DE19627004A1

DE19627004A1 - Strahlungsquelle sowie Glühkathode für den Einsatz in einer Strahlungsquelle

Info

Publication number: DE19627004A1
Application number: DE1996127004
Authority: DE
Original assignee: VSI VACUUM SCIENCE INSTR GmbH
Current assignee: SPECS Gesellschaft fuer Oberflaechenanalytik und Computertechnologie mbH
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2016-07-06
Also published as: DE19627004C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im Bereich des Vakuum-Ultravioletts (VUV) unter Erzeu gung eines Plasmas sowie eine Glühkathode für den Einsatz in einer solchen Strahlungsquelle.

Aus G. Schönhense und U. Heinzmann "A capillary discharge tube for the pro duction of intense vuv resonance radiation", J. Phys. E: Sci. Instrum, Vol. 16, 1993, S. 74-82 ist eine Kapillarröhrenanordnung zur Erzeugung von VUV- Strahlung bekannt. Hierbei befindet sich zwischen einer kalten Glühkathode und einer Anode eine Kapillarröhre. Beim Anlegen einer ausreichend hohen Spannung bildet sich bei einem ausreichend hohen Brenngasdruck das als VUV-Quelle die nende Plasma aus. Die VUV-Photonen werden dann zur weiteren Nutzung bei spielsweise unter mehrfacher Reflexion über ein Kapillarsystem in eine evakuierte Experimentierkammer geleitet. Der Entladungsstrom ist bei dieser bekannten An ordnung auf verhältnismäßig kleine Werte beschränkt. Entsprechend gering ist die Plasmadichte und aus diesem Grunde die spezifische Leuchtdichte des Plasmas, definiert als Zahl der vom Plasma emittierten Photonen/(Zeit × Plasmavolumen × Raumwinkel). Nachteilig sind ferner die hohen Sputterraten, welche durch eine vorrichtungsbedingt hohe Brennspannung und der deshalb entsprechend hohen ki netischen Energien der Ionen verursacht werden. Dies erfordert ein häufiges Säu bern bzw. Austauschen der mit der Sputterschicht beaufschlagten bzw. der abge sputterten Komponenten der Strahlungsquelle.

Desweiteren ist aus M. v. Ardenne "Tabellen der Elektronenphysik, Ionenphysik und Übermikroskopie", Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1956, S. 543- 548 ein sogenannter "Duoplasmatron-Ionenstrahler" bekannt, bei dem die von der Glühkathode emittierten Elektronen durch ein von einer ferromagnetischen Zwi schenelektrode erzeugtes Magnetfeld auf einen Punkt der Achse unmittelbar vor der Anode fokussiert und durch die Anode, welche durchbohrt ist, extrahiert wer den. Zwar besitzt ein Duoplasmatron eine im Vergleich zur eingangs beschriebenen Kapillarröhrenanordnung wesentlich höhere spezifische Leuchtdichte. Dennoch hat das Duoplasmatron als VUV-Quelle bisher keine weite Verbreitung gefunden, da auch dieses einer hohen Sputterrate unterliegt. Diese hohe Sputterrate entsteht durch die im Vergleich zur Kapillarröhrenanordnung erheblich höheren Entla dungsströme. Das Absputtern der Zwischenelektrode vergrößert das Plasmavolu men und verschlechtert die Fokussierung der Elektronen durch das Magnetfeld, was beides zu einer Abnahme der spezifischen Leuchtdichte des Plasmas führt. Außerdem lagert sich Sputtermaterial in den zur Auskopplung der Photonen be nutzten Kapillaren ab und reduziert damit die VUV-Transmission. Insgesamt re sultiert daraus ein schnelles Abnehmen der nutzbaren VUV-Intensität und daraus folgend ein erhöhter und intensivierter Servicebedarf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Strahlungsquelle sowie eine hierfür einzusetzende Glühkathode zur Verfügung zu stellen, mit der ei ne während des Betriebs gleichbleibend hohe Leuchtdichte bei minimiertem In standhaltungsaufwand erzielbar ist.

