DE2011385A1 - Anordnung zur Ablenkung eines Elektronenbündels - Google Patents

Anordnung zur Ablenkung eines Elektronenbündels

Info

Publication number
DE2011385A1
DE2011385A1 DE19702011385 DE2011385A DE2011385A1 DE 2011385 A1 DE2011385 A1 DE 2011385A1 DE 19702011385 DE19702011385 DE 19702011385 DE 2011385 A DE2011385 A DE 2011385A DE 2011385 A1 DE2011385 A1 DE 2011385A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bundle
arrangement according
plane
electromagnets
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702011385
Other languages
English (en)
Other versions
DE2011385C3 (de
DE2011385B2 (de
Inventor
Hubert; Jaouen Jean; Aucouturier Jeanne; Paris Leboutet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2011385A1 publication Critical patent/DE2011385A1/de
Publication of DE2011385B2 publication Critical patent/DE2011385B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2011385C3 publication Critical patent/DE2011385C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/08Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means
    • G21K1/093Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means by magnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser Dipl.'lng. Gottfried Leiser Patentanwälte Telegramme: Labyrinth München
Telefon: 83 15 10 Postscheckkonto: München 117078
8000 MQnchen 60, -
Ernsbergerstrasse 19
Unser Zeichen: T 84?
THOMSON-CSP 101, Boulevard Murat, Paris l6e/Frankreich
Anordnung zur Ablenkung eines Elektronenbündels
Die Erfindung bezieht sich auf die Ablenkung von Elektronenbündeln.
Auf technischem und medizinischem Gebiet werden vielfach Elektronenbündel verwendet, bei denen entweder der Aufprall auf metallische Auffänger ausgenützt wird, von
Bu/ku
denen
009838/1954
denen eine in der Röntgenstrahltechnik oder in der Strahlungstherapie verwendete Röntgenstrahlung ausgesendet
wird, oder aber in der Elektronenstrahlentherapie direkt der Aufprall auf den zu behandelnden Bereich ausgenützt wird.
Solche Geräte weisen einerseits Elektronenbeschleuniger und andererseits im allgemeinen magnetische Anordnungen zur Führung und Ablenkung der beschleunigten Elektronen auf, wodurch deren praktische Anwendung ermöglicht wird.
In bestimmten Fällen muß der Einfallswinkel der Strahlung oder des nutzbaren Bündels auf den betreffenden
Teil des zu bestrahlenden Gegenstandes leicht veränderlich sein und dazu muß das Röntgengerät oder das Strahlungstherapiegerät um den festen Gegenstand gedreht oder geschwenkt werden, was manchmal unter Berücksichtigung der Abmessungen und des Gewichts der bei der Drehung mitgeführten Elektronenbeschleuniger zu platzraubenden und
kostspieligen Trägern und Gestellen führt.
Dies kann sehr schwierig, wenn nicht unmöglich durchzuführen sein.
Es ist ein Ziel der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, indem eine Anlage verwendet wird, welche eine Ablenkung des Elektronenbündels allein ermöglicht, wobei nicht der Beschleuniger selbst geschwenkt werden muß.
Die Erfindung schafft eine Anordnung zur Ablenkung des Elektronenbündels eines Teilchenbeschleunigers, gekenn
zeichnet
009838/1954
zeichnet durch ein erstes und ein zweites Ablenksystem, wobei das erste Ablenksystem eine Anordnung zur Ablenkung des Bündels um einen gegebenen Winkel in einer gegebenen Ebene und das zweite Ablenksystem eine Anordnung zur Ablenkung des Bündels um einen zweiten gegebenen Winkel in der gegebenen Ebene aufweist und der zweite Winkel eine solche Größe besitzt, daß die Endrichtung des Bündels die Anfangsrichtung desselben schneidet.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2 eine ausführliche Ansicht eines der Elektromagneten, welche den ersten Teil des magnetischen Ablenksystems bilden, . ■
Figur 3 eine ausführliche Ansicht einer anderen Ausführungsform eines der Elektromagneten, welche den ersten Teil-des magnetischen Ablenksystems bilden,
Figuren Ma und 1Ib einen Elektromagneten, welcher bei einer ersten Ausführungsform den zweiten Teil des magnetischen Ablenksystems bildet,
Figur 5 eine andere Ausführungsform des in den Figuren 4a und 4b-gezeigten magnetischen Systems,
Figuren 6a, 6b und 6c einen Elektromagneten, welcher bei
einer
009838/1954
elner zweiten Ausführungsform den zweiten Teil des magnetischen Ablenksystems bildet.
