DE1589929C3 - Elektronenstrahlerzeugungssystern - Google Patents

Elektronenstrahlerzeugungssystern

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DE1589929C3 DE1589929A DE1589929A DE1589929C3 DE 1589929 C3 DE1589929 C3 DE 1589929C3 DE 1589929 A DE1589929 A DE 1589929A DE 1589929 A DE1589929 A DE 1589929A DE 1589929 C3 DE1589929 C3 DE 1589929C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer aus einem Kathodengehäuse und einer Röhre aus nicht magnetisierbarem Material gebildeten Vakuumkammer, welche lösbar an einem Targetgehäuse befestigt ist, dessen Elektronenstrahl durch auf der Röhre konzentrisch angeordnete Magnetfeldmittel in der Röhre geführt ist. Bei Elektronenstrahlerzeugungssystemen dieser Art verläuft die Bahn des Elektronenstrahls im Vakuum. Es läßt sich nicht ohne weiteres vermeiden, daß in dieses Vakuum Fremdsubstanzen geraten. Handelt es sich dabei zum ; Beispiel um Öl oder andere organische Substanzen, dann können diese, getroffen durch den Elektronenstrahl, auspolimerisieren und einen Niederschlag auf allen Teilen bilden, die von dem Elektronenstrahl getroffen werden können. Diese Teile müssen also, wenn man nicht Einbußen in der Strahlerzeugung in Kauf nehmen will, von Zeit zu Zeit ausgewechselt oder gereinigt beziehungsweise repariert werden. Bei einem bekannten System dieser Art ist die Röhre innerhalb des Vakuums angeordnet und für Reinigungszwecke, wenn überhaupt, nur schwer zugänglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektronenstrahlerzeugungssystem der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die von den genannten Verunreinigungen möglicherweise betroffenen Teile leicht ausgewechselt beziehungsweise gereinigt werden können.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre herausziehbar durch die Magnetfeldmittel hindurchgesteckt ist und lösbare Spannmittel zum Anpressen der Magnetfeldmittel und der Röhre gegen das Targetgehäuse vorgesehen sind. Die Bahn des Elektronenstrahls verläuft dann im Innern dieser Röhre, und alle Teile, die in diesem Bahnbereich außerhalb der Röhre liegen, können von Elektronen des Elektronenstrahls nicht getroffen werden und unterliegen mithin auch nicht den erwähnten Verunreinigungen und anderen Einflüssen. Es handelt sich dabei auch im wesentlichen nur um magnetische Ablenkmittel, die auch außerhalb des Vakuums liegen können, wie dies auch für eine volumenmäßig möglichst kleine Ausgestaltung der Vakuumkammer wünschenswert ist. Die Röhre und mit ihr die Teile, die gegebenenfalls innerhalb der Röhre untergebracht sind, kann zu den erwähnten Reinigungs- oder Austauschzwecken leicht aus dem Elektronenstrahlerzeugungssystem herausgezogen werden. Die magnetischen Felder, die den Strahl fokussieren und anderweitig beeinflussen, durchsetzen — soweit sie auf der Höhe der Röhre angeordnet sind — die Wandung der Röhre. Um die betreffenden Felder genau auf die
Bahnachse zu zentrieren, empfiehlt es sich, im Innern der Röhre Polschuhe zur magnetischen Verlängerung der Pole der Spulen der Magnetfeldmittel anzuordnen. Diese Polschuhe unterliegen natürlich unter Umständen den bereits erwähnten schädlichen Einflüssen. Sie können aber, da sie im Innern der Röhre liegen, leicht gemeinsam mit der Röhre aus dem System herausgenommen werden. In entsprechender Weise kann man auch im Innern der Röhre erforderliche Blendmittel und/oder Elektroden zur elektrostatisehen Strahlbeeinflussung unterbringen. Auch diese Teile unterliegen unter Umständen den erwähnten schädlichen Einflüssen, können dann aber mit der Röhre aus dem System herausgenommen werden.
