DE1919451A1

DE1919451A1 - Elektronenstrahlerzeugeranordnung

Info

Publication number: DE1919451A1
Application number: DE19691919451
Authority: DE
Inventors: Jean Sommeria
Original assignee: Alcatel Heurtey SA
Current assignee: Alcatel Heurtey SA
Priority date: 1968-04-26
Filing date: 1969-04-07
Publication date: 1969-11-06
Also published as: BE731965A; NL6906459A; LU58469A1; GB1234517A; DE1919451B2; US3651360A; FR1582070A

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Societe Anonyme dite: ALCATEL - HEURTEY 32, Rue de Lisbonne, Paris (Seine) / Prankreich

betreffend:

"Elektronensbrahlerzeugeranordnung"

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlerzeugeran-, Ordnung.

Bei Elektronenstränierzeugeranordnungen werden die Elektronen im allgemeinen in einer einzigen Operation von einer emittierenden Kathode abgezogen und zu einer Anode beschleunigt. Andererseits sind die Extraktion der Elektronen aus der Kathode und ihre Beschleunigung zwei physikalisch ganz unterschiedliche Phänomene, was dazu führt, daß die Überlagerung beider es verhindert, daß eine geradlinige Ausbreitung der Elektronen in leichter Weise erreichbar ist. Wenn nämlich vor der Kathode nicht ein intensives Beschleunigungsfeld vorliegtj verlassen die Elektronen die Kathode in allen Richtungen, während andererseits die Anwendung eines solchen intensiven Beschleunigungsfeldes zwischen Kathode und Anode zur Anwendung prohibitiv hoher Spannungsuntersehiede führt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektronenstrahlerzeugeranordnung zu schaffen, bei der ein geradlinig-paralleler Elektronenfluß unter Anwendung relativ kleiner elektrischer Felder erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Elektronenaustrittsraum von dem Elektronenbeschleunigungsraum getrennt ist und beide elektrisch definierte, aneinandergrenzende Räume sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese erfindungsgemäße Lösung ausgeführt durch eine thermisch emittierende Katode, deren Oberfläche teilweise nicht-emittierend ist infolge Zuordnung eines Schirmgitters, durch ein bezüglich der Katode positiv vorgespanntes Trenngitter, das dicht bei dem Schirmgitter angeordnet ist und dieselbe Form wie dieses besitzt, und durch eine bezüglich des Tren-ngitters positiv vorgespannte Anode, wobei die Katode, das Schirmgitter und das Trenngitter eine die aus der Katode emittierten Elektronen am Auftreffen auf das Trenngitter hindernde Form besitzen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine mittels Heizwicklung oder durch Elektronenbeschuß aufgeheizte Katode, durch ein auf der Katode aufgelegtes Schirmgitter und durch ein kurz vor der Katode angeordnetes Trenngitter, das identisch mit dem Schirmgitter ausgebildet ist und' dieselbe Anzahl von Maschen in derselben Form besitzt.

Die Anzahl der Gitterζwischenräume oder-maschen ist vorzugsweise klein, während die Maschen selbst groß sind.

Man kann die Anordnung so treffen, dass die Maschen der beiden Gitter einander überdeckend angeordnet sind derart, dass

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Fig» g

.- .Seinäß Fig, 1 umfasst äer Elektronenstrahlerzeuger-eine Katode I₉ die von einem zylindrischen Metallrohr 2 getragen wird, wel ches auf einem Isolierstück 3 sitzt. Eine Heizdrahtanordnung wird von einem Fußteil 5 getragen, das am Isolierstück 3 mittels einer Manschette 6 aus Isoliermaterial befestigt istj die Heizdrahtanordnung befindet sich in einem Metallrohr 7, das seinerseits in dem Metallrohr 2 sitzt. Das Rohr 7 ist koaxial mit dem Rohr 2 am Fußteil 5 befestigt·

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Die Heizdrahtanordnung 4 wird von einer Wechselspannungs- · quelle 8 gespeist und Hegt außerdem über das Metallrohr 7 an ?■ einem negativen Potential relativ zur Katode 1, infolge Anschluß einer Gleichspannungsquelle 9· .

Ein Gitter lo, das beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Wabenform besitzen kann, befindet sich auf der Katode Das Gitter besteht aus sieben hexagonalen öffnungen.

Ein Metallring 11 ist koaxial mit dem Strahlerzeuger, : den Rohren 7 und 2 sowie der Katode 1 am Ende eines anderen zylindrischen Metallrohr 12 angeordnet, das ebenso koaxial zu den vorgenannten Elementen ist. Das Rohr 12 ist am Isolierstück mittels eines Rohres 14 aus Isolierstoff befestigt.