Figur 7 ein magnetisches Auslenksystem mit einer ersten Art von Winkelabtastung des Bündels in Abhängigkeit von der Zeit und
Figur 8 ein magnetisches Auslenksystem mit einer zweiten Art von Winkelabtastung des Bündels in Abhängigkeit von der Zeit.
In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt. Sie wird im folgenden zur Vereinfachung als "Drehablenkungsanordnung" bezeichnet.
Das bereits vorher der gewünschten Beschleunigung unterworfene Elektronenbündel 1 mit der Richtung XX· wird in den Eingang des rohrförmigen schwenkbaren Gehäuses 2 eingeleitet, in dem ein Hochvakuum herrscht.
Es erfährt eine erste Ablenkung unter dem Einfluß einer ersten Anordnung von Elektromagneten D., welche dassselbe um einen Winkel of in einer die Achse XXf enthaltenden Ebene ablenkt, und sodann eine zweite Ablenkung unter dem Einfluß einer zweiten Anordnung von Elektromagneten Dn, welche dasselbe in umgekehrter Richtung in der gleichen Ebene um einen solchen Winkel ß ablenkt, daß die Richtung des Bündels am Ausgang der zweiten Anordnung etwa einen Winkel von 90° mit der Richtung des Bündels am Eingang der ersten Anordnung und infolgedessen mit der Achse XX1 einschließt, wobei das Bündel jedoch eine Ver
schiebung
009838/1954
Schiebung in einer solchen Richtung erfahren hat, daß die Elektronen sich zu dieser Achse hin bewegen.
Um ein Beispiel für die Größenordnung zu geben, kann, der Winkel OC in Höhe von D einen Wert von 37° und der Winkel ß in Höhe von D» einen Wert von 127° besitzen.
Die Ebene, in welcher die Richtungen der beiden Ablenkungen enthalten sind, bildet eine Symmetrieebene für die Drehablenkungsanordnung und für das Elektronenbündel und wird zur Vereinfachung im folgenden "Zeichnungsebene" genannt .
In Figur 2 1st ausführlich Ausbildung und Anordnung eines der drei die Gruppe D„, bildenden Ablenk-Elektromagneten dargestellt.
Er bildet einen Magnetkreis, welcher aus einem die beiden sektorförmigen Polschuhe 4 und 4r, von denen zur Vereinfachung nur einer dagestellt 1st, verbindenden Joch 3 sowie aus zwei Magnetwicklungen 5 besteht, die aus einem den elektrischen Strom leitenden Draht hergestellt sind.
Diese drei Elektromagneten, welche Magnetfelder in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene erzeugen, sind nacheinander im Weg des Elektronenbündels derart angeordnet, daß der mittlere Magnet bezüglich des ersten und dritten auf dem Kopf steht und daß die Richtung seines Magnetfeldes derjenigen der äußeren Magneten entgegengesetzt ist, wodurch abwechselnd in der einen und der anderen Richtung gekrümmte Elektronenbahnen festgelegt werden.
009.838/1154 " ■". ■".-"■ ■■ /
Wenn die drei Magnete gleich sind und wenn die Eintrittsund Austrittsflächen der Elektromagneten auf der Achse des Bündels senkrecht stehen, so bildet das System im elektronenoptischen Sinn eine nicht dispersive, afokale Anordnung mit der Vergrößerung -1 in der Zeichnungsebene und hat keine Sammelwirkung in eher Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene. Diese Vorrichtung und ihre Wirkungsweise ist bereits bekannt.
Diese Vorrichtung wird durch die vorliegende Erfindung insofern verbessert, daß zur Kompensation der natürlichen Divergenz des Elektronenbündels eine Konvergenz im elektronenoptischen Sinn in den beiden Richtungen erzeugt wird, welche jeweils der Zeichnungsebene und der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene entsprechen.