Die Unterbringung der einzelnen Teile in der Röhre läßt sich sehr einfach bewerkstelligen gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die im Innern der Röhre untergebrachten, strahlbeeinflussenden Mittel in die Röhre eingesteckt sind und durch gegenseitige Verspannung von den Enden der Röhre her gemeinsam durch an den Röhrenenden lösbar gelagerte Verspannungsmittel in ihrer axialen Lage gehalten sind. Die fraglichen Teile sind dann einfach in der richtigen Reihenfolge hintereinander gegebenenfalls durch Dazwischenschaltung von Abstandshaltern in die Röhre gesteckt und zum Beispiel durch eine Druckfeder, die an einem Ende in der Röhre untergebracht ist, verspannt. Die Druckfeder kann sich auf Springringen, die an beiden Enden im Innern der Röhre eingespannt sind, abstützen. Auf diese Weise können die fraglichen Teile sehr · genau in der. erforderlichen axialen Lage justiert werden. Zur Justierung der Teile in ihrer richtigen Winkellage empfiehlt die Erfindung Justiermittel zwischen den in die Röhre gesteckten Mitteln, die die gegenseitige Winkellage der genannten Mittel innerhalb der Röhre festlegen.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung teilweise geschnitten in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 im Querschnitt und
F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 stark vergrößert mit weiteren Details.
Im folgenden wird ein Elektronenstrahlerzeugüngssystem für einen Datenaufzeichner beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Anwendung bei der Datenaufzeichnung beschränkt.
Gemäß F i g. 1 wird ein Elektronenstrahl in der Kathodenanordnung erzeugt, der innerhalb des Gehäuses 9 entlang der Achse 7 der Säule 8 gerichtet ist. Sobald der -Elektronenstrahl die Kathodenanordnung 6 verläßt, wird er in drei Linsen 10, 11 und 12 konvergiert und passiert dann eine zentrale Öffnung 13 einer thorusförmigen, dynamischen Fokussierspule 14 und eine Öffnung 15 einer thorusförmigen Ablenkspule 16. Die beiden Spulen 14 beziehungsweise 16 fokussieren den Elektronenstrahl und lenken ihn über ein als Speicherelement 17 ausgebildetes Ziel, das in einem als Verlängerung des Gehäuses 9 ausgebildeten Targetgehäuse 18 untergebracht ist. Das Speicherelement besteht aus einem Material, das auf Elektroneneinfall anspricht oder aus einem thermoplastischen Film, auf dem durch den einfallenden Strahl eine lokale Umsetzung vorgenommen werden kann. Durch entsprechende Modulation und Rasterung des Elektronenstrahls können also Informationen auf das Speicherelement 17 aufgezeichnet werden.
Die Kathodenanordnung weist ein Gehäuse 19 auf, in dem eine geheizte Fadenkathode 20 innerhalb eines Gitters 21 untergebracht ist. Das Gitter weist einen Durchbruch 22 auf, durch den die Elektronen austreten können. Diese Kathodenanordnung ist abnehmbar an dem Gehäuse 9 befestigt. Von der Kathodenanordnung gelangt der Elektronenstrahl durch eine Öffnung 23 in der Wandung eines Gehäuses 24 in die Säule 8. Das Gehäuse 24 ist mit Bolzen 24 a an dem Gehäuse 19 befestigt. Die Öffnung 23 ist auf die Säulenachse 7 zentriert. In der Säule 8 wird der Elektronenstrahl auf die Achse 7 zentriert und anschließend auf das Speicherelement 17 fokussiert, und zwar vorzugsweise auf einen Punktdurchmesser von wenigen tausendstel Millimetern. Zur Zentrierung des Elektronenstrahls auf die Achse 7 sind zwei thorusförmige Zentrierspulen 25 und 26 vorgesehen. Durch entsprechende Erregung dieser Spulen über nicht dargestellte Stromquellen erzeugen diese elektromagnetische Felder, die den Elektronenstrahl auf die Achse 7 abwenden und ihn anschließend auf die Achsrichtung ausrichten, bzw. zentrieren.
