DE1927604C3 - Elektronenvervielfacher - Google Patents

Description

etwas in Richtung der Eingangsseite vorgezogen und In der Zeichnung isi die Erfindung beispielsweise

die Reflektorplaüe etwa sin Richtung zur Kollektor- 65 veranschaulicht, und zwar zeigt die Figur schematisch elektrode hin verschoben wird. Im übrigen ist aber die eine Ausführungsform des Elektronenvervielfachers. Reflektorplatte zur Sekundärelektronen emittieren- Die Figur zeigt eine Sekundärelektronen emittie-

den Schicht parallel angeordnet. Bei einer solchen rende Platte 26, die die eigentliche Sekundärelektro-

nen emittierende Schicht 27 auf einem Tragteil 28 aufweist. Die Sekundärelektronen emittierende Schicht 27 besteht aus einem geeigneten Material, das ein hohes Sekundäremissionsveihältnis und einen hohen Widerstand aufweist. Gr eignet sind beispielsweise Magnesiumoxid oder Kaliumchlorid. Das Tragteil 28 kann aus Glas oder Keramik hergestellt sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Platte 26 insgesamt aus Sekundärelektronen emittierendem Material zu fertigen.

Die Sekundärelektronen emittierende Schicht 27 ist eingangsseitig mit einer Anschlußklemme 29 und ausgangsseiti£ mit einer Anschlußklemme 30 versehen. Über die Anschlußklemmen 29 und 30 wird an die Sekundärelektronen emittierende Schicht 27 eine Beschleunigungsspannung angelegt. Dazu dient eine zwischen die Anschlußklemmen 29 und 30 geschaltete Spannungsquelle 31, die so gepolt ist, daß die Spannung in Längsrichtung des Elektronenvervielfachers mehr und mehr ansteigt.

Ausgangsseitig des Elektronenvervielfachers ist eine Kollcktorelektrode 38 für das Einfangen der Sekundärelektronen vorgesehen. Zwischen die Kollektorelektrode 38 und die Anschlußklemme 30 der Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27 ist eine Spannungsquelle 39 geschaltet, mit deren Hufe die Kollektorelektrode 38 auch gegenüber dem Potential der Anschlußklemme 30 auf positivem Potential gehalten wird. Dadurch wird erreicht, daß Jie ausgangsseitig von der Sekundärelektronen emittierenden Schicht abgegebenen Sekundärelektronen möglichst vollständig von der Kollektorelektrode 38 eingefangen werden.

Der Sekundärelektronenvervielfacher muß für eine ordnungsgemäße Funktion, die unten noch näher erläutert werden wird, eine Lage der Äquipotentialebenen 42 haben, wie sie in der Figur angedeutet ist. Die Äquipotentialebenen 42 püden dabei einen Winkel Φ mit der Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27. Die Lage der Äquipotentialebenen 42 und der Wert des Winkels Φ wird nun durch eine Reflektorplatte 46 bestimmt, die selbst mit der Sekundäreiektronen emittierenden Schicht 27 den Winkel Φ eingangsseitig einschließt. Die Reflektorplatte 46 kann aus einem Tragteil bestehen, aas eine Beschichtung mit einem Material hohen Widerstandes trägt oder aus einem elektrisch leitfähigen Teil, beispielsweise aus einer Metallplatte. Die Reflektorplatte 46 ist nur eingangsseitig mit dem dortigen Ende der Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27 bzw. mit ihrer doriigen Anschlußklemme 29, wie bei 47 angedeutet, elektrisch leitend verbunden. Dadurch wird erreicht, daß die Reflektorplatte 46 an allen ihren Punkten auf ein und demselben Potential liegt. Die Reflektorplatte 46 stellt so selbst eine Äquipotentialebene dar. Dadurch wird erreicht, daß auch die Äquipotentiaiebenen 422 parallel zur Reflektorplatte 46 liegen.

Der Winkel Φ den die Äquipotentialebenen 46 mit der Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27 bilden, ist so äußerst einfach durch die Lage der Reflektorplatte 46 relativ zur Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27 bestimmbar. Es ist so ohne weiteres möglich, den Äquipotenlialebenen den optimalen Wert der Schrägstellung zu verleihen: Um einen möglichst hohen Vervielfachungsfaktor zu erhalten, muß der Neigungswinkel Φ, den die Reflektorplatte mit der Sekundärelektronen emittierenden Schicht 27 bildet, in der Größenordnung von 75° liegen. Da die Lage der Äquipotentialebenen 42 allein von der Lage der Reflektorplatte 46 bestimmt wird, ist ihre Lage auch vom Wert der angelegten Beschleunigungsspannung unabhängig, was die praktische Verwendbarkeit des Elektroncnvervielfachers weiter verbessert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. % Ausbildung ist der Feldverlauf konstruktiv bedingt

   Patentansprüche- ^ und nur schwer auf den optimalen Wert zu bringen.