Diese doppelte Konvergenz wird erzielt, indem beispielsweise jeweils der Winkel der die Eintritts- und Austrittsflächen der Polschuhe der Eingangs- und Ausgangsmagneten bildenden Ebenen mit der Achse des Elektronenbündels verändert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung, arm (Figur 3) kann dieser Winkel einstellbar gemacht werden, indem den beiden Endteilen der entsprechenden Polschuhe die Form von Drehzylindern, wie die des Zylinders 6, erteilt wird, deren Drehachse senkrecht zur Ebene der Flugbahnen des Bündels liegt.
Die oben beschriebene Anordnung bildet eine bevorzugte Ausführungsform zur Erzeugung der gewünschten Konvergenz, aber diese Konvergenz kann natürlich auch durch irgend
eine
009838/ 1954
2011386
eine andere zweckmäßige Einrichtung erreicht werden, insbesondere durch solche Formen der Pcflschuhflächen, bei denen örtlich der Gradient des Magnetfeldes verändert wird.
Die Speisung der drei Elektromagneten der Ablenkanordnung D mit elektrischem Strom kann durch einen sogenannten "Serien"-Anschluß erreicht werden, welcher eine Gesamtregelung der Magnetisierung der Anordnung gestattet. Darüberhinaus können einzelne Sekundärwicklungen die Einstellung der Stärke des vom Hauptstrom erzeugten Magnetfeldes ermöglichen. Wenn sich beispielsweise der zweite Magnet etwa, im horizontalen Gegenstandsbrennpunkt des Austrittsmagneten befindet und man den Strom im zweiten Magneten ändert, wird das Bündel am Ausgang in der Zeichnungsebene parallel zu sich selbst, verschoben. Wenn man den Strom im dritten Magneten ändert, wird das Bündel in der Zeichnungsebene etwa um die Mitte dieses dritten Magneten geschwenkt.
In Figur 4 ist ausführlich die Ausbildung und Anordnung der die Gruppe· D2 bildenden Elektromagneten dargestellt.
Diese Gruppe besteht aus einem einzigen Ablenk-Elektromagneten En., jedochlann diesem bei einer Ausführungsform ein komplementäres System von magnetischen Linsen folgen. Nachfolgend werden die Eigenschaften und die Wirkungsweise derselben angegeben.
Die Aufgabe des Elektromagneten besteht darin, das Elektronenbündel abzulenken, wie es oben ausgeführt wurde,
und
009838/1954
und seine Wirkungsweise ist offensichtlich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann er jedoch noch eine zweite Aufgabe erfüllen, und zwar diejenige eines Sammelelements im optischen Sinn. Dazu erteilt man den Polschuhen allgemein eine Kegelstumpfform, wobei sich der Spalt des Elektromagneten in Abhängigkeit vom Abstand vom Krüiranungsmittelpunkt des Magneten ändert. Das so erzeugte Magnetfeld hat daher einen Gradienten und ein bestimmter Wert dieses Gradienten ist vorteilhaft.
Dieser entspricht einem Index η gleich +0,5, wobei dieser Index hier die übliche Bedeutung hat, welche definiert wird durch
dB
η = - —rs—- , wobei B die magnetische Induktion im Magneten
R
ist, welche dem Radius R der Teilchenflugbahnen entspricht.
Der bevorzugte Index η von +0,5 erteilt dem Magneten gleiche Konvergenzeigenschaften in der Zeichnungsebene und in der Ebene senkrecht zu dieser Zeichnungsebene.
Die Wahl dieses bestimmten Werts ist jedoch nicht zwangsläufig.