Die vorliegende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Strahlungsquelle dadurch gelöst, daß die Zwischenelektrode derart ausgebildet ist, daß beim Betrieb der Strahlungsquelle im Bereich der Zwischenelektrode sich ein zusätzliches elektro statisches Feld aufbaut. Das zusätzliche elektrostatische Feld verhindert ein Auf treffen von positiven Ionen und damit ein Absputtern der Zwischenelektrode. Das kleine Plasmavolumen bleibt deshalb zeitlich ebenso konstant wie das inhomogene Magnetfeld nach Größe und Richtung. Die Kapillaren bleiben frei von Sputterma terial, wobei eine Sputterschicht in der Kapillare wegen der Erniedrigung des Re flexionsvermögens eine drastische Verringerung ihrer VUV-Transmission zur Fol ge hätte. Die nutzbare VUV-Intensität zeigt aus diesen Gründen eine hohe zeitliche Konstanz. Das aufwendige und häufige Auswechseln der Zwischenelektrode und der Kapillaren entfällt ebenso wie das mühsame Entfernen der Sputterschichten von übrigen Komponenten der VUV-Quelle.

Der Aufbau eines elektrostatischen Feldes mit der eingangs beschriebenen Wirkung erfolgt in vorteilhafter Weise durch Verwendung einer elektrisch isolierenden Schutzschicht an der Zwischenelektrode. Die zunächst auf die Schutzschicht auf treffenden positiv geladenen Ionen führen zu einer entsprechenden Aufladung der Schutzschicht und auf diese Weise zum Aufbau eines elektrostatischen Feldes.

Zweckmäßigerweise ist als Material der Schutzschicht keramisches Material, z. B. Al₂O₃ , zumindest als Hauptbestandteil, vorgesehen.

Die betreffende Schutzschicht kann z. B. als dünnwandiges Rohr in die Zwischene lektrode zweckmäßigerweise mit einer Wandstärke im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,4 mm bis 0,6 mm eingeschoben werden. Al ternativ besteht die Möglichkeit einer direkten Beschichtung der Zwischenelektro den.

Die Schutzschicht ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung im Bereich der Zwi schenelektrode derart angeordnet, daß sie zumindest die dem Plasma zugewandte Oberfläche der Zwischenelektrode bedeckt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle ist da durch gekennzeichnet, daß die Elektronen defokussiert auf die Anode auftreffen.

Hierdurch wird eine größere Fläche der Anode mit Elektronen beaufschlagt, so daß bei gleichbleibender Anodenverlustleistung eine erheblich reduzierte Tempera turerhöhung in dem von den Elektronen bestrahlten Bereich der Anode auftritt und hierdurch ein Anschmelzen oder Abdampfen sowie damit kausal zusammenhän gende Instabilitäten in der Entladung vermieden werden. Ein häufiges Auswechseln der Anode entfällt. Die maximal erreichbare VUV-Intensität der Strahlungsquelle ist nicht mehr durch die Anodenverlustleistung beim Anschmelzen oder Abdampfen der Anode begrenzt.

Ein defokussiertes Auftreffen auf die Anode wird zweckmäßigerweise dadurch er reicht, daß der Bereich maximaler Feldstärke des Magnetfeldes in den Bereich der Zwischenelektrode gelegt wird, d. h. die Elektronen werden auf einem Punkt ent lang der Achse im Bereich der Zwischenelektrode fokussiert und nicht unmittelbar vor der Anode.

Dieser Effekt wird dadurch noch optimiert, daß die Anode während des Betriebs der Strahlungsquelle gekühlt wird.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist darin ge kennzeichnet, daß bezüglich der elektrischen Spannung U_KZ zwischen Glühkatho de und Zwischenelektrode ein Nullabgleich erfolgt. Es wurde gefunden, daß für den Fall des Nullabgleichs keine Streuströme zwischen Glühkathode und Zwi schenelektrode auftreten. Hierdurch wird eine maximale VUV-Intensität bei mini malem Enddruck vor dem Verlöschen erzielt. Darüber hinaus wird ein die Lebens dauer der Glühkathode verkürzendes Überheizen ebenso vermieden, wie das ge nauso abträgliche Unterheizen, für welches die Entladungsspannung schnell an steigt, was eine unnötige zusätzliche thermische Belastung der Strahlungsquelle bedeutet und wegen der dann höheren Ionenenergien auch ein zusätzliches Altern der Kathode durch vermehrtes Absputtern bewirkt. Außerdem ist der Betrieb der Strahlungsquelle im Nullabgleich durch optimale Stabilität mit minimalen Wech selspannungsanteil des Anodenpotentials gekennzeichnet.

Der Nullabgleich erfolgt zweckmäßigerweise durch Anpassung des Heizstroms der Glühkathode an einem Optimalwert, d. h. an einem Wert, bei dem U_KZ = 0V ist.

