Frf tJiduii^· let ιΰη*· ir ■-„t.'jM.-ni > S d:<-ü rJ ugf Wrmlge Bohlhcu«^ asit ίυ^Ιιϋ ο«··, j>criorif; '.(■.■ >· ;ίΐ»·^·η, ·,.■ \<)ti> vielt rswnh) beiffegcnetaud "df r Frf tJiduii ^ · let ιΰη * · ir ■ -"t.'jM.-ni> S d: <- ü rJ ugf Wrmlge Bohlhcu «^ asit ίυ ^ Ιιϋ ο« ··, j> criorif ; ' . (■. ■> · ; ίΐ »· ^ · η, · ,. ■ \ <) ti> much rswnh) at

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nicht leitender; als auch bei metallischen Werkstücken verwenden IKBt. Sie Kathode nach der Erfindung läßt eich sum Schweißen, Löten, Zonenschmelzen, Ziehen von Fasern und Verdampfen und Niederschlagen des Dampfes verwenden und kann eine unregelmäßige Gestalt fttr die Bearbeitung unregelmäßiger tferkstüoke aufweisen. Die Kathode naoh der Erfindung läßt sich auoh «um Schweißen oder fUr •Ädere Bearbeitungevorgänge im Innenraum eines Rohres oder eines Werkstück·· verwenden.non-conductive; as well as for metallic workpieces IKBt. You cathode according to the invention can be welded, Soldering, zone melting, fiber drawing, and evaporation and deposition of the vapor use and can have an irregular shape for the processing of irregular work pieces. the Cathode according to the invention can also be used for welding or for • Other processing operations in the interior of a pipe or a Use workpiece ··.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eohematlsoher Zeichnungen an mehreren AuafUhrungebeispielen ergäneend beschrieben!The invention is illustrated below with reference to the ohmic drawings additionally described in several examples!

Figur 1 zeigt eine perforierte. Hohlkathode bekannter Art.Figure 1 shows a perforated. Hollow cathode of known type.

Figur 2 zeigt ein typisches ringförmiges Hohlkathodensystem. figur 3 zeigt eine Einzelheit einer bevorzugten ringförmigen Bohlkathode.FIG. 2 shows a typical ring-shaped hollow cathode system. FIG. 3 shows a detail of a preferred annular buried cathode.

Figur 4 zeigt die Betriebsweise der ringförmigen Hohlkathode.FIG. 4 shows the mode of operation of the ring-shaped hollow cathode.

Figur 5 zeigt eine Hohlkathode mit Werkstück im Querschnitt sowi« das erzeugte Elektronenetrahlbttndel.FIG. 5 shows a hollow cathode with a workpiece in cross section as well as the generated electron beam bundle.

Figur 6 zeigt zusätzliche räumliche Anordnungen von Hohlkathoden nach der Erfindung.FIG. 6 shows additional spatial arrangements of hollow cathodes according to the invention.

Die bekannte Hohlkathode nach Figur 1 umfaßt einen geschlossenen hohlen Zylinder 10, der aus einem Drahtgeflecht hergestellt ist. In einer Stirnseite der zylindrischen Kathode 10 ist eine kreisförmig· Öffnung 12 eingeschnitten. Wenn die Kathode in Bezug auf die Anode,The known hollow cathode according to FIG. 1 comprises a closed one hollow cylinder 10 made of wire mesh. In one end face of the cylindrical cathode 10 is a circular Opening 12 incised. If the cathode in relation to the anode,

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«etir* dl« Umgebung oder das Werkstück, negativ vorgespannt wird, wird eine Glimmentladung eingeleitet und es entsteht ein aebneUe Elektronen führendes Elektronenbündel 14« Wegen der besonderen Geometrie der Kathode 10 gelangen die meisten Elektronen» die ■loh in den Teil des Plasmas innerhalb des Zylinders befinden, als Bündel 14 durch die öffnung nach außen. Außerdem werden diese !Elektronen annähernd entsprechend der gesamten Spannung der Entladungsetrecke beschleunigt in einem sehr nahe bei der Öffnung 12 liegenden Bereich. Daher haben sämtliche schwachen elektrischen Felder» die etwa in dem umgebenden Plasma vorhanden sind, welches den Behälter ausfüllt, eine vernachlässigbare Wirkung auf die Energie oder die Richtung des ElektronenbUndels T4. Ein in dem feg des Elektronenbündels 14 liegendes Werkstück 16 läßt sich erhitzen, achweißen oder anderweitig mit dem Elektronenbilndel 14 bearbeiten. Dieses kann durch elektromagnetische Linsen (nicht dargestellt) fokussiert werden. Eine Entladung tritt im allgemeinen nur ein bei Drücken unterhalb 1000 Mikron Hg.«Etir * dl« environment or the workpiece, is negatively biased, a glow discharge is initiated and a new one is created Electron-carrying electron bundle 14 "Because of the special geometry of the cathode 10, most electrons get through" ■ are located in the part of the plasma within the cylinder, as a bundle 14 through the opening to the outside. Also, these ! Electrons approximately corresponding to the total voltage of the discharge path accelerated in a very close to the opening 12 lying area. Therefore all weak electric fields, which are present in the surrounding plasma, have which fills the container, a negligible effect on the energy or the direction of the electron bundle T4. One in that The workpiece 16 lying on the electron beam 14 can be heated, welded or otherwise with the electron beam 14 to edit. This can be focused by electromagnetic lenses (not shown). A discharge generally occurs only one at pressures below 1000 microns Hg.