Die Fokussierung des Elektronenstrahls erfolgt in den Linsen 10,11,12 über magnetische Felder, die in drei Spulenanordnungen 27, 28 bzw. 29 erzeugt werden. Diese Spulenanordnungen sind im Abstand zueinander entlang der Achse 7 innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet. Die Spulenanordnung 17 besteht aus einer thorusförmigen Spule 30, die zwischen zwei magnetischen Polstücken 31 und 32 angeordnet ist. Zwischen den Polstücken 31 und 32 erstrecken sich Poljoche 34, 35, über die die beiden Polstücke miteinander verbunden sind. Die Spulenanordnung 28 besteht in ähnlicher Weise aus einer thorusförmigen Spule 36 zwischen zwei Polstücken 37 und 38, zwischen denen zwei Poljoche 39 und 40 angeordnet sind. In entsprechender Weise besteht die Spulenanordnung 29 aus einer thorusförmigen Spule 4 zwischen zwei Polstücken 42 und 43, zwischen denen sich die Poljoche 44 und 45 erstrecken. Die Spulenanordnungen 27, 28 und 29 sind auf die Achse 7 zentriert. Die Poljoche 35 und 40 bestehen aus magnetisierbarem Material, so daß sie den magnetischen Fluß einer Spule 27 bzw. 28 leiten können, und weisen Einsätze 35 α und 40 α aus nichtmagnetisierbarem Material auf, die einen Spalt für den magnetischen Fluß bilden. Von diesem Spalt geht das magnetische Feld aus, das den Elektronenstrahl steuert und das sich über die Polschuhe 86 bzw. 88 erstreckt. Das Poljoch 45 besteht aus nichtmagnetischem Material und bildet mithin einen magnetischen Spalt für die Linse 12. Die einzelnen Linsen erzeugen mithin jede für sich ein elektrisches Feld, dicht entlang der Säulenachse 7. Durch diese Felder wird der Elektronenstrahl auf einen Fokussierungspunkt gebündelt oder konvergiert.
Die Spulenanordnungen 27,28 und 29 sind mit Abstand zueinander innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet, und zwar unter Zwischenanordnung von Abstandshaltern 46, 47. Die Spulenanordnungen sind zwischen einem Endflansch 48, der am einen Ende des Gehäuses 9 befestigt ist und einem Klemmring 50 am anderen Ende des Gehäuses verklemmt. Der im wesentlichen thorusförmige Klemmring 50 ist durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schrau-
ben 51 lösbar innerhalb der Säule befestigt. Die Zwischenschaltung eines Abdichtringes 69 anliegt.
Schrauben 51 sind durch Öffnungen in dem Ge- Am entgegengesetzten Ende der Röhre 66 liegt diese
häuse 9 in einen radialen Flansch 52 des Klemmrin- unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 70 an
ges eingeschraubt. Sobald der Ring 50 durch die einer Scheibe 71:.an, die am Polstück 43 befestigt ist.
Schrauben 51 befestigt ist, können die Schrauben 54, 5 Zwischen der Scheibe 71 und dem Gehäuse 18 für
die sich in axialer Richtung erstrecken, angezogen das Speicherelement ist ein Dichtring 74 verklemmt,
werden. Durch die Schrauben 54 wird dann die Das Gehäuse 19 der Kathodenanordnung, die Röhre
Scheibe 55 gegen die Spulenanordnung 27 gepreßt, so 66 und das Gehäuse 18 für das Speicherelement bil-
daß die Spulenanordnung 27, 28, 29 und die dazwi- den gemeinsam eine durchgehende Vakuumkammer
sehen gelegenen Abstandshalter 46, 47 innerhalb der io für den Elektronenstrahl. Das Vakuum wird in dieser
Säule gegeneinandergepreßt werden. Kammer durch eine in der Zeichnung nicht darge-
Die Zentrierspulen 25 und 26 sitzen auf einer stellte Vakuumpumpe erzeugt.
Muffe 56, die an dem Polstück 31 befestigt ist. Die Die Röhre 66 erstreckt sich innerhalb der Säule
Muffe 56 erstreckt sich in axialer Richtung von dem durch Öffnungen in den Polstücken der Spulen anord-
Polstück 31 gegen die Kathodenanordnung 6, und 15 nung 27, 28, 29, wodurch gleichzeitig die gewünschte
zwar durch zentrale Öffnungen 27 und 58 in der axiale Zentrierung dieser Teile herbeigeführt wird.