Eine optimale Zündung der Strahlungsquelle wird erzielt, wenn bei beheizter Glüh kathode und angelegter Anodenspannung die durch die Glühkathode und Zwi schenelektrode gebildete Diode mit einem Strom kurzzeitig in Durchlaßrichtung betrieben wird. Die Entladung zwischen Glühkathode und Anode zündet sofort, wenn der Heizstrom einen optimalen Wert erreicht hat und die Anodenspannung vor dem Zünden höher als im Normalbetriebszustand war.

Zweckmäßigerweise ist hier für die Anodenspannung vor dem Zünden etwa 40- 60%, vorzugsweise etwa 48-52% höher als im Zustand der gezündeten Strah lungsquelle. Zudem ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Gas druck vor dem Zünden etwa 40-60%, vorzugsweise 48-52% höher als der mi nimale Betriebsdruck. Der Zündvorgang wird hierdurch wesentlich vereinfacht und stellt außerdem erheblich geringere Anforderungen an das Netzteil der Strahlungs quelle. Eine starke Erhöhung der Anodenspannung und/oder des Gasdrucks ist nicht erforderlich.

Die vorliegende Erfindung betrifft - auch unabhängig beansprucht - ferner eine Glühkathode für den Einsatz in einer Strahlungsquelle der gattungsgemäßen Art. Zur Lösung der eingangs formulierten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Glühkathode eine Mehrzahl von bifilar gewickelten Ringen aufweist, die derart geformt sind, daß sie im Einsatz weitgehend senkrecht zur Achse der Strah lungsquelle stehen. Hierdurch werden die vom Heizstrom durch die Glühkathode verursachten Magnetfelder weitgehend kompensiert. Die erfindungsgemäße Glüh kathode ermöglicht deshalb bei gleichem mittleren Emissionsstrom eine geringere Betriebstemperatur sowie eine entsprechend geringere Heizleistung, was die Nut zungsdauer der Glühkathode erheblich verlängert.

Eine besondere Ausgestaltung der Glühkathode betrifft Anspruch 17. Die darin be schriebene Lösung gewährleistet ein gleichmäßiges gegenseitiges Aufheizen der beiden Ringe sowie der Zuführungen, wodurch eine möglichst konstante Tempera tur entlang des Kathodendrahts erzielt und ein ungleichmäßiges Abbrennen des Kathodendrahts verhindert wird. Die Standzeit der erfindungsgemäßen Glühkatho de ist daher im Vergleich zu früheren Glühkathoden erheblich länger.

Die Gegenstände der Ansprüche 18 und 19 haben den Vorteil, daß die aus Ringen bestehende Glühkathode nicht nur in der Nachbarschaft des Nulldurchgangs des Heizstroms, sondern während der ganzen Periodendauer Elektronen emittiert. Bei gleichem mittleren Emissionsstrom hat die erfindungsgemäße Glühkathode deshalb auch eine geringere Temperatur sowie Heizleistung, was die Nutzungsdauer erheb lich verlängert. Darüber hinaus erfolgt ein gleichmäßiges Aufheizen der beiden Ringe der Glühkathode. Auch hierdurch wird eine möglichst konstante Temperatur entlang des Kathodendrahtes erzielt.

Auch die Gegenstände der Ansprüche 20-22 fördern die Ausbildung einer kon stanten Temperatur entlang des Kathodendrahtes.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Strahlungsquelle in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise sowie

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung des in Fig. 1 oberen Rings der Glühka thode (oben), eine Seitenansicht der Glühkathode (Mitte) sowie einen Teilschnitt des in Fig. 1 unteren Rings der Glühkathode (unten).

Bezugsziffer 1 in Fig. 1 kennzeichnet die erfindungsgemäße Strahlungsquelle in ih rer Gesamtheit. Sie umfaßt eine Anode 3, an der positives Potential einer Span nungsquelle anliegt. Koaxial zur Anode 3 befindet sich eine Glühkathode 2, die als Doppelringkathode ausgebildet ist, wobei die beiden Ringe 10, 11 der Glühkathode 2 über Zuführungen 18, 19 mit einer Sekundärspule 17 eines nicht dargestellten Heiztransformators in Verbindung stehen.

