DE19627004C2 - Strahlungsquelle sowie Glühkathode für den Einsatz in einer Strahlungsquelle - Google Patents

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 Kathode 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 x Plasmavolumen x 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 zur Angewandten Physik I", 1973, S. 653 ein sogenannter "Duoplasmatron-Ionenstrahler" bekannt, bei dem die von der Glühkathode emittierten Elektronen durch ein von der ferromagnetischen Anode und einer ferromagnetischen Zwischenelektrode erzeugtes stark inhomogenes axialsymmetrisches Magnetfeld auf einen Punkt der Achse unmittelbar vor der Anode fokussiert werden, an welchem des Magnetfeld seinen Maximalwert erreicht.

Aus M. v. Ardenne und S. Schiller "Kernenergie 2" (1959) 10/11, S. 895 Abb. 2 ergibt sich eine Universal-Ionen-Elektronen-Quelle mit einem die Kathode umgebenden Keramikrohr. Das Keramikrohr ist am der Anode zugewandten Ende des Kathodeneinsatzes angeordnet und verläuft bis zur Anode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Strahlungs­ quelle sowie eine hierfür einzusetzende Glühkathode zur Verfügung zu stel­ len, mit der eine während des Betriebs gleichbleibend hohe Leuchtdichte bei minimiertem Instandhaltungsaufwand erzielbar ist.

Die vorliegende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Strahlungsquelle da­ durch gelöst, daß die Zwischenelektrode derart ausgebildet ist, daß der Be­ reich maximaler Feldstärke des Magnetfeldes im Bereich der Zwischenelek­ trode liegt und daß eine elektrisch isolierende Schutzschicht zum Aufbau ei­ nes zusätzlichen elektrostatischen Feldes im Bereich der Zwischenelektrode beim Betrieb der Strahlungsquelle vorgesehen ist. Dieses zusätzliche elek­ trostatische Feld verhindert das Absputtern des ferromagnetischen Materials der Zwischenelektrode im Bereich der axialen Bohrung.

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.

Zweckmäßigerweise ist als Material der isolierenden 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 durch die Verlegung des Bereichs maximaler Feldstärke des Magnetfeldes in den Bereich der Zwischenelektrode erreicht, 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 dadurch ge­ kennzeichnet, daß bezüglich der elektrischen Spannung U_KZ zwischen Glühkatho­ de und Zwischenelektrode ein Nullabgleich durchführbar ist. Es wurde gefunden, daß für den Fall des Nullabgleichs keine Streuströme zwischen Glühkathode and 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 ist zweckmäßigerweise durch Anpassung des Heizstroms der Glühkathode an einen Optimalwert, d. h. an einen Wert, bei dem U_KZ = 0 V durchführbar 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 beaufschlagbar ist. 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 hierfür die Anodenspannung vor dem Zünden etwa 40- 60%, vorzugsweise etwa 48-52% höher einstellbar 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 zwei bifilar gewickelte Ringe aufweist, die derart geformt sind, daß sie im Einsatz weitgehend senkrecht zur Achse der Strah­ lungsquelle stehen wobei der erste Ring der Zwischenelektrode zugewandt und bis auf einen Übergangs­ bereich geschlossen ist, der erste Ring über den Übergangsbereich in einen zweiten Ring übergeht und der zweite Ring gleichen Durchmesser wie der erste Ring aufweist. 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.

Die in Anspruch 15 be­ schriebene Lösung gewährleistet weiterhin 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 15 und 16 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 17-19 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 der Anode 3 und 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 = 0 V 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 0 V 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 0 V 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 0 V 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 = 0 V) 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 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 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.

BEZUGSZEICHEN

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 (21)

1. Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im Bereich des Vakuum-Ultravioletts (VUV) unter Erzeugung eines Plasmas mit einer Glühkathode als Elektronenquelle, einer Anode so­ wie einer ferromagnetischen Zwischenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode (4) derart ausgebildet ist, daß der Bereich ma­ ximaler Feldstärke des Magnetsfelds im Bereich der Zwischenelektrode (4) liegt und daß eine elektrisch isolierende Schutzschicht (5) zum Aufbau eines zusätzlichen elektrostatischen Feldes im Bereich der Zwi­ schenelektrode (4) beim Betrieb der Strahlungsquelle (1) vorgesehen ist.

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

3. Strahlungsquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (5) aus Al₂O₃ besteht oder zumindest Al₂O₃ als Hauptbestandteil enthält.

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

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

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

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

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

9. Strahlungsquelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullabgleich durch Anpassung des Heizstroms der Glühkathode (2) durchführbar ist.

10. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung der Strahlungsquelle (1) bei beheizbarer Glühkathode (2) und angelegter Anodenspannung die durch die Glühkathode (2) und Zwischenelektrode (4) gebildete Diode mit Strom kurzzeitig in Durch­ laßrichtung beaufschlagbar ist.

11. Strahlungsquelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung vor dem Zünden etwa 40-60%, vorzugsweise etwa 48-52% höher einstellbar ist als im Zustand der gezündeten Strahlungsquelle (1).

12. Strahlungsquelle nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck vor oder beim Zünden etwa 40-60%, vorzugsweise 48-52% höher einstellbar ist als der minimale Betriebsdruck.

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

14. Strahlungsquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schutzschicht (5) zumindest an der Innenseite der Zwischenelektrode (4) als Schicht aufgebracht ist.

15. Glühkathode für den Einsatz in einer Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei bifilar gewickelte Ringe (10, 11) aufweist, die derart ge­ formt sind, daß sie im Einsatz weitgehend senkrecht zur Achse der Strahlungsquelle (1) stehen, wobei der erste Ring (10) der Zwischene­ lektrode (4) zugewandt und bis auf einen Übergangsbereich (12) ge­ schlossen 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.

16. Glühkathode nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (11) sich aus zwei Halbringen (6, 7) zusammensetzt.

17. Glühkathode nach einem der Ansprüche 15 oder 16, 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 Über­ gangsbereich (12) gebildet wird und erste und zweite Lücke (13 bzw. 14) sich gegenüber liegen.

18. Glühkathode nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ersten und zweiten Lücke (13 bzw. 14) sowie der Ab­ stand der Zuführungen (18, 19) identisch sind.

19. Glühkathode nach einem der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (10, 11) kreisförmig sind.

20. Glühkathode nach einem der Ansprüche 15-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (18, 19) der Glühkathode (2) parallel zueinander und zur Achse der Strahlungsquelle (1) verlaufen.

21. Glühkathode nach einem der Ansprüche 15-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode (2) im Übergangsbereich (12) bzw. im Bereich der Lücken (13, 14) sowie Zuführungen (18, 19) bifilar gewickelt ist.