Scheibe 55 und dem Klemmring 50. Mit 59 ist eine Die in Frage stehenden Öffnungen der Polstücke 31,
Fokussierspulenanordnung zur Feinabstimmung der 32, 37, 38, 42 bzw. 43 sind mit 31 a, 32 a, 37 a, 38 a,
Fokussierung bezeichnet, die auf dem Abstandshalter 42 α bzw. 43 α bezeichnet. Außerdem erstreckt sich
47 montiert ist und eine Spule 60 aufweist, die ein 20 die Röhre durch den lichten Innenraum 56 α der
magnetisches Feld erzeugt, das von dem der Spulen- Muffe 56. Die in Frage stehenden Öffnungen in den
anordnung 29 getrennt ist. Die Spulenanordnungen Polstücken und der Muffe sind so bemessen, daß die
29 und 59 dienen gemeinsam dazu, die Abbildung Röhre eng in diese Teile eingepaßt ist und daß die ge-
nach Maßgabe des Bildabstandes von der Linse 12 nannten Teile auf diese Weise durch die Röhre prä-
auf die Ebene des Speicherelementes 17 zu fokussie- 25 zise in ihrer auf die Säulenachse 7 zentrierten axialen
ren. Die thorusförmige Spule 16 liegt zwischen Pol- Lage gehalten werden.
stücken 61 und 62, die durch Abstandshalter 64 und Die Röhre 66 wird durch ein oder mehrere Hebel
65 im Abstand zueinander gehalten sind. Der Ab- 75 innerhalb der Spulenanordnungen verklemmt. Die
Standshalter 65 besteht aus nichtmagnetischem Mate- Hebel 75 sind schwenkbar um einen am Klemmring
rial. 30 50 befestigten Dorn gelagert. Das abseitig gelegene
Die angestrebte Fokussier- und Ablenkwirkung der Ende 75 α des dargestellten Hebels 75 ragt durch
Säule setzt ein · hinreichend gutes Vakuum für die einen Durchbruch 77 der Muffe 56 in eine Ausneh-
Säule voraus. Außerdem müssen Fremdsubstanzen mung 78 der Wandung der Röhre 66. Das andere
von den strahlformenden Elementen ferngehalten Ende des Hebels 75 weist eine Abschrägung 81 auf,
werden. Wenn zum Beispiel Ölmoleküle gegebenen- 35 die sich auf einer Schraube 80 abstützt. Die Schraube
falls aus der Vakuumpumpe in die Säule gelangen, 80 ist in die Wandung des Gehäuses 9 eingedreht,
dann polimerisieren diese ebenso wie andere organi- Wird die Schraube 80 stärker eingedreht, dann
sehe Materialien unter der Einwirkung des Elektro- schwenkt der Hebel 75 gegen den Uhrzeiger, bezogen
nenstrahls und die Folge ist, daß sie sich an den von auf die Blickrichtung des Beschauers von F i g. 2 und
dem Elektronenstrahl getroffenen Flächen absetzen. 40 preßt die Röhre 66 gegen den Dichtring 70. Löst man
Man muß also einerseits dafür'Vorsorge treffen, daß die Schraube 80, dann kann der Hebel im Uhrzeiger-
solche Fremdsubstanzen nicht in das Vakuum bzw. sinn schwenken und gibt schließlich die Röhre 66
den Säulenbereich gelangen können und andererseits frei, so daß diese aus der Säule 8 herausgezogen wer-
die vom Elektronenstrahl belichteten Teile von Zeit den kann,
zu Zeit reparieren, reinigen oder austauschen. 45 Innerhalb der Röhre 66 sind elektronenstrahlfor-
Der Elektronenstrahl wird in einer hohlen Röhre mende Elemente untergebracht, und zwar von der gesteuert, die gleichzeitig einen Teil der Vakuum- Kathodenanordnung ausgehend eine Blendenanordkammer für den Elektronenstrahl bildet und heraus- nung 85, Polschuhverlängerungsmittel 86, eine Blennehmbar in den Spulenanordnungen gelagert ist. denanordnung 87, Polschuhverlängerungsmittel 88, Diese Röhre trägt alle strahlformenden Elemente und 50 eine Blendenanordnung 89, eine Plattenanordnung hält sie in der