Zwischen Anode 3 und Glühkathode 2 befindet sich eine Zwischenelektrode 4, die aus ferromagnetischem Material, z. B. Eisen, besteht und eine entlang der Mit telachse der Strahlungsquelle 1 verlaufende Bohrung 20 aufweist.

Die Zwischenelektrode 4 bewirkt in Verbindung mit einem nicht dargestellten Permanentmagneten ein inhomogenes axialsymmetrisches Magnetfeld. Die von der Glühkathode 2 emittierten Elektronen werden durch dieses Magnetfeld auf den Punkt fokussiert, an dem das Magnetfeld seinen Maximalwert hat (vgl. in Fig. 1 den mit "A" gekennzeichneten Bereich).

Anode 3, Glühkathode 2 sowie Zwischenelektrode 4 befinden sich in einem mit Gas, z. B. He befüllten, abgeschlossenen Raum. Durch spezielle Formgebung der Anode 3 mit konisch geformtem Anodenkopf sowie der Zwischenelektrode 4, wel che einen entsprechenden Verlauf des Anodenkopfs geformten Vorsprung 9 auf weist, wird eine Verlagerung des Elektronenfokus entlang der Achse in das Innere der Bohrung 20 der Zwischenelektrode 4 bewirkt. Hierdurch treffen die Elektronen auf einer vergleichsweise größeren Fläche an der Anode 3 auf, wodurch nachteili ges Absputtern vermieden wird.

An der inneren Oberfläche der Zwischenelektrode 4 ist eine Schutzschicht 5 aus insbesondere elektrisch isolierenden Keramikmaterial z. B. Al₂O₃ ausgebildet. Zu Beginn des Betriebs der Strahlungsquelle 1 zunächst auf die Schutzschicht 5 auf treffende positiv geladenen Ionen führen zu einer entsprechenden positiven Aufla dung der Schutzschicht und darausfolgend zum Aufbau eines zusätzlichen elektro statischen Feldes. Dieses elektrostatische Feld unterbindet ein weiteres Auftreffen der positiven Ionen und verhindert damit ein Absputtern der Schutzschicht 5 bzw. der Zwischenelektrode 4. Das Plasmavolumen bleibt demzufolge zeitlich konstant. Gleiches gilt für die Größe und Richtung des inhomogenen Magnetfelds. Kapillaren zum Abführen der VUV-Photonen bleiben frei von Sputtermaterial. Die nutzbare VUV-Intensität bleibt zeitlich konstant. Ein aufwendiges und häufiges Auswech seln der Zwischenelektrode 4 und der Kapillaren entfällt, ebenso wie das Entfernen von Sputterschichten auf Komponenten einer VUV-Strahlungsquelle.

Die Schutzschicht 5 bedeckt bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 lediglich die In nenbereiche der Bohrung 20.

Gemäß Fig. 1 erfolgt an der Sekundärspule 17 für die Glühkathode 2 ein Mittelab griff 16, welcher über einen Monitor 15 mit der geerdeten Zwischenelektrode 4 verbunden ist. Mit dem Monitor 15 wird der Gleichspannungsanfall U_KZ zwischen der Sekundärspule 17 am Mittelabgriff 16 und der Zwischenelektrode 4 angezeigt. Der Betrieb der Strahlungsquelle 1 erfolgt stets im abgeglichenen Zustand mit dem für U_KZ = 0V erforderlichen Heizstrom der Glühkathode 2. Mit anderen Worten, der Heizstrom wird hierbei derart geregelt, daß der Gleichspannungsanteil U_KZ zwischen der Mitte der Sekundärspule 17 und der Zwischenelektrode 4 0V ist. Der Monitor 15 zeigt demzufolge aufgrund der (in Fig. 1 nicht dargestellten) Regelung des Heizstroms Null Volt an. Damit werden Streuströme zwischen der Glühka thode 2 und der Zwischenelektrode 4 vermieden. Gleichzeitig ergibt sich eine ma ximale VUV-Intensität und ein minimaler Gasenddruck vor dem Verlöschen, ferner eine verbesserte Nutzungsdauer der Glühkathode 2 sowie optimale Stabilität wäh rend der Entladung.

Demgegenüber treten bei einem Gleichspannungsanteil U_KZ größer 0V Hochfre quenzanteile in der Spannung zwischen Anode 3 und der geerdeten Zwischenelek trode 4 auf, die zu einem Verlöschen der Entladung führen. Bei einem Gleichspan nungsanteil U_KZ kleiner 0V nimmt die Entladungsspannung schnell zu, was eine unnötige zusätzliche thermische Belastung der Strahlungsquelle 1 darstellt und we gen der dann höheren Ionenenergien auch ein zusätzliches Altern der Glühkathode 2 durch vermehrtes Absputtern mit sich bringt.