In dem Metallring 11 ist ein Gitter 15 befestigt, das die gleiche Form wie das Gitter lo,nach Fig. 2, besitzt und zwar derart, dass es genau mit diesem Gitter Io koinzident ausgefluchtet 1st,in einem Abstand von einigen Millimetern vor demselben.

Das Gitter 15 liegt auf positivem Potential relativ zur Katode 1, durch Anschluß einer Gleichapannungsquelle 16.

Eine runde Anode 17, die bezüglich der Strahlerzeugerachse zentriert ist, befindet sich einige Zentimeter vor dem Gitter 15 und liegt an positivem Potential bezüglich des letzteren, durch Anschluß einer Gleichspannungsquelle 13. Die Anode 17 ist andererseits an Masse gelegt.

Der Strahlerzeuger nach den Fig. 1 und 2 arbeitet wie folgt:

Die Katode 1 wird durch Elektronenbeschuß vois der Heiz-

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drahtanordnung 4,infolge der Potentialdifferenz, beheit, die • zwischen der Katode 1 und der Heizdrahtanordnung 4 besteht.

Die Elektronen gelangen aus der Katode 1. infolge der Wirkung des Gitter 15, das auf positivem Potential relativ zur Katode liegt.

In Fig. 1 sind drei Elektronenflüsse angedeutet. Diese Flüsse sind tatsächlich solche, die durch drei Maschen des Gitters Io treten, die sich auf dem gleichen Durchmesser befinden_; und durch drei entsprechende Maschen des Gitter 15. Die Formen der Maschenbegrenzungen in den Gittern Io und 15 sind so gewählt, dass die Elektronen aus der Katode abgesaugt werden und nicht auf den Bereichen auftreffen, welche die Maschen des Gitters 15 voneinander trennen.

Die Formen des Ringes 11 und der Anode 17, sowie die angelegten Potentiale,dieser Teile sind ausgewählt; dass sich die drei Elektronenflüsse, die in Fig. 1 angedeutet sind^ in einen einzigen zylindrischen zur Achse des Strahlerzeugers parallelen Fluß zusammenfügen.

- Patentansprüche -

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Claims

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Patentansprüche

Elektronenstra&lerzeugeranordnung mit einem positiven Gitter und einer Modulationskatode, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronenaustrittsraum von dem Elektronenbeschleunigungsraum getrennt ist und beide elektrisch definierte, aneinandergrenzende Räume sind.
2.) Elektrohenstrahlerzeugeranordnung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine thermisch emittierende Katode, deren Oberfläche teilweise nichtemittierend ist infolge Zuordnung eines Schirmgitters, durch ein bezüglich der Katode positiv vorgespanntes Trenngitter, das dicht bei dem Schirmgitter angeordnet ist und dieselbe Form wie dieses besitzt, und durch eine bezüglich des Trenngitters positiv vorgespannte Anode, wobei die Katode, das Schirmgitter und das Trenngitter eine die aus der
Katode emittierten Elektronen am Auftreffen auf das Trenngitter hindernde Form besitzen.
3.) Elektronenstrahlerzeugeranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine mittels Heizwicklung oder durch Elektronenbeschuß aufgeheizte Katode, durch ein auf der Katode aufgelegtes Schirmgitter und durch ein kurz vor der Katode angeordnetes Trenngitter, das identisch mit dem Schirmgitter ausgebildet ist und dieselbe Anzahl von Maschen in derselben Form besitzt.
4.) Elektronenstrahlerzeugeranordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet durch Gitter mit relativ geringer Maschenzahl und relativ großen Maschen.

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5.) Elektronenstrahlerzeugeranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschen der beiden Gitter einander überdeckend angeordnet sind.derart, dass das Schirmgitter als eine Abschnirmung des Trenngitters gegen Elektronen, die das letztere schnell»erreichen könnten, ausgebildet ist, und dass die Gittermaschen so ausgebildet sind, dass die aus dem Trenngitter austretenden Elektronenbündel dessen Maschen ohne Auftreffen auf vollen, trennenden Abschnittei durchlaufen.
6.) Elektronenstrahlerzeugeranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmgitter in engem mechanischem, jedoch schlechtem thermischen Kontakt mit der Katode steht zwecks Aufrechterhaltung einer niedrigeren Temperatur als der der Katode und zur Unterdrückung einer Schirmgitter-Emission.
7.) Elektronenstrahlerzeugeranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Katode als eine, in eine nie Remittierende Hasse eingebettete Anlagerung von emittierenden Körnern ausgebildet ist und dass das Schirmgitter auf der Katode aus der nichtemittierenden matrixförmigen Masse besteht·

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