Die Eintritts- und Austrittsflächen des Elektromagneten E 4 weisen die folgenden vorteilhaften Eigenschaften auf:
Die Eintrittsfläche 7 ist nicht senkrecht zum Bündel, sondern derart geneigt, daß sie für die Anordnung eine
Konvergenz 009838/1954
Konvergenz in der Zeichnungsebene festlegt. Jedes Elektron des Bündels, das sich vom mittleren Elektron entweder durch einen relativen Energieabstand oder durch einen geometrischen Querabstand unterscheidet und diese Fläche parallel zur allgemeinen Achse des Bündels und in der Zeichnungsebene durchsetzt, scheint sodann, wenn man sich auf die Änderungen erster Ordnung beschränkt, bei Ankunft in Höhe der Austrittsfläche aus einer punktförmigen Quelle P hervorzugehen. Beispielsweise ist diese Quelle bei einem Winkel der Eintrittsfläche bezüglich der Normalen des Bündels von 35 ungefähr beim 1,4-fachen des Krümmungsradius der mittleren Plugbahn auf der die Austrittsachse verlängernden Geraden gelegen.
Die Austrittsfläche 8 besitzt ebenfalls eine Neigung bezüglich der Normalebene des Bündels, um eine Konvergenzwirkung in der Zeichnungsebene zu erzielen, welche der durch die Neigung der Eintrittsfläche erzeugten Wirkung entspricht. Der der Austrittsfläche erteilte Winkel ist nicht kritisch und die erzeugte Konvergenz hat im wesentlichen den Zweck, der Divergenz des von der virtuellen Quelle F kommenden Bündels entgegenzuwirken, welches Ergebnis bei einem Wert des Winkels der Austrittsfläche von 35° erzielt wird, für den das System im optischen Sinn afokal ist und in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene die Vergrößerung +1 besitzt..
Wenn man eine größere Konvergenz des Bündels in der Zeichnungsebene zu erzielen wünscht, kann man den Winkel der Austrittsfläche bis 45° um den Preis einer leichten Divergenz des Systems in der Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene vergrößern.
- ίο -
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Konvergenz regelbar gemacht werden, indem man drehbare Eintritts- und Austrittsflächen des Magneten verwendet, wie oben beschrieben.
Das Bündel weist dann in der Zeichnungsebene eine Konvergenz und in der senkrechten Richtung eine Divergenz auf, was zu einem elliptischen Querschnitt des Bündels führen müßte, dessen große Achse senkrecht zur Zeichnungsebene liegt. Da jedoch der Magnet E 4 nicht einen Durchgang durch den gleichen Punkt oder eine Fokussierung der Elektronen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gewährleistet und die Plugbahnen derselben in der Zeichnungsebene auseinanderzieht, ergibt sich daraus schließlich für das Bündel ein Querschnitt elliptischer Form, dessen große Achse in der Zeichnungsebene enthalten ist.
Bei bestimmten Anwendungen ist es erforderlich, daß man einen Bündelquerschnitt im wesentlichen mit Kreisform erhält.
Figur 5 zeigt eine nachfolgend beschriebene Ausführungsform, bei welcher sich an den Magneten E 4 eine komplementäre magnetische Anordnung anschließt, welche diesen Zweck erfüllt.
Bei dieser Ausführungsform ist nach der Austrittsfläche des Magneten E 4, wie er anhand von Figur 3 beschrieben wurde, ein System von magnetischen Vierpollinsen angeordnet, welche ein im Weg des Bündels angeordnetes symmetrisches Triplett bilden. Solche Systeme sind in der
Technik
009838/19SA
Technik bekannt und man weiß, daß es durch Einwirkung auf verschiedene Parameter, wie die vorkommenden Ströme, oder bestimmte Abmessungen," wie die axiale Länge der Pole, möglich ist, die magnetooptischen Eigenschaften eines Tripletts- getrennt in den beiden senkrechten Hauptebenen, d. h. der Zeichnungsebene' und der Ebene senkrecht zur Zeichnung, zu verändern.
Das betrachtete Triplett setzt sich aus drei magnetischen Vierpollinsen zusammen, welche im Weg des Bündels angeordnet sind. Es ist bekannt, daß diese Linsenart Konvergenzeigenschaften in einer bestimmten, durch ihre optische Achse gehenden Ebene und Divergenzeigenschaften in einer auf der ersten senkrecht stehenden und ebenfalls durch die optische Achse gehenden Ebene besitzt.
Die bevorzugte Reihenfolge der drei das Triplett bildenden magnetischen Vierpollinsen ist so gewählt, daß sie in der Zeichnungsebene nacheinander jeweils konvergent, divergent und konvergent sind.