Zum Zünden der Strahlungsquelle 1 wird bei geheizter Glühkathode 2 und angeleg ter Anodenspannung die aus der Glühkathode 2 und Zwischenelektrode 4 beste hende Diode mit einem geringeren Strom kurzfristig in Durchlaßrichtung betrieben. Die Entladung zwischen Glühkathode 2 und Anode 3 zündet dann sofort, wenn der Heizstrom den vorstehend definierten optimalen Wert (U_KZ = 0V) hat und die An odenspannung vor dem Zünden etwa 50% höher war als im nachfolgenden Be trieb. Auch sollte der Gasendruck in der Zündphase lediglich 50% höher sein als der minimale Betriebsdruck. Der Zündvorgang ist damit im Vergleich zu dem bis her bekannten Duoplasmatron wesentlich vereinfacht und stellt außerdem wesent lich geringere Anforderungen an das Netzteil.

Fig. 2 zeigt eine für den Einsatz in der Strahlungsquelle 1 gemäß Fig. 1 vorgesehe ne aus Kathodendraht bestehende Glühkathode 2. Die in Fig. 2 mittlere Darstellung zeigt die Glühkathode 2 in seitlicher Ansicht zur Darstellung gemäß Fig. 1.

Sie umfaßt einen ersten Ring 10 sowie einen über einen Übergangsbereich 12 mit dem ersten Ring 10 kontinuierlich verbundenen zweiten Ring 11. Die Ringe 10, 11 weisen identischen Durchmesser auf und sind, wie aus Fig. 2 oben und unten er kennbar ist, kreisförmig ausgebildet.

Der untere Ring 11 geht, wie aus Fig. 1 gut erkennbar ist, in zwei parallel zueinan der verlaufende Zuführungen 18, 19 über, die über die Heizleitung 17 mit der Se kundärspule 17 eines (nicht dargestellten) Heiztransformators verbunden sind.

Die beiden parallel verlaufenden Zuführungen 18, 19 stehen in gleichem Abstand zueinander wie die Kathodendrähte im Übergangsbereich 12 der Glühkathode 2. Die damit gebildeten Lücken 13, 14 besitzen damit identische Breite.

Die Anordnung der beiden Ringe 10, 11 ist koaxial und senkrecht zur Längsachse der Strahlungsquelle 1 (vgl. Fig. 1). Die Glühkathode 2 ist demzufolge im Bereich der parallelen Zuführungen 18, 19, im Übergangsbereich 12 sowie im Bereich der beiden Ringe 10, 11 bifilar gewickelt, wodurch sich die von der Wechselstromhei zung verursachten Magnetfelder weitestgehend kompensieren. Im Gegensatz zu früher benutzten Glühkathoden 2 emittiert die erfindungsgemäße Glühkathode 2 daher nicht nur in der Nachbarschaft des Nulldurchgangs des Heizstroms, sondern über die gesamte Periodendauer. Die Glühkathode 2 besitzt bei gleichem mittleren Emissionsstrom eine geringere Temperatur und eine entsprechend geringere Heiz leistung, was deren Nutzungsdauer erheblich verlängert. Hierzu trägt auch das gleichmäßige gegenseitige Aufheizen der beiden Ringe 10, 11 sowie der parallel verlaufenden und zur Achse der Strahlungsquelle 1 geführten Zuführungen 18, 19 sowie der Drähte im Übergangsbereich 12 bei. Hierdurch wird eine konstante Temperatur entlang des Kathodendrahtes erzielt und ein ungleichmäßiges Abbren nen, welches zu einem vorzeitigem Durchbrennen führen würde, verhindert.

Sowohl die erfindungsgemäße Strahlungsquelle 1 selbst als auch die hierfür einzu setzende Glühkathode 2 stellen daher eine ganz erhebliche Bereicherung des ein schlägigen technischen Gebiets dar.

