DE1539957A1 - Photo-Elektronen-Vervielfachersystem - Google Patents

Description

• photo-glektranen-Vervielfachersystem

  Gegenstand der Erfindung ist ein Photoelektronen-

  vervielfachersystem, bei dem die aus der@PÜotbkathode

  austretenden, geladenen Teilchen fokussiert werdend

  Es sind zahlreiche Ausführungsformen derartiger

  Yervielfachersysteme bekannt,. bei denen .di.a-,Ver-

  stärkereynoden schaufelförmig ineinander ge-

  schachtelt oder jalousieartig hintereinärider än-

  geordnet sind. Das Verstärkersystem ist grlündsätz-

  lieh in einem evakuierten Gefäß untergebracht:

  Sollen Photoströme mit einem derartigen Syätehi

  verstärkt werden, ist außer dem -Verstärker "aübh eine

  Photokathode in demselben Vakuumgefäß eingebäüte

  Diese Photokathode wird üblicherweise auf eiri'er

  Trägerplatte aus lichtdurchlässigem Material auf-

  gebracht. Die aus dieser Kathöde bei Belithtühg

  austretenden Photoelektronen treten als 'diffübes

  Bündel. in das Verstärkersystem ein und wErderi-'als

  verstärkter Photostrom an einer als Anode dienenden

  Elektrode abgenommen. '" ","'

  Aufgabe der Erfindüng ist es, Photoelektronen= die aus einzelnen nebeneinander angeordneten Flächenelementen der Photokathode austreten, zu verstärken und einzelnen, den jeweiligen Flächenelementen zugeordneten Anoden zuzuführen. .
• Zar Lösung dieser Aufgabe sind die bisher bekanntet Anordnungen nicht geeignet, da diese Systeme keine ausreichende Trennung der einzelnen Signalströme ermbglächena Auch können die Photoelektronen auf dem Wege von der Photokathode bis zum Einäang des Systems stark abgelenkt werden und außerdem iird das Licht, das den Photostrom erzeugt, bereits n der Trägerplatte für die Photokathode gestreut.

  Nach der Erfindung wi; diegcstellte Aufgabe--da-

  durch gelöst, daß die Photokathode aus einer Viel- .

  zahl jaloualeaitig aa®F@.ter Bleche aus einem

  Werkatoff mit et@ia®nsf ä@.g Oberflächd'"bäeteht,

  deren Tiefe und Neigung uo bemessen sind;, deS.- ihre

  Projektion auf die hichteinf ällebene eine ge-

  achlossene Flüche darstellt. und daß dieaer Photo-

  kathoden-Jalousie ein an sich bekanntes Mültiplier-

  systeiri aus einer oder mehreren Reihen jal*uisieartig

  angeordneter Djnoden nachgeschaltet ist, 'V®bfi die

  einzelnen Dynoden in Länge,' Neigung, Form ukid" Abstand

  so bemessen sind, daß sie elektronenoptläelt'geschloasene

  Kanäle darstellen, und daaß am 'Ende dieseY"K'gle ge-

  sonderte voneinander esektrisdh isoliert'e°' 1''c'äuganoden

  angeordnet sind, die durch Elektroden ge'fdlnander

  abgeschirmt sind® Als Schicht für die Obü'efTgöder Photokathodenbleche ist CoTe oder ein Al&äll-

  .. .. '.

  halogenid besonders geeignet.-

  In der Zeichnung. ist ein Ausführungsbeispiel des

  Systems nach der Erfindung schematisch dargestellt.

  fig. 1 zeigt das System in seinem grundsätzlichen

  Aufbau,

  Fig. 2 die geometrische Anordnung eines Photokathoden--

  bleches, .

  1'ic: 3 ein praktisches Ausführungsbeispiel..

  Auf die Bleche 1 der Photokathode ist eine emissions-

  fähige Schicht, z.B. aus_Gs Te, einem Alkalihalogenid

  oder. eine Alt:ali-Antirnon -Verbindung aufgebracht.

  Die durch das einfallende Licht aus diesorä 'ä'däge-

  lösten Photoelektronen werden zu den Dyrid'ilehblechen

  die sich auf einem positiven Potential -gbkengber

  den Blechen 1 befinden, beschleunigt und 1810oh dort

  Sekundärelektronen aus. Diese werden zu dein "TJynoden-

  blechen 3 der nächsten Reihe beschleunigt'; "IKte Wiederum

  positiv gegenüber den Blechen 2 geladen -äihd'°;ünd er-

  zeugen erneut Sekundärelektronen uswo @ö'db!" Photo-

  kathodenblechen 1 liegt in-det Liehteintdlleebene

  ein Netz fi hoher Transparenz,: dessen Poeaütll so

  gewählt ist, daß die

  mögibt voll-

  ständig zum Verstärkersyst:be getührt wer'e,@ "' .