Pigur 2 zeigt schematisoh ein ringförmiges Hohlkathodenentladungseystem nach der Erfindung und Figur 3 zeigt den Aufbau einer Hohlkathode nach der Erfindung. Die ringförmige Hohlkathode 20 1st beispielsweise aus rostfreiem Stahl in Gestalt eines Drahtnetsee hergestellt mit einer Drahtstärke von 25 Mikron (10 mil) und einer Maechenweite von 40. Derart hergestellte Kathoden haben einen äußeren Durchmesser DQ, der typischerweiee das 1,3- bis 4-faohe dee inneren Durohsfessers D1 beträgt, wobei diese Verhältnisse jedoch nicht al« Grenzen gelten. Die Höhe H der Kathode scheint keinPigur 2 schematically shows an annular hollow cathode discharge system according to the invention and FIG. 3 shows the structure of a hollow cathode according to the invention. The annular hollow cathode 20 is made, for example, of stainless steel in the shape of a wire mesh with a wire thickness of 25 microns (10 mil) and a size of 40. Cathodes made in this way have an outer diameter D Q , which is typically 1.3 to 4 faohe dee inner Durohsfessers D is 1 , whereby these ratios do not apply as limits. The height H of the cathode does not appear to be

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kritischer Faktor au sein» jedoch kann die Größe der öffnung A kritisch eein, wie Im folgenden noch erläutert ist. Auch die ffand-Aloke und dl· Vasohenweite βoheint keinen merklichen Binfluß auf UmM abgegeben«-. BlektronenbUndel au haben.However, the size of the opening A can be critical, as will be explained below. Even the ffand-aloke and the vasohene width βoheint do not give any noticeable influence on UmM "-. Have tin bundles.

Si· Kathode 20, das Werkstück 22 und die zugeordneten Tragteile sind in einen luftdichten Behälter 24 untergebracht» der etwa aus Glas oder ethern anderen geeigneten Material hergestellt ist. Die Kathode 1st von einem Arm 26 gehalten, der gleichzeitig als negative Anschlußleitung für die Kathode r^ev kann. Bas Werkstück 22 wird mittels elnee Metallärmea 30 gehaiteu, an dem zwei einstellbare O.sm.mgiieder 28 und 28' angebracht sind. Falls das Werkstück 22 aus Metall besteht» kamt et. geerdet werden, um als Anode BU dient ü. ^e In Figi'i" 3 dargestellt iat# kann eine getrennte Anode 32 ry^^.is.3 5 r.uiu Λϊΐ je-iir Stelle innerhalb des Behälters 24. Die Anode küzsji &iuo positive Spannungezuführung und einen Anodenhalter 34 u»rt»is^e?>o Figur 5 zeigt im Querschnitt das durch die Kathode 20 •rseu&M» vjßf't. auf das forketück 22 fokuseierte Elektronenbilndel,The cathode 20, the workpiece 22 and the associated supporting parts are accommodated in an airtight container 24 which is made, for example, of glass or other suitable material. The cathode is held by an arm 26 which can also act as a negative connection line for the cathode r ^ ev. The workpiece 22 is held by means of a metal arm 30 on which two adjustable O.sm.mgiieder 28 and 28 'are attached. If the workpiece 22 is made of metal »kamt et. be grounded to serve as an anode BU . ^ e In Figi'i "3 iat # a separate anode 32 ry ^^. is.3 5 r.uiu Λϊΐ je-iir place within the container 24. The anode küzsji & iuo positive voltage supply and an anode holder 34 u» rt »is ^ e?> o Figure 5 shows in cross section the rseu & through the cathode 20 • M» vjßf't. forketück the 22 focus wobbled Elektronenbilndel,

Der Behälter 24 wird zuerst mittels einer Vakuumpumpe 36 evakuiert, ■ach den Srakiaieren auf den richtigen Druck wird eine Gaerorratsquelle angeschlossen, um eine Gasatmosphäre «u schaffen. Als Gas kann Helium, Wasserstoff, Stickstoff oder Argon oder auch irger^lcla fOr das betreffende Werkstück geeignetes Gas verwendet werd<efuThe container 24 is first evacuated by means of a vacuum pump 36, Once the pressure is correct, a source of gas is connected to create a gas atmosphere. As gas can be helium, hydrogen, nitrogen or argon or any other ^ lcla A suitable gas is used for the workpiece concerned <efu

Die Theorie der*Wirkungsweise der Hohlkathode, wie sie bisher bekannt ist, läfit sich anhand von Figur 4 erläutern. Es gibt mehrer unter-The theory of the * mode of operation of the hollow cathode, as it has been known so far can be explained with reference to FIG. There are several

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eohiedliohe Betriebsarten. Die wünschenswerte Betriebsart, d.h. die Betriebeart, bei der ein Elektronenbündel erzeugt wird, ist ahnlich einer anormalen Glimmentladung, indem sie eine positive BpannungB-Strom-Charalrterietik aufweist und einen übergang in •ine bogenartige Betriebsweise zeigt, welche manchmal "fountain" -Betriebsart genannt wird, wobei der Energiepegel erhöht ist. Die Spannung oder der Strom, bei der dieser übergang stattfindet, hängt Ton der Geometrie der Kathode, von dem verwendeten Gas und dem Gasdruck ab.Eohiedliohe modes of operation. The desirable mode of operation, i.e. is the mode of operation in which an electron beam is generated similar to an abnormal glow discharge by making a positive one BspannungB-Strom-Charalrterietik and a transition in • Shows an arc-like mode of operation, sometimes called the "fountain" mode, where the energy level is increased. the Voltage or the current at which this transition takes place depends Clay of the geometry of the cathode, of the gas used and of the Gas pressure.