Bei zweckmäßigen Werten der geometrischen Eigenschaften und der Regelparameter des Tripletts kann man so am Ausgang desselben einen kreisförmigen Querschnitt erhalten.
Bei bestimmten Anwendungen ist es möglich, die Verwendung des obigen Tripletts zu vermeiden und trotzdem über eine geringe restliche Elliptizität beizubehalten, indem die Energiefokussierung durch änderung des Magneten E 4 verbessert wird.
Figur 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Spalt des
Elektromagneten
009838/1954
Elektromagneten E 4 in zwei Teile unterteilt ist, die nacheinander vom Bündel durchsetzt werden. Der erste Teil 25 besitzt die Form von Polschuhen, welche einen Peldgradienten mit dem Index η = +0,5 erzeugen, wie es oben beschrieben wurde. Im zweiten Teil 26 ist der Feldgradient im Gegenteil negativ und der Index ist höher, beispielsweise 2 oder 3·
Die Eintrittsfläche 27 steht normal zum Bündel, die Austrittsfläche 28 schließt dagegen dnen beträchtlichen Winkel mit der Normalebene des Bündels ein. Sie ist zur Ermöglichung einer Konvergenzregelung einstellbar, indem ein zylindrischer Drehteil 29 verwendet wird, welcher dem bereits anhand von Figur 3 beschriebenen entspricht.
Bei einer letzten Gruppe von Ausführungsformen soll in der Bestrahlungszone eine geometrische Abtastung längs zweier aufeinander senkrecht stehender, kartesischer Achsen mit dem Aufprallpunkt entweder des Elektronenbündels oder des Röntgenstrahlenbündels erreicht werden, welches von dem Gerät durch Beschießung eines zweckmäßigen metallischen Auffängers erzeugt wird. Der Zweck dieser Abtastung besteht darin, eine Bestrahlung einer Oberfläche zu ermöglichen, welche viel größer ist als der Querschnitt des Bündels.
Figur 7 zeigt für den Fall einer Abtastung durch das Elektronenbündel eine Vorrichtung, mit welcher das gewünschte Ergebnis erzielt werden kann. Man ordnet im Weg des Bündels nach dem bereits oben beschriebenen Triplett einen Vierpol-Elektromagneten an, welcher einerseits aus zweck
mäßigen
009838/1954
mäßigen elektrischen Wicklungen 12 und andererseits aus die Wicklungen durchsetzenden und durch diese in solcher Reihenfolge und mit solchen Änderungsfunktionen magnetisierten Polschuhen 13 besteht, daß das Bündel längs zweier aufeinander senkrecht stehender Richtungen abgelenkt wird und daher jeden Punkt der abzutastenden Oberfläche erreichen kann. Der bevorzugte Ort des Vierpols ist derart, daß ein Ablenkzentrum mit dem blldseitigen Brennpunkt des Tripletts zusammenfällt, nach welchem er angeordnet ist, und bei der bevorzugten Form der Polschuhe sind die Spaltflächen Ik so geneigt, daß sieh eine konische Erweiterung ergibt, so daß eine freie Neigung der Plugbahnen ohne Behinderung von Elektronen,möglich ist.
Figur 8 bezieht sich auf den zweiten Fall, bei dem eine Abtastung gewünscht wird, nämlich auf denjenigen der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen. Der Vorteil einer solchen Abtastung besteht in der Möglichkeit, eine1 gleichmäßige Bestrahlung einer großen Oberfläche zu erzielen. Wenn man zum Ausgleichen der Strahlung auf die übliche Lösung einer Ausgleichsscheibe mit veränderlicher Dicke zurückgreift, welche einen Teil der Strahlung absorbiert, so ist es möglich, dieser Scheibe geringere Dickenunterschiede zu erteilen. Infolgedessen wird die Herstellung derselben vereinfacht und ein geringerer Teil der Strählung wird durch dieselbe absorbiert.
Es wurde bereits oben darauf hingewiesen, daß die Röntgenstrahlung durch Aufprall des Elektronenbündels auf einen zweckmäßigen metallischen Auffänger erzeugt wird,
wobei
0Q8838/1954
wobei der maximale Anteil der Strahlung in der Verlängerung der Achse des einfallenden Elektronenbündels ausgerichtet ist.