auf die Säulenachse zentrierten Lage. 90 zur Dunkeltastung und eine Blendenanordnung Die Instandhaltung der Säule ist sehr einfach, weil die 91. Die genannten Elemente sind zwischen Feder-Röhre leicht aus der Säule entfernt werden kann und ringe 92 und 93, die an beiden Enden der Röhre in die vom Elektronenstrahl belichteten Teile leicht von entsprechende innere Ringnuten eingepaßt sind, einder Röhre getrennt werden können. Die magneti- 55 gesetzt. Außerdem können zwischen den einzelnen sehen Felder, die den Elektronenstrahl fokussieren genannten Elementen Mittel vorgesehen sein, die und steuern, gehen von Polelementen aus, die im In- diese in der richtigen relativen Winkellage zueinander teresse einer präzisen Wirkung auf den Elektronen- justieren bzw. halten. Zwischen dem Federring 92 strahl sehr dicht entlang der Säulenachse angeordnet und der Blendenanordnung 95 ist eine Druckfeder 84 sind. Vorteilhaft ist auch, daß das Vakuum nur inner- 60 eingesetzt, die diese strahlformenden Elemente zuhalb der Röhre aufrecht erhalten werden muß, also in sammenpreßt und damit in axialer Ausrichtung zu einem verhältnismäßig kleinen Bereich. den äußeren Spulenanordnungen hält, wenn die
Die bereits erwähnte, Röhre ist mit 66 bezeichnet Röhrein die Säule eingesetzt ist.
und erstreckt sich durch das Gehäuse 9. Der lichte Die Polschuhverlängerungsmittel 86 weisen ma-
Innenraum 97 der Röhre hat kreisrunden Querschnitt 65 gnetische Pole 95 und 96, die durch einen nichtma-
und erstreckt sich konzentrisch zur Säulenachse 7. gnetischen Einsatz 97 getrennt sind, auf. Der Einsatz
Mit 68 ist ein Flansch am einen Ende der Röhre be- 97 bildet einen Flußspalt der Linse. Entsprechend
zeichnet, der an der Kathodenanordnung 10 unter sind für die Polschuhverlängerungsmittel 88 Pole 98
und 99 mit einem dazwischen angeordneten nichtmagnetischen Einsatz 100 vorgesehen. Die genannten .,Polpaare leiten also den magnetischen Fluß bis dicht an die Säulenachse 7 und erzeugen dort sehr präzise das zur Fokussierung erforderliche magnetische Feld.
Die Blendenanordnungen 85, 87, 89 und 91 begrenzen den Durchmesser des Elektronenstrahls, indem sie diejenigen Elektronen zurückhalten, die über einen vorbestimmten Querschnitt hinausragen. Jede dieser Blendenanordnungen weist eine Blendenscheibe 101 mit einer Blendenöffnung 102 auf, die auf die Säulenachse zentriert ist. Die Blendenöffnungen sind jeweils so bemessen, daß der Elektronenstrahl an der betreffenden Stelle mit maximal zulässigem Querschnitt gerade passieren kann.
Die Plattenanordnung 90 zwischen den Blendenanordnungen 89 und 91 leitet bei Erregung den Elektronenstrahl soweit ab, daß er nicht auf das Speicherelement 17 treffen kann. Die Plattenanordnung 90 besteht aus zwei planparallel zueinander angeordneten Elektrodenplatten 103 und 104, die mit gleichem Abstand zur Säulenachse 7 an beiden Seiten der Säulenachse angeordnet sind und in dieser Stellung an einem Halteelement 105 befestigt sind. Wenn sich zwischen den Elektrodenplatten ein elektrostatisches Feld erstreckt, dann lenkt dieses den Elektronenstrahl soweit ab, daß er die Blendenöffnung der Blendenanordnung 91 nicht mehr erreicht. Die Helligkeit des Elektronenstrahls kann durch entsprechende Erregung der Elektrodenplatten zur Aufzeichnung von Daten auf das Speicherelement 17 moduliert werden.