Die Punktion der Entladungearten läßt sich vergleiche mit der Wirkungsweise üblicher Glimmentladungen. In einer üblichen Glimmentladung liegt faet das gesamte Spannungsgefälle der Entladung in einem Bereich dicht an der Kathode, wobei dieser Bereich alsThe puncture of the types of discharge can be compared with How common glow discharges work. The entire voltage gradient of the discharge lies in a normal glow discharge in an area close to the cathode, this area being called

Kathodenfall bekannt ist. Die charakteristische Dicke D desCathode fall is known. The characteristic thickness D of the

Kathodenfalls hängt vom Gasdruck, der Gasart, dem Kathodenmaterial und der angelegten Spannung ab. Das ein hohes Potential aufweisende Snde dieses Bereiches kann mit dem Auge durch die Trennungsateile »wischen einem dunklen Bereich dee Entladungeraumes In der Nähe der Kathode, dem sogenannten Kathodendunkelraua, und einem hellen Bereich, dem sogenannten Kathodenglimmlicht, identifiziert werden. Die Äquipotentiallinien für eine derartige Spannungsverteilung verlaufen parallel sur Kathode.The case of the cathode depends on the gas pressure, the type of gas and the cathode material and the applied voltage. The high potential sin of this area can be seen with the eye through the separation parts »Wipe a dark area of the discharge space nearby the cathode, the so-called cathode dark roughness, and a bright area, the so-called cathode glow light. The equipotential lines for such a stress distribution run parallel to the cathode.

Wenn dl* ringförmige Öffnung A der Hohlkathode um weniger als den Faktor 10 kleiner ist als die Dicke D_ des Kathodenfalle, so wirdIf dl * annular opening A of the hollow cathode by less than the Factor 10 is smaller than the thickness D_ of the cathode trap, so will

die Potentialverteilung hierdurch nicht wesentlich gestört.the potential distribution is not significantly disturbed by this.

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Dies tritt ein bei niedrigen Drücken und / oder niedrigen Spannungen· Bei diesen Betriebsbedingungen arbeitet die Kathode wie eine feste Kathode ohne Blende, und hierbei findet praktisch keine Entladung innerhalb der Kathode statt, da der Innenraum derselben sich auf dem Kathodenpotential befindet. Daher wird auch kein Elektronenbündel gebildet. Desgleichen tritt innerhalb der Kathode unter diesen Bedingungen nur ein sehr geringes Glimmlicht auf.This occurs at low pressures and / or low voltages Under these operating conditions, the cathode works like a solid cathode without a diaphragm, and there is practically no discharge takes place inside the cathode, since the interior thereof is at the cathode potential. Therefore, no electron beam is formed either. Likewise occurs within the cathode among these Conditions only a very low glow light.

Wenn die Öffnung Λ in der ringförmigen Hohlkathode annähernd gleich der Dicke D. ist, so stört die öffnung die Potentialverteilung und demzufolge liegt ein Teil dea Kathodenfalleβ innerhalb der Kathode. In Figur 4 sind diese Verhältnisse dargestellt. Der Potentialabfall innerhalb der Kathode umfaßt gewöhnlich einen geringen Anteil des gesamten Kathodenfalls. Außerdem macht die besondere Form der Kathode es höchst unwahrscheinlich, daß durch Ionisation in dem Hohlraum gebildete Elektronen aus diesem durch irgendwelche Löcher austreten, mit Ausnahme der betreffenden öffnung. Elektronen, die von der Innenseite des Drahtnetzes 44 durch Sekundäremission emittiert werden, werden ebenfalls mit hoher Wahrscheinlichkeit in den inneren Fotentialbereich eingefangen. Selbst bei einer Entladung mit einigen Kilovolt ist das maximale Potential innerhalb der Kathode wahrscheinlich kleiner als 100 Volt. Elektronen, die innerhalb dieses Potentialraumes eingefangen werden, bilden eine Sekundärentladung, welche eine erhebliche Erzeugung von Ionen-Elektro.-nen-Paaren mit sich bringt auf Grund des Elektronenbeschusses, gon der Kathode 'emittierte Se^ind&g.elektronen sind die Hauptquelle für Elektronen, die zum Halten der Entladung innerhalb der Kathode dienen·If the opening Λ in the ring-shaped hollow cathode is approximately equal to the thickness D., the opening disturbs the potential distribution and consequently part of the cathode trap lies within the cathode. These relationships are shown in FIG. The potential drop within the cathode usually comprises a small fraction of the total cathode drop. In addition, the special shape of the cathode makes it extremely unlikely that electrons formed by ionization in the cavity will exit it through any holes, with the exception of the relevant opening. Electrons emitted from the inside of the wire mesh 44 by secondary emission are also likely to be trapped in the inner photential region. Even with a discharge of a few kilovolts, the maximum potential within the cathode is probably less than 100 volts. Electrons that are trapped within this potential space, forming a secondary discharge which brings with it a considerable generation of ion Elektro.-NEN pairs due to the electron bombardment, gon cat h ode 'em ittierte Se ^ ind & g.elektronen are the main source for electrons that serve to hold the discharge inside the cathode

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Der Beschul} alt Ionen, die außerhalb der Kathode gebildet sind» 1st eine weitere Hauptquell· für Sekundärelektronen. The school ions that are formed outside the cathode are another main source of secondary electrons.