  Die Dynodenbleche der einze:lrien Reihen 2s, r,g;yx.

  bilden elektronenoptisch .&*'sohlossene, K, 8a,

  8b, 8c uaw. ' Am Ende dieser äle, also' ,"i`dgang

  des gesamten Systems s1h'd -*'jerrils gesondoden

  zur Atiahme der verstekt'eri Ströme angWe#Mt.

  Diese Anoden sind mit AbschIrmblechen 5 `Yd%e''enien, .

  die einen unerwünschten Überghng der Eli'#6rie-n von

  einer Anode zur anderen @vsrhindern. Die -Anddeb 4

  können dünne Drähte sein, die Abschirmbliöhi''°'5 sind

  konkav gekrümmt und können bei enteprech*hd '»- '

  wählten Potential mit zur Verstärkung be»utgt" werden.

  Zwischen den elnzelnen Dynoden-ßeihen sind Absaug-

  netze r hoher Tranaparenz angeordnet, die das Potential

  der nachfolgenden Reihe erhalten. .

  Die Trägerbleche 3 der Photokathode sind so aus-

  gelegt, daß sie - von der Lichteinfallsrichtung aus

  gesehen - eine geschlossene Fläche bilden. Dies wird,

  wie Pig. 2 zeigt, dadurch erreicht; dabs@.e 'eine

  Länge L von L = Deos. c w, besitzen: D ist dabei-der

  Abstand zwischen den einzelnen Kanälen und der

  Nelgungswinkea: der Elektrode. .

  Das jal.ousißartige Multipliersystem mit den-da-

  zwischen liegenden Absaugnetzen ist an sich bekannt.

  Diese Systeme wurden aber bisher nur zur Verstärkung

  " Im einkanaligen System benutzt. Dort lst""ddWb'hl der

  Neigungswinkel P Bowie die Anordnung dei4"eiiitelnen

  Dynfldenebenen unkritisch. sollen aber di'e*"Elektronen

  in jeweils einem bestimmt'dn Kanal ble@bet'-"so"m@ssen

  der Neigungswinkel P und die Anörähung f;,lpynoden

  sorgfältig nach elektronenöiUscheü Gesfdfitblibnkten

  ausgeführt werden." Um die gewünschte Ptihl%t""ler .

  Elektronen zu erreichen, 'taüsien-,-tUrN-NailTä"N + i

  Elektroden vorhanden sein," . .d hlite: <r4rr:@,

  Figur 3 zeigt.ein praktischen ßeiapiei f@lr.:hen

  Photoelektronen-Vervielf acher .nach dem Schei:."der

  Fig. 1 dargestellt, jedoch mit drei Stufen von

  Dynodenblechen. Hier sind'artetelle ,der "8ebüideichen

  genaue Xönstruktionsmai#e angegeben. Die"Aest`äe

  und Längenmaße sind relative 'Angabo_ n, dis ö -mit

  einem beliebigen, aber gemeinsamen 'Faktor' 'MUft@i-

  pliziert werden können: Pfr @d6n Winkel ab'-Y"WüFde

  37o und für 0 15o vorgegeben`. Für höhere VöAtgrkungen

  können weitere Verstärkerdynoden hintereäriäidar-

  .geschaltet werden.

Claims (1)

1. P s. t e n t a n s p r ü c h e i.) Photoelektronen-Vervielfachersystem, bei dem die aus der Photokathode austretenden geladenen Teilchen fokussiert werden, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Photokathode aus einer Viel- zahl jalousieartig angeordneter Bleche (1) aus einem Werkstoff mit emissionsfähiger Ober- fläche besteht, deren Tiefe und Neigung so be- Messen sind, daß ihre Projektion auf die Licht- einfalleebene eine geschlossene Fläche dar- stellt, und daß dieser Photokathodenjalousie (1) ein an sich bekanntes Multipliersystem äus einer odermehreren Reihen (2, 3) jalöusieartig angeordneter Dynoden nachgeschaltet ist',* wobei die einzelnen Dynoden iü Länge, Neigung..-Form und Abstand so bemessen*sind, daß sie 'elektronen- optisch geschlossene KanRl9 ($, ßa'.:.8c)'' dar- stellen, und daß am Ende dieser Kanäle-'gesonderte voneinander elektrisch"igolierte Absaugäioden (4) angeordnet sind, die durch Elekti11`d4e"h gegeneinander abgeschlnt sind. 2.) Photoelektronen-Yervieltachersysten..,tmic li# @"Än- sprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (1) der Photokathode eine Oberfläche aus Cs' Te oder einem @Alkalihalogenlä"@b'ääi.tzen.