Bei Betrieb gelangen die von der geheizten Kathode 20 austretenden Elektronen durch die Öffnungen 22, 23 in das Innere der Säule 8. Dieser Elektronenstrahl wird durch die entsprechend erregten Zentrierspulen 25 und 26 auf die Säulenachse 7 zentriert und passiert anschließend die Blendenanordnung 85. Der Elektronenstrahl wird dann in den Linsen 10 und
11 fokussiert und passiert die zugehörigen Blendenanordnungen. Nachdem der Elektronenstrahl die Plattenanordnung 90 passiert hat, wird er der Linse
12 fokussiert und gelangt dann in den Bereich der dynamischen Fokussierspule 14 und der Ablenkspule 16 und schließlich auf das Speicherelement 17.
Alle strahlformenden Elemente, die von dem Elektronenstrahl getroffen werden können, liegen innerhalb der Röhre 66. Die Felder der Spulenanordnungen 27 und 28 durchsetzen die Röhrenwände und der magnetische Fluß durchsetzt die Polschuhverlängerungsmittel. Da die Wandung der Röhre 66 verhältnismäßig dünn ist, stellt sie — obwohl sie aus nichtmagnetischem Material besteht — nur einen kleinen magnetischen Widerstand für den erwähnten Fluß dar. Die Polschuhverlängerungsmittel liegen infolge der dünnwandigen Ausbildung der Röhre 66 dicht an den zugehörigen Spulenanordnungcn an und sind auch diesen gegenüber ausgerichtet, so daß der magnetische Fluß die Röhrenwandung leicht durchsetzen kann.
Die Ablagerung von Fremdkörpern auf den von dem Elektronenstrahl getroffenen Flächen der Säule können nur schwer vermieden werden. Solche Ablagerungen können durch Aufheizen der entsprechenden Elemente verringert werden. Man kann auch die fraglichen Teile elektrisch leitend ausgestalten und die elektrischen Ladungen ableiten, die sich dort ansammeln, wenn der Elektronenstrahl auf die betreffenden Teile trifft. Auch dadurch kann man die fragliehen Ablagerungen reduzieren. Die Blendenscheiben 101 werden aus diesem Grunde elektrisch aufgeheizt, und zwar wird zu diesem Zweck ein Teil der betreffenden Blendenanordnung, der mit den Blendenscheiben in Wärmeaustausch steht, von elektrischem Heizstrom durchflossen. Außerdem sind die Elektrodenplatten 103 und 104 von elektrischem Strom durchflossen, so daß sie immer die nach Maßgabe der gewünschten Hell- oder Dunkeltastung erforderliche elektrische Spannung aufweisen.
Mit 106 sind eine Vielzahl von elektrischen Leitern bezeichnet, die — umgeben von Isoliermuffen 107 —■ in Öffnungen 109 in der Wandung der Röhre 66 die Röhre 66 durchsetzen, (s. F i g. 3). Die Leiter 106 sind über Federkontakte 110 an eine äußere Stromversorgung angeschlossen. Die Federkontakte 110 sind an Trägern 111 bzw. 112 befestigt, die ihrerseits entlang der Röhre 66 im Innern der Säule 8 montiert sind. Die beiden Träger 111 sind an Muffen 114 befestigt, die ihrerseits an den Polstücken 32 bzw. 38 befestigt sind. Die Träger 102 sind an der Muffe 56 bzw.dem Abstandshalter 54 befestigt.
Innerhalb der Röhre 66 sind Federkontakte 115 an den Muffen 116 der Blendenanordnungen und am Tragkörper 105 der Plattenanordnung 90 befestigt.
Über die Federkontakte 115 gelangt elektrischer Heizstrom an Heizelemente oder Spulen 117 der Blendenanordnungen, die einen Heizwiderstand darstellen, so daß sie sich durch den elektrischen Heizstrom aufheizen und die Blendenscheibe beheizen. In entsprechender Weise gelangt elektrischer Heizstrom über den Federkontakt 115 an die Plattenanordnung 90, um die Elektrodenplatten 103 und 104 aufzuheizen.