Gemäß Figur 4 erinnert die gestörte Potentialverteilung in der Nähe der öffnung A an eine konkave Linse. Die normal zu den Äquipotentiallinien verlaufenden Feldlinien konvergieren in der Nähe der öffnung. In des Hohlraum befindliche Elektronen treiben auf die öffnung zu, in der das elektrische feld verhältnismäßig schwach ist. Im Bereioh der öffnung werden sie durch den vollen Kathodenfall beschleunigt und erreichen damit eine hohe gerichtete Geschwindigkeit annähernd in Längsrichtung der Feldlinien. Auf diese Weise erzeugt die mit perforierten fänden auegestattete hohle Kathode ein in hohem Maße gebündeltes energierelohes Elektronenblindel. Bs 1st daher sehr wünschenswert, den Potentialabfall innerhalb der Kathode auf einem Bruchteil des gesamten Kathodenfalles «u halten. Aue diesem Grunde sollte die öffnung A etwas kleiner sein als die Dioke D0. Die öffnung A darf jedoch nicht zu klein gemacht werden, da sonst, wie bereite oben erwähnt, kein £lektronenbündel gebildet wird.According to FIG. 4, the disturbed potential distribution in the vicinity of the opening A is reminiscent of a concave lens. The field lines running normal to the equipotential lines converge in the vicinity of the opening. Electrons located in the cavity drift towards the opening, in which the electric field is relatively weak. In the area of the opening they are accelerated by the full cathode fall and thus achieve a high directional speed approximately in the longitudinal direction of the field lines. In this way, the hollow cathode, which is provided with perforated walls, creates a highly concentrated, low-energy electron blind. It is therefore very desirable to keep the potential drop within the cathode at a fraction of the total cathode drop. For this reason, the opening A should be slightly smaller than the dioke D 0 . However, the opening A must not be made too small, since otherwise, as already mentioned above, no electron beam will be formed.

fenn die öffnung A wesentlich größer als die Dicke Dß des Kathodenfalle let, so liegt der gesamte Kathodenfall innerhalb der Kathode. Au· dem Innenraum der Kathodenoberfläohe emittierte Elektronen werden durch nahezu die gesamte Entladungsspannung in einer ziemlich kurzen Entfernung von der Wand beschleunigt. Dabei verlaufen verhältnismäßig wenig llvktronenbahnen durch die öffnung. Die meisten Elektronen werden in dem,tiefen Potentialbereich innerhalb der Kathode abgefangenIf the opening A is significantly larger than the thickness D ß of the cathode trap, then the entire cathode trap lies within the cathode. Electrons emitted from the interior of the cathode surface are accelerated by almost the entire discharge voltage at a fairly short distance from the wall. Relatively few electron orbits run through the opening. Most of the electrons are trapped in the deep potential area inside the cathode

und können nur austreten, in dem es zn Zusammenstößen kommt und/oder and can only emerge in which it comes zn clashes and / or

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·,.., BAD ORIGINAL·, .., BAD ORIGINAL

su wiederholten Reflexionen von den Wänden dee Potentlalbereiohes· Di· »ei·ten Elektronen verlieren bei den Zusammenstößen ait Atomen bei elastischen ZueaaaenatöQen «it niedergeeohwinden Elektronen and treiben dann auf die öffnung sav in der ein-verhältnissaftig schwaches feld herrsoht. Daher bildet sich ein sioalioh intensives Plasma innerhalb der Kathode und es werden viele Ionen-Elektronen-Paare in den Kathodenranm duroh Blektronenbeeohufi erseugt Die derart erseugten Ionen werden direkt auf die Kathodenwand zu beschleunigt. Bei einer derartigen Betriebsweiset die als Bogenentladung bekannt ist, wird die Kathode oft bi« ium Glühenn *rhltit, woraus aan ersieht, daß ein beträftlisher Änergieverlust an der Kathode entsteht. Daher ist ei si der»rtiger Betrieb im allgeueinen α lebt w'lsBchenawerf.The repeated reflections from the walls of the potential area electrons lose electrons when they collide with atoms in elastic collisions and then drift towards the opening sa v in the relatively weak field prevailing. Therefore, a sioalioh intense plasma is formed inside the cathode and many ion-electron pairs are sucked into the cathode rim duroh Blektronenbeeohufi The thus sucked ions are accelerated directly to the cathode wall. In such a mode of operation of t which is known as arc discharge, the cathode is often bi "ium annealing is rhltit * n, from which aan seen that a beträftlisher Änergieverlust produced at the cathode. Therefore, ei is the right operation in the general α lives w'lsBchenawerf.