Die Verwirklichung einer geometrischen Röntgenabtastung erfolgt daher durch Veränderung des Aufprallwinkels des auf den metallischen Auffänger auffallenden Elektronenbündels.
Dieses Ergebnis kann durch eine rein magnetische Einrichtung erzielt werden. Eine sehr einfache Herstellungsart besteht darin, die besonderen Ablenkeigenschaften des Elektromagneten E 4 auszunützen. Je nach der Größe des Stromes, mit dem derselbe gespeist wird, lenkt dieser Magnet die Elektronen verschieden ab, die seine Austrittsfläche an verschiedenen Punkten verlassen. Wenn das Feld stärker ist als das einem Austritt längs der Mittelachse entsprechende Magnetfeld, so werden die Elektronen stärker abgelenkt und treten bei 20 aus. Bei einem schwächeren Feld werden sie weniger abgelenkt und treten bei 21 aus. Man sieht daher leicht, daß nach Fokussierung der Teilchen durch das folgende Triplett von Vierpollinsen diese das Triplett längs Flugbah ^n verlassen, die umso schräger verlaufen, je weiter sie von der Mittelachse des aus dem Magneten E 4 austretenden Bündels entfernt sind. Am Ausgang des Tripletts wird daher der Auffänger 22, welcher die Röntgenstrahlung entstehen läßt, von dem Bündel unter verschiedenen Winkeln getroffen und dieses Ergebnis ist, wie oben gezeigt wurde, notwendig, damit die Hauptrichtung der Strahlung selbst in Abhängigkeit von der Zeit veränderlich ist.
Die
009838/1954
Die Änderung des Magnetfelds im Magneten Ek ist durch Modulation des Magnetisierungsstromes leicht erzielbar. Dazu ordnet man bei einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich zu der normalerweise vorhandenen Hauptwicklung eine Sekundärwicklung an, welche von einem nach Größe und Vorzeichen veränderlichen elektrischen Strom durchflossen wird.
Beispielsweise liegt für einen Magneten E 4 mit einem mittleren Krümmungsradius von 28 cm die gesamte Winkelamplitude in der Zeiehnuögsebene in der Größenordnung von 3° bei einer Amplitude der Modulation des Magnetfelds von 1 %. Die Schwingungsperiode liegt in der Grössenordnung eines Sekundenbruchteils.
In der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene läßt sich ebenfalls eine geometrische Abtastung erzielen, indem man beispielsweise am Ausgang des Tripletts D. einen Elektromagneten 24 anordnet, welcher in der Zeichnungsebene ein zeitlich nach Größe und Vorzeichen veränderliches Magnetfeld erzeugt.
Patentansprüche
009-838/19.54

Claims (1)

  1. - l6 -
    Patentansprüche
    Anordnung zur Ablenkung des Elektronenbündels eines Teilchenbeschleunigers, gekennzeichnet durch ein erstes und ein zweites Ablenksystem, wobei das erste Ablenksystem eine Anordnung zur Ablenkung des Bündels um einen gegebenen Winkel in einer gegebenen Ebene und das zweite Ablenksystem eine Anordnung zur Ablenkung des Bündels um einen zweiten gegebenen Winkel in der gegebenen Ebene aufwdst und der zweite Winkel eine solche Größe besitzt, daß die Endrichtung des Bündels die Anfangsrichtung desselben schneidet.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Richtungen sich unter einem Winkel von wenigstens 90° schneiden.
    3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Eintritts-Ablenkorgan eine Gruppe von beispielsweise drei Elektromagneten aufweist, welche im optischen Sinn ein achromatisches Triplett bilden, bei dem die Eintritts- und Austrittsflächen der Polschuhe mit den senkrecht auf der Achse des Bündels stehenden Ebenen von Null verschiedene Winkel einschließen, so daß die Gruppe konvergent gemacht wird.
    ^. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und Austrittsflächen der Polschuhe Platten
    aus
    009838/1954
    ■SSW*:
    aus ferromagnetischem Material mit zylindrischer Form tragen, welche sich um eine Achse parallel zum Magnetfeld drehen und durch welche die genannten Winkel einstellbar sind.