   Er hängt überdies starr von der Gleichförmigkeit der 1. Elektronenvervielfacher mit einer Primär- Ausbildung der Schicht auf der Reflektorplatte und elektronenquelle, einer länglich ausgebildeten, bei 5 den guten Kontakten der versci.iedenen elektrischen Auffallen von Primärelektronen Sekundärelek- Verbindungen ab, weil sich der gunstigste Feldvertronen emittierenden Schicht und einer Kollektor- lauf nur bei entsprechend gleichmäßigem Abfall der elektrode für das Einfangen der Sekundärelek- zwischen den beiden Enden der Reflektorplatte angetronen, sowie einer Reflektorplatte, die in eini- legten Spannung einstellt. Diese funktionell gern Abstand gegenüber der Sekundärelektronen io Schwierigkeiten und der konstruktive Aufwand beim emittierenden Schicht angeordnet ist und zwi- bekannten Elektronenvervielfacher sind noch verbesschen der und der Sekundärelektronen emittie- serungsfähig.

   renden Schicht ein auf letzterer mit seinen Äqui- Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte

   potentiallinien schräg stehendes elektrisches Feld Ausbildung des Elektronenvervielfachers zum Erreiaufgebaut ist, wobei die Reflektorplatte mit der 15 chen eines auf der Sekundärelektronen emittierenden Sekundärelektronen emittierenden Schicht an der Schicht mit seinen Äquipotentiallinien schräg stehen-Eingangsseite des Elektronenvervielfachers elek- den elektrischer. Feides vorzuschlagen,
   trisch leitend verbunden ist, dadurch ge- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorplatte (46) löst, daß die Reflektorplatte mit der Sekundärelekmit der Sekundärelektronen emittierenden 20 tronen emittierenden Schicht einen Winkel von etwa Schicht (27) einen Winkel von etwa 75° bildet. 75° bildet. Die Reflektorplatte kann dabei eine
2. 2. Elektronenvervielfacher nach Anspruch 1, platte aus elektrisch leitfähigem Material sein,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorplatte Man erkennt, daß es sich dabei um einen äußerst

   (46) eine Platte aus elektrisch leitfähigem Male- einfach aufgebauten Elektronenvervielfacher handelt. rial ist. 25 Es wird eine gegebenenfalls elektrisch leitfähige, ein

   fache Reflektorplatte verwendet, für die hohe Qualitätsunfofderungen bezüglich des Spannungsabfalles

   in Längsrichtung nicht mehr gestellt werden müssen.

   Auch ist es nicht mehr erforderlich, eine Spannung 30 an beide Enden der Reflektorplatte anzulegen. Damit

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronen- vermindert sich der Schaltungsaufwand. Es genügt, vervielfacher mit einer Primärelektronenquelle, einer die Reflektorplatte eingangsseitig mit der Sekundärlänglich ausgebildeten, bei Auffallen von Primärelek- elektronen emittierenden Schicht kurzzuschließen. Da tronen Sekundärelektronen emittierenden Schicht es wesentlich darauf ankommt, daß die Äquipoten- und einer Kollektorelektrode für das Einfangen der 35 tiallinien von ihrem auf der Sekundärelektronen Sekundärelektronen, sowie einer Reflektorplatte, die emittierenden Schicht stehenden Fußpunkt ausgein einigem Abstand gegenüber der Sekundärelektro- hend in Richtung zur Kollektorelektrode geneigt nen emittierenden Schicht angeordnet ist und zwi- sind, ist auch die Reflektorplatte notwendig einschen der und der Sekundärelektronen emittierenden gangsseitig der Sekundärelektronen emittierenden Schicht ein auf letzterer mit seinen Äquipotentialli- 40 Schicht am nächsten. Sie kann deshalb hier mit genien schräg stehendes elektrisches Feld aufgebaut ist, ringem Aufwand mit der Sekundärelektronen emitwobei die Refiektorplatte mit der Sekundärelektro- tierenden Schicht elektrisch leitend verbunden wernen emittierenden Schicht an der Eingangsseite des den. Durch diese Verbindung wird die Reflektorplatte Elektronenvervielfachers elektrisch leitend verbun- selbst auf ein ihrer ganzen Erstreckung nach überall den ist. 45 gleichförmiges elektrisches Potential gebracht. Sie

   Bei einem bekannten Elektronenvervielfacher die- stellt damit selbst eine Äquipotentialebene dar und fier Bauart (FFt-PS 13 52 643) sind die bei Auffallen bestimmt so durch ihre Anordnung selbsttätig auch von Primärelektronen in Sekundärelektronen emittie- die Lage der übrigen Äquipotentialebenen bzw. rende Schicht und die Reflektorplatte ähnlich ausge- Äquipotentiallinien, die auf bekannte Weise zum Anbildet und nicht nur an der Eingangsseite des Elektro- 5° Stellwinkel der Reflektorplatte bezüglich der Sekunnenvervielfachers, sondern auch an seiner Ausgangs- därelektronen emittierenden Schicht parallel sein Seite elektrisch leitend verbunden. Längs der Sekun- müssen. Die Einregelung auf den optimalen Wert ist därelektronen emittierenden Schicht und der Reflek- leicht möglich. Der günstigste Verstärkungsgrad wird lorplatte fallen deshalb in Längsrichtung des Elek- bei einem Winkel von etwa 75° erreicht. Da die Ironenvervielfachers gleiche Spannungen ab. Die 55 Lage der Äquipotentiallinien allein durch die Lage Schrägstellung der Äqu^:potentiallinien des elektri- der Reflektorplatte bestimmt wird, ist auch der Verichen Feldes bezüglich der Sekundärelektronen emit- Stärkungsgrad, der von der angelegten Spannung abtierenden Schicht wird einfach dadurch erreicht, daß hängt, ohne Einfluß auf die Lage der Äquipotentialdie Sekundärelektronen emittierende Schicht und die linien, die damit siändig im optimalen Winkel gehal-Reflektorplatte bezüglich der Achse des Elektronen- 60 ten werden. Trotz einfachstem Aufbau kann deshalb vervielfachers bzw. der Laufrichtung der Elektronen der Elektronenvervielfacher ohne weiteres einen in etwas gegeneinander versetzt angeordnet werden, weiten Grenzen veränderlichen Verstärkungsgrad erwobei die Sekundärelektronen emittierende Schicht halten.