Yertiaohe mit Ringkathodecf welche feste (nicht unterbrochene) Wände aufweisen, haban ergeben, daß bei des eelben Oasdruok und dereelben Spannung die Kathode Mit festen Winden einen niedrigeren Intladung·» strom hat und einen niedrigeren Wirkungsgrad der ElektronenbUndeleraeugung als die perforierte Kathode der gleiohen Abmessungen · Der Beitrag der Perforationen wird gewöhnlich suriiokgefuhrt auf ein Druck-fesfluBphänoaen. Die Wirkungsweise einer Blngkathode alt festen Wänden kann dadurch verbessert werden, da8 für sin· direkt« Chuisuftthrung ^ur Kathode gesorgt wird. Dis Perforation Ia Asa fiaissi haben jedoch nooh weitere weeentliohe Wirkungen auf di· der Kathode.Yertiaohe with Ringkathodec f which fixed (non-interrupted) walls have, haban shown that at the eelben Oasdruok and wider same voltage, the cathode has With fixed winds a lower Intladung · »stream and a lower efficiency of the ElektronenbUndeleraeugung than the perforated cathode of gleiohen Dimensions · The contribution of the perforations is usually due to a pressure flow phenomenon. The mode of operation of a long cathode with solid walls can be improved by providing direct ventilation to the cathode. The perforation Ia Asa fiaissi, however, nooh have further weekly effects on the cathode.

Wie oben beschrieben, ist die Punktion einer Hohlkathode alt perforierten Wänden in der ElektronenbUndel-Betrlebswsise analog einerAs described above, the puncture of a hollow cathode old perforated walls in the electron bundle mode is analogous to a

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BADBATH

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anormalen Qllmasntladung. Die Sekundärentladung, welche la Innern tor Hohlkathode stattfindet» und Al· damit Terbundene Brseugung τοη Ioasn-Blektroaen-Pasxen ergibt noon «In· sueäteliohe Quell· für Slsktrontn und ·1η· größere Stromlleferfähigksit ale bei einer ebenen Π11—ntieilTini Der wirke ame te Betrieb ergibt ei oh, wenn der Strom ▼on der Of fang den τοη der äußeren Oberf läobe der Kathode auegehenden Strom VvMAtIiClI Überschreitet. Der iußere Strom «teilt einen Verluststro* dar» da er in keiner Weise au dem Blsktronsnbundsl beiträgt. t Ionen außerhalb der Kathode werden jedooh duroh die Kathoden-abnormal source discharge. The secondary discharge which la inside tor hollow cathode takes place »and Al · thus Terbundene Brseugung τοη Ioasn-Blektroaen-Pasxen gives noon «In · sueäteliohe Quell · for Slsktrontn and · 1η · greater capacity to conduct electricity with a flat Π11 — ntieilTini The most effective operation results in ei oh, if the electricity ▼ on the Of catch the τοη the outer surface of the cathode outgoing Current VvMAtIiClI exceeded. The external stream "represents a loss stream" since it does not contribute in any way to the bundle of winds. However, ions outside the cathode are

Perforationen «ad duroh die öffnung beschleunigt Ond treffen auf die Innenwand der Kathode» eo dal an dieser Sslcandixelvktronsn freiceeetit werden. IeI einer Kathode mit einer bestimmten totalen Vltomwadorohorwonaag (offene Vllohea) ist der in den Innenrana der Kathode eindringende Ionenetrom la weeentliohen unabhängig τοη der oharmfcterietleohen lochgrö·· der Durchbreonungen. Dies rührt daher» daß die Ionen gleichmäßig durch den Kathodenfall beeohleunlgt werden und daher eine genügend hohe Oeeohwlndigkeit erhalten» eo daß ihre Bahnen nicht wesentlich durch die Feinstruktur dss elektrischen leides in unmittelbarer Sähe der Kathodenperforationen gestört wird· Ein wirksames Slnfangsn τοη Elektronen in der Entladung innerhalb der Kathode erfordert jedooh, dal sin wesentlicher Teil das Potentialabfalle im Innern dicht an dsr Innenwand dsr Kathode stattfindet. •rrsieht daher sin wirksameres Blnfangsn dsr Blsktroasm, wen dl· charakteristische Loohgrußs der Perforationen (I>orohbrsohi]ngsn) ringsrt wird» ohne dis durchbrochene flache sslbst su indsrn. Bs srgibt sich sin» Tergrößerter Wirkungsgrad dsr Blsktronsnbündelsrssugung mit Verringerung der charakteristischen Lochgruße.Perforations «ad duroh the opening accelerates ond hit the inner wall of the cathode »eo dal be freiceeetit on this Sslcandixelvktronsn. IeI a cathode with a certain total Vltomwadorohorwonaag (open Vllohea) is the one in the Inner Rana Cathode penetrating Ion Etrom la weeentliohen independently τοη the oharmfcterietleohen hole size ·· of the perforations. This is because » that the ions are accelerated evenly by the cathode fall and therefore received a sufficiently high population that theirs Paths are not significantly disturbed by the fine structure that electrical suffers in the immediate vicinity of the cathode perforations effective initial τοη electrons in the discharge within the Cathode, however, requires that a substantial part of the potential drop takes place in the interior close to the inner wall of the cathode. • Therefore, a more effective start-up of the blsktroasm is seen if the · characteristic Loohgrußs of the perforations (I> orohbrsohi] ngsn) ringsrt becomes »without the openwork flat sslbst su indsrn. Bs The result is an increased efficiency of the air bundle suction with a reduction in the characteristic hole size.

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BAD ORIQfISJALBAD ORIQfISJAL

Bei der Elektronenbündel-Betriebewelse weist eine ringförmige Hohlkathode mit perforierten Wänden eine positive Spannungs-Strom-Oharakterietlk auf. Bei einer gegebenen Kathode ist der Spannungs-StroB-Betriebsbereich stark abhängig τοη dem Gasdruck oder besser gesagt τοη der Gattdichte. Versuche haben ergeben, daS der Übergang In eine Hochstrom-Bogenentladung bei höheren Drucken eintritt» wenn die Entladungeleistung erhöht wird. Es hat sich ferner gezeigt, dafi die maximale Spannung, die Über eine Entladungsβtrecke bei der Blektronenbündel-Betriebsweise aufrecht erhalten werden kann, mit zunehmenden Druck fällt. Bei einem gegebenen Druck erhält man ferner niedrigere Ströme, wenn man feste Wände anstelle perforierter Wände Terwendet. Kathoden mit festen Wänden lassen sich jedoch bei höheren Drücken betreiben, beTor in ihnen eine Bogenentladung auftritt. Dies kann bei gewissen Anwendungen manche Vorteile mit sich bringen. Bei dem gleichen Druck und der gleichen Spannung sind sowohl die gemessene Strahlleistung als auch die Eingangsleistung τοη Kathoden mit perforierten Wänden etwas höher für größere Kathoden. Eine Kathode mit festen Wänden arbeitet mit bedeutend niedrigerer Leistung als irgendeine perforierte Kathode, unabhängig von der Größe. Der Strahlleistung8-Wirkung8g*ad ist für alle Kathoden mit perforierten fänden Tergleichbar. Es sind Wirkungsgrade τοη 75 £ bei ringförmigen Kathoden ersielt worden. Als wirksame Maßnahme zum Erhöhen dta Wirkungsgrades bei derartigen Kathoden hat sich eine Abschirmung ua die ringförmige Hohlkathode erwiesen.In electron beam operation, an annular hollow cathode with perforated walls has a positive voltage-current characteristic. For a given cathode, the voltage-StroB operating range is heavily dependent on the gas pressure or better said τοη the class density. Tests have shown that the transition Enters a high current arc discharge at higher pressures » when the discharge capacity is increased. It has also been shown dafi is the maximum voltage that can be generated over a discharge path in the Electronium bundle mode of operation can be maintained with increasing pressure falls. Further, for a given pressure, lower currents are obtained using solid walls instead of perforated walls Used. However, cathodes with solid walls can be used at higher Press before an arc discharge occurs in them. This can have some advantages for certain applications. At the same pressure and voltage, both the measured beam power and the input power τοη are cathodes with perforated walls a little higher for larger cathodes. A cathode with solid walls works at significantly lower power than any perforated cathode regardless of size. The beam power8-effect8g * ad is for all cathodes with perforated would find the same. There are efficiencies τοη 75 pounds in the case of annular Cathodes have been obtained. As an effective measure to increase dta Shielding, inter alia, the ring-shaped hollow cathode has proven to be efficient in such cathodes.

Figur 6 zeigt abgeänderte Aasführungsformen einer Kathode nach derFigure 6 shows modified Aasführungsformen a cathode according to Erfindung. Bei der Anordnung nach Figur 6a 1st die Kathode 70Invention. In the arrangement according to FIG. 6a, the cathode 70 is

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invertiert, eo daß das Elektronenbündel radial nach außen gerichtet ist und daher die Innenseite des Rohres 72 oder eines ähnlichen Werkstückes schweißt. Das Ende des Rohres 72 muß natürlich abgedichtet sein. Bei der Anordnung naoh Figur 6B ist die Kathode 70 nicht in einer Ebene angeordnet, sondern in einem Winkel, so daß das Elektronenbündel nicht in der Ebene der Kathode fokussiert wird, sondern an einem τοη dieser entfernt liegenden Bereich des Werkstückes 72. Das Elektronenbündel hat hierbei eine Kegelform.inverted, eo that the electron beam is directed radially outwards and therefore welds the inside of the pipe 72 or a similar workpiece. The end of the tube 72 must of course be sealed be. In the arrangement according to FIG. 6B, the cathode 70 is not arranged in a plane, but at an angle, so that the electron bundle is not focused in the plane of the cathode, but on an area of the workpiece that is remote from this area 72. The electron bundle here has a cone shape.

Figur 6C zeigt die Verwendung übereinanderliegend^ Kathoden 70 und 70', welche gleichzeitig auf das Werkstück 72 einwirken können. Eine der Kathoden hat eine kreisförmige Querschnittsform. Die Kathoden können i η Bezug auf den Kathodenhalter bewegbar ausgebildet seine Figur 6D zeigt die Verwendung einer Kathode 70 mit einem axial gerichteten Elektronenbündel» welcher kreisförmig auf das Werkstück 72 auftrifft«FIG. 6C shows the use of superimposed cathodes 70 and 70 ', which can act on the workpiece 72 at the same time. One of the cathodes has a circular cross-sectional shape. The cathodes can be designed to be movable in relation to the cathode holder its Figure 6D shows the use of a cathode 70 with a axially directed electron beam "which strikes the workpiece 72 in a circle"

Zur Verwendung bei unregelmäßig geformten Werkstücken lassen sich zahlreiche Abänderungen der Kathode nach der Erfindung verwenden. Figur 6E zeigt eine unregelmäßig geformte Kathode 70, welche mit einem unregelmäßig geformten Werkstück 72 zusammen verwendet wird. Es können auch Kathoden verwendet werden mit unregelmäßiger Quer-Bohnittsform, wie z.B. in Figur 6F gezeigt ist. Ohne erfinderische Überlegung lassen sich leicht noch andere Kathodenformen ausdenken! s.B. Kathoden unterschiedlicher Geometrie, etwa dreieckige oder trapezförmige Kathoden, Kathoden mit unterschiedlicher Breite der öffnung oder mit unregelmäßig geformten öffnungen oder mit einerNumerous variations of the cathode of the invention can be used for use with irregularly shaped workpieces. FIG. 6E shows an irregularly shaped cathode 70 which is used together with an irregularly shaped workpiece 72. It is also possible to use cathodes with an irregular transverse shape, as shown, for example, in FIG. 6F. Other cathode shapes can easily be devised without any inventive considerations! sB cathodes of different geometry, for example triangular or trapezoidal cathodes, cathodes with different widths of the opening or with irregularly shaped openings or with a

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teilweise verdeckten öffnung.partially covered opening.

Bin Anwendungsgebiet der ringförmigen Hohlkathode nach der Erfindung ist das Stoßschweißen von Rohren- aua den gleichen oder aus unterschiedlichen Stoffen, etwa aus Aluminium, rostfreiem Stahl, Kovar, Titan und Niobium. ISo lassen aich Schweißstellen von hoher Zugfestigkeit herstellen. Wenn daa Werkstück in Bezug auf die Mittellinie einer symmetriBchen Kathode versetzt liegt, eo könnte der von der Kathode am weitesten entfernt liegende Bereich des Werkstückea Überhitzt werden, so daß man für eine genaue tfluchtung Borgen muß.Am application of the ring-shaped hollow cathode according to the invention butt welding of pipes is also the same or different Materials such as aluminum, stainless steel, Kovar, titanium and niobium. This leaves welds with a high tensile strength produce. If daa workpiece in relation to the center line offset from a symmetrical cathode, the could The area of the workpiece furthest away from the cathode a Become overheated so that you have to borrow for an exact alignment.

»eitere Anwendungsgebiete der ringförmigen Hohlkathode sind das Löten, Abtragen und Zerstäuben und die Zonenerhitzung. Z.B. läßt sich die Eigenschaft einer ringförmigen Kohlkathode, das sich mit dieser sowohl Isolatoren als auch Leiter erhitzen lassen, zum zonalen Reinigen (refining) von keramischen Stoffen und zum Ziehen von Kristallen, etwa aus Tonerde, verwenden. Bringt man die ringförmige Hohlkathode in ein kuppenförmigea magnetisches Feld, so läßt sich hierdurch die erhitzte Zone verbreitern.»These are other areas of application of the ring-shaped hollow cathode Soldering, ablation and sputtering and zone heating. E.g. the property of a ring-shaped carbon cathode, which can be used with this Let both insulators and conductors heat up, for zonal cleaning (refining) of ceramic materials and for drawing Use crystals, such as those made of clay. Bring the ring-shaped Hollow cathode in a dome-shaped magnetic field thereby widen the heated zone.

Sie ringförmige Hohlkathode läßt sich auch verwenden, um die Hitze zum Ziehen von Pasern aus Pyrex*H Vycor*^, geschmolzener Kieselerde und anderen ahnliehen Stoffen verwenden. Die Kathode läßt eich anoh zum Erhitzen von Wolfram und geschmolzener Kieselerde oder anderen Substraten der chemischen Verdampfung und Niederschlagung verwenden·You ring-shaped hollow cathode can also be used to remove the heat for drawing fibers from Pyrex * H Vycor * ^, fused silica and other similar materials. The cathode can be turned on use for heating tungsten and fused silica or other substrates of chemical evaporation and precipitation

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Si· ringförmige Hohlkathode nach der Erfindung erzeugt ein gut fokussiert·· Elektronenbunde1 hoher Energiedichte unter Verwendung •in·· mechanisch einfachen Elektronenbeschleunigungesystems, «•loh·· kein· kritisch· Ausfluchtung erfordert. Ea let nicht nötig, di· Kathode elektrisch eu heizen, so daß die Lebensdauer der Kathode vergrößert ist. Es ist auch nicht erforderlich, ein Hooh« vakuumsystem bereiteuhalten, wodurch sich eine Diffusionspumpe •rU.brigt, wi· ei· bei anderen Elektronenbttndelsystemen erforderlich ist. Ton besonderem Torteil ist der Umetand, daß die ringförmige Hohlkathode sowohl bei Richtleitern, als auch bei Metallen verwendet w«rd«n kann» ohne daß Irgendein besonderes Zubehör erforderlich Ut.Si-ring-shaped hollow cathode according to the invention generates a well-focused electron bundle with high energy density • in a mechanically simple electron acceleration system, «• loh ·· no · critical · evasion required. Ea let not necessary di · Electrically heat the cathode so that the service life of the cathode is increased. It is also not necessary to have a hooh « keep vacuum system ready, creating a diffusion pump • RU.brigt, as · required · with other electron tank systems is. Tone special part of the gate is the Umetand that the ring-shaped Hollow cathode used both in directional conductors and in metals w «n can» without the need for any special accessories Ut.

Si· Erfindung läßt sich in mannigfacher Hinsicht im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens abwandeln, s.B. in Bezug auf die geometrischen Formen der Kathode.Si · invention can be used in many ways within the framework of modify the general idea of the invention, see B. in terms of the geometric shapes of the cathode.

In den Ansprüchen soll der Auedruck "ringförmig" oder "im wesentlichen ringförmig" eine im wesentlichen geschlossene Form bedeuten und auoh unregelmäßige Formen umfassen, a.B. die Form eines "C,eines "U", eines Polygons, einer Ellipse, eines Kreises usw.In the claims, the expression is intended to be "annular" or "substantially ring-shaped "mean a substantially closed shape and also include irregular shapes, a.B. the shape of a "C, one "U", a polygon, an ellipse, a circle, etc.

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Claims (1)

~ 16 -~ 16 - 15U99015U990 PatentansprücheClaims 1. Hohlkathode, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen ringförmiges hohles metallenes Bauteil, welches eine enge öffnung aufweist» die eich wenigstens Über einen Teil von dessen Oberfläche und ua die Mitte des Bauteiles erstreckt.1. Hollow cathode, characterized by an essentially ring-shaped hollow metal component which has a narrow opening which is calibrated at least over part of its surface and extends, inter alia, the center of the component. 2. Hohlkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung sich durchlaufend über die Oberfläche des metallischen Bauteiles erstreckt.2. Hollow cathode according to claim 1, characterized in that the Opening extends continuously over the surface of the metallic component. 3. Hohlkathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Wand des Bauteiles perforiert ist.3. Hollow cathode according to claim 1 or 2, characterized in that at least part of the wall of the component is perforated. 4« Hohlkathode nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Bauteil eine Querachnittsform aufweist, dit eine im wesentlichen geschlossene ebene Figur bildet, welche durch einen echmalen Umfangtschlitz unterbrochen ist, der einen Teil der durchgehenden öffnung bildet.4 «hollow cathode according to claim 2 and 3, characterized in that the metallic component has a cross-sectional shape, dit a forms a substantially closed planar figure which is interrupted by a narrow circumferential slot which forms part of the through opening. 5. Hohlkathode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, deJ der Querschnitt des Bauteiles sich mit der azimutalen Stellung um die Mitte des Bauteiles bezüglich der Fläche und der geometrischen form ändert.5. hollow cathode according to claim 1 to 4, characterized in that deJ the cross section of the component with the azimuthal position around the center of the component with respect to the area and the geometric shape changes. 6. Hohlkathode nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daft der ümfaugenschutz in seiner Orientierung und in der Fläch· mit der azimutalen Stellung um die Mitte des Bauteiles variiert.6. hollow cathode according to claim 4 and 5, characterized in that daft the Umfaugenschutz in its orientation and in the area · with the azimuthal position varies around the center of the component. 009830/0202009830/0202 BAu uRiQINAL BUILD uRiQINAL -π- 15.H990-π- 15.H990 7» Bohlkathode nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet» daß das Bauteil die Torrn eines Körpers hat, der durch die Umfangebewegung einer in wesentlichen geschlossenen ebenen !Figur auf einen geschlossenen Weg erzeugt ist» der um eine Achse verläuft, die in der Sbene der Figur liegt.7 »Boring cathode according to claims 1 to 6, characterized in that» that the component has the Torrn of a body, which by the circumferential movement of an essentially closed plane! a closed path is created which runs around an axis lying in the plane of the figure. 8. Hohlkathode nach Anspruch 7» daduroh gekennzeichnet» daß die ebene Figur ein Rechteck ist und in einer Seite desselben einen Durchbruch enthält.8. Hollow cathode according to claim 7 »daduroh characterized» that the plane figure is a rectangle and contains an opening in one side of the same. 9« Hohlkathode nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» daß die ebene Figur kurvenförmig ist«9 «hollow cathode according to claim 7» characterized »that the flat figure is curvilinear " 10» Hohlkathode nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet» daß sie in einem Behälter betrieben wird, in dem sich ein niedriger Druck erzeugen läßt und der eine Elektrode enthält» so daß sich eine Potentialdifferenz zwischen dem metallischen Bauteil der Kathode und der Elektrode herstellen läßt» um eine Elektronenentladung aus der öffnung herbeizuführen»10 »Hollow cathode according to claims 1 to 9» characterized » that it is operated in a container in which a low pressure can be generated and which contains an electrode so that a potential difference can be established between the metallic component of the cathode and the electrode »in order to bring about an electron discharge from the opening» 11. Hohlkathode naoh Anspruch 10, daduroh gekennzeichnet, daß der Behälter mit einem Gas von vorbestimmtem Druck gefüllt ist.11. Hollow cathode naoh claim 10, characterized in that the Container is filled with a gas of a predetermined pressure. 12. Hohlkathode naoh Anspruch 10 oder 11, daduroh gekennzeichnet» daß sie zum Bearbeiten von Werkstücken verwendet wird» welche in dtr Bahn des Elektronenbündels angeordnet sind.12. Hollow cathode naoh claim 10 or 11, characterized by » that it is used for processing workpieces »which in dtr Orbit of the electron beam are arranged. 009830/0202009830/0202 J3· Hohlkathode nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück als Elektrode verwendet wird und in dem Behälter angeordnet ist.J3 hollow cathode according to claims 10 to 12, characterized in that that the workpiece is used as an electrode and in the container is arranged. 14· Hohlkathode nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück ein Isolator ist.14 · Hollow cathode according to claim 10 to 12, characterized in that that the workpiece is an insulator. 009830/0202009830/0202 LeerseiteBlank page
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