    5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintritts-Ablenkorgan aus drei Elektromagneten besteht, welche ein achromatisches Triplett im optischen Sinn bilden, wobei die Spalte dieser Magnete an jedem Punkt eine Breite besitzen, welche umgekehrt proportional zum Abstand desselben vom Krümmungsmittelpunkt der mittleren Plugbahn des Bündels dieser Elektromagneten ist, wodurch ein konvergentes System gebildet wird.
    6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite System aus einem Elektromagneten besteht, bei dem die Eintritts- und Austrittsflächen der Polschuhe mit den auf der Achse des Bündels senkrecht stehenden Ebenen von Null verschiedene Winkel einschließen, so daß eine Konvergenzwirkung in der Ebene des Bündels hervorgerufen wird.
    7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und Austrittsflächen Platten mit allgemein zylindrischer Form tragen, welche sich um eine Achse parallel zum Magnetfeld drehen und durch welche diese Winkel einstellbar sind.
    8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite System aus einem Elektromagneten besteht, welcher mit einen Spalt bildenden Polschuhen versehen
    ist
    0 098 3 8/1914
    ist, wobei in einem ersten Teil des Spalts dessen Breite an jedem Punkt proportional zu seinem Abstand von mittleren Krümmungsmittelpunkt der Plugbahnen und in einem zweiten Teil des Spalts dessen Breite umgekehrt proportional zu diesem Abstand ist.
    9. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie am Ausgang des zweiten Ablenksystems ein Triplett von Vierpollinsen aufweist, welche in solcher Reihenfolge angeordnet sind, daß sie in der Ebene des Bündels jeweils konvergente, divergente bzw. konvergente Eigenschaften besitzen.
    10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten, welcher im Weg des Elektronenbündels vorzugsweise vor dem zweiten System angeordnet und mit Spulen sowie Einrichtungen zur zeitlichen Veränderung des in diesen Spulen fließenden Stroms versehen ist, und durch Wicklungen, welche um einen einen Teil des zweiten Systems bildenden Elektromagneten angeordnet sind, sowie durch Einrichtungen zur zeitlichen Veränderung des in diesen Wicklungen fließenden Stroms, wobei die jeweils durch die Spulen und die Wicklungen erzeugten Felder aufeinander senkrecht stehen, wodurch das Bündel an einem nach dem zweiten Ablenksystem gelegenen Punkt fokussiert werden.
    11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auffänger zur Erzeugung von Röntgenstrahlen nach diesem Punkt angeordnet 1st.
    009838/1354
    20113S5
    12. Anordnung nach Anspruch I9 gekennzeichnet durch zwei Paare von Elektromagneten, welche Polschuhe besitzen* die einen Kanal zum Durchtritt des Bündeis bilden, wobei zwei Paare von Magnetspulen jeweils diese Elektromagneten umgeben, und durch Einrichtungen zur zeitlichen Veränderung des in diesen Spulen fließenden Stroms, so daß das Bündel abgelenkt und eine Abtastung bewirkt wird, wobei die Paare von Polschuhen zwischen sich einen allgemein konischen Spalt bilden.
    13. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Ermöglichung einer Schwenkung oder Drehung um die Achse des Bündels.
    009838/1954
    StO
    Leerseite
DE19702011385 1969-03-12 1970-03-11 Anordnung zur magnetischen Ablenkung eines aus einem Teilchenbeschleuniger austretenden Elektronenbündels Expired DE2011385C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR6906976 1969-03-12
FR6906976A FR2036373A5 (de) 1969-03-12 1969-03-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2011385A1 true DE2011385A1 (de) 1970-09-17
DE2011385B2 DE2011385B2 (de) 1977-07-07
DE2011385C3 DE2011385C3 (de) 1978-02-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0055326A1 (de) * 1980-12-31 1982-07-07 International Business Machines Corporation Einrichtung und Verfahren zur Ablenkung und Bündelung von breiten Plasmastrahlen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0055326A1 (de) * 1980-12-31 1982-07-07 International Business Machines Corporation Einrichtung und Verfahren zur Ablenkung und Bündelung von breiten Plasmastrahlen

Also