Bezugszeichenliste

1 Strahlungsquelle
2 Glühkathode
3 Anode
4 Zwischenelektrode
5 Schutzschicht
6 Halbring
7 Halbring
8 Magnetfeld
9 Vorsprung
10 erster Ring
11 zweiter Ring
12 Übergangsbereich
13 Lücke
14 Lücke
15 Monitor
16 Mittelabgriff
17 Sekundärspule
18 Zuführung
19 Zuführung
20 Bohrung

Claims

1. Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im Bereich des Vakuum-Ultravioletts (VUV) unter Erzeugung eines Plasmas mit einer Glühkathode als Elektronenquelle, einer ferromagnetischen Zwischenelek trode zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Fokussierung der von der Glüh kathode emittierten Elektronen, wobei die Elektronen zur Bildung von Pho tonen aufgrund Gasentladung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode (4) derart ausgebildet ist, daß beim Betrieb der Strahlungsquelle (1) im Bereich der Zwischenelektrode (4) sich ein zusätzli ches elektrostatisches Feld aufbaut.

2. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Schutzschicht (5) vorgesehen ist.

3. Strahlungsquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (5) aus keramischem Material besteht.

4. Strahlungsquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (5) aus Al₂O₃ besteht oder zumindest Al₂O₃ als Hauptbe standteil enthält.

5. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Schutzschicht (5) im Bereich von 0, 1 mm bis 1,0 mm, vor zugsweise im Bereich von 0,4 mm bis 0,6 mm liegt.

6. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schutzschicht (5) an der dem Plasma zugewandten Oberfläche der Zwischenelektrode (4) befindet.

7. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen defokussiert auf die Anode (3) auftreffen.

8. Strahlungsquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich maximaler Feldstärke des Magnetfelds im Bereich der Zwi schenelektrode (4) liegt.

9. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (3) gekühlt ist.

10. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der elektrischen Spannung U_KZ zwischen Glühkathode (2) und Zwischenelektrode (4) ein Nullabgleich erfolgt.

11. Strahlungsquelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullabgleich durch Anpassung des Heizstroms der Glühkathode (2) er folgt.

12. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung der Strahlungsquelle (1) bei beheizter Glühkathode (2) und an gelegter Anodenspannung die durch die Glühkathode (2) und Zwischenelek trode (4) gebildete Diode mit Strom kurzzeitig in Durchlaßrichtung betrieben wird.

13. Strahlungsquelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung vor dem Zünden etwa 40-60%, vorzugsweise etwa 48-52% höher ist als im Zustand der gezündeten Strahlungsquelle (1).

14. Strahlungsquelle nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck vor oder beim Zünden etwa 40-60%, vorzugsweise 48-52 % höher ist als der minimale Betriebsdruck.

15. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierende Schutzschicht (5) ein Rohreinsatz vorgesehen ist.

16. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schutzschicht (5) zumindest an der Innenseite der Zwischenelektrode (4) als Schicht aufgebracht ist.

17. Glühkathode für den Einsatz in einer Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Mehrzahl von bifilar gewickelten Ringen aufweist, die derart ge formt sind, daß sie im Einsatz weitgehend senkrecht zur Achse der Strah lungsquelle (1) stehen.

18. Glühkathode nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode (2) einen ersten und einen zweiten Ring (10 bzw. 11) um faßt, der erste Ring (10) der Zwischenelektrode (4) zugewandt und bis auf einen Übergangsbereich (12) geschlossen ist, der erste Ring (10) über den Übergangsbereich (12) in einen zweiten Ring (11) übergeht und der zweite Ring (11) gleichen Durchmesser wie der erste Ring (10) aufweist.

19. Glühkathode nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (11) sich aus zwei Halbringen (6, 7) zusammensetzt.

20. Glühkathode nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbringe (6, 7) durch eine erste sowie zweite Lücke (13 bzw. 14) gebildet werden, die zweite Lücke (14) durch den Übergangsbereich (12) gebildet wird und erste und zweite Lücke (13 bzw. 14) sich gegenüber lie gen.

21. Glühkathode nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ersten und zweiten Lücke (13 bzw. 14) sowie der Abstand der Zuführungen (18, 19) identisch ist.

22. Glühkathode nach einem der Ansprüche 16-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (10, 11) kreisförmig sind.

23. Glühkathode nach einem der Ansprüche 16-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (18, 19) der Glühkathode (2) parallel zueinander und zur Achse der Strahlungsquelle (1) verlaufen.

24. Glühkathode nach einem der Ansprüche 18-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode (2) im Übergangsbereich (12) bzw. im Bereich der Lücken (13, 14) sowie Zuführungen (18, 19) bifilar gewickelt ist.