Die strahlenformenden Elemente können bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel schnell herausgenommen werden und auch schnell wieder in der richtigen Lage in die Röhre 66 eingesetzt werden. Zwischen den Federkontakten 110 und 115 und den zugehörigen Leitern 114 besteht dabei ein Gleitkontakt, wodurch der elektrische Stromübergang an diesen Stellen begünstigt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
209 525/304

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer aus einem Kathodengehäuse und einer Röhre aus nicht magnetisierbarem Material gebildeten Vakuumkammer, welche lösbar an einem Targetgehäuse befestigt ist, dessen Elektronenstrahl durch auf der Röhre konzentrisch angeordnete Magnetfeldmittel in der Röhre geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (66) herausziehbar durch die Magnetfeldmittel (27, 28, 29) hindurchgesteckt ist und lösbare Spannmittel (54, 80) zum Anpressen der Magnetfeldmittel und der Röhre gegen das Targetgehäuse (18) vorgesehen sind.
2. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel einen an der dem Targetgehäuse (18) abgekehrten Seite der Magnetfeldmittel (27, 28, 29) auf die Röhre (66) gesteckten koaxialen Klemmring (50) aufweisen, der einerseits am Targetgehäuse abgestützt ist und andererseits mit Spannschrauben (54) gegen die Magnetfeldmittel verspannbar ist und ein Drehlager (76) für einen zweiarmigen um eine Achse quer zur Röhrenachse (7) schwenkbar gelagerten Hebel (75) aufweist, der mit dem freien Ende seines einen Armes am Targetgehäuse (18) verspannbar ist und mit dem freien Ende seines anderen Armes an der Röhre (66) dagegen abgestützt ist.
3. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Röhre (66) Blendenmittel (85) angeordnet sind.
4. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Röhre
' (66) Elektroden (103, 104) zur elektrostatischen Strahlbeeinflussung untergebracht sind.
5. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern der Röhre (66) untergebrachten, strahlbeeinflussenden Mittel in die Röhre (66) eingesteckt sind und durch gegenseitige Verspannung (89) von den Enden der Röhre (66) her gemeinsam durch an den Röhrenenden lösbar gelagerte Verspannungsmittel (89, 92, 93) in ihrer axialen Lage gehalten sind.
6. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Justiermittel zwischen den in die Röhre (66) gesteckten Mitteln, die die gegenseitige Winkellage der genannten Mittel innerhalb der Röhre (66) festlegen.
7. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Targetgehäuse (18), die Röhre (66) und das Kathodengehäuse (19) eine gemeinsame Vakuumkammer umschließen, außerhalb derer die auf die Röhre (66) gesteckten Magnetfeldmittel (27, 28, 29) liegen.
8. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein die auf die Röhre (66) gesteckten Magnetfeldmittel (27, 28, 29) umgebendes zylindrisches Gehäuse (9) vorgesehen ist, an dessen einer Stirnseite das Targetgehäuse
(18) und an dessen anderer Stirnseite das Kathodengehäuse befestigt ist, daß die Befestigung mindestens eines dieser Gehäuse lösbar ist und daß die Spannmittel (54, 80) zum Anpressen der Magnetfeldmittel unter Zwischenschaltung dieses Gehäuses (9) am Targetgehäuse (18) abgestützt sind.
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DE1589929B2 DE1589929B2 (de) 1972-06-15
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DE (1) DE1589929C3 (de)
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480817A (en) * 1967-06-30 1969-11-25 Ibm Aperture assembly for electron beam device
US3686527A (en) * 1969-12-12 1972-08-22 Sanders Associates Inc High-speed synthesized field focus coil
US4000440A (en) * 1974-07-26 1976-12-28 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling brightness and alignment of a beam of charged particles
DE3328172A1 (de) * 1983-08-04 1985-02-14 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Elektronenstrahlkanone
JPS60230343A (ja) * 1984-04-27 1985-11-15 Internatl Precision Inc 電子レンズアセンブリ及びこれを組込んだ電子線装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB615257A (en) * 1946-05-13 1949-01-04 Gerhard Liebmann Improvements in or relating to electron microscopes and other electronic apparatus employing electron lenses
BE634472A (de) * 1962-07-05 1964-01-03

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Publication number Publication date
CH460960A (de) 1968-08-15
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US3345529A (en) 1967-10-03
GB1162732A (en) 1969-08-27
DE1589929A1 (de) 1970-06-18
DE1589929B2 (de) 1972-06-15
NL6710938A (de) 1968-03-01
BE699990A (de) 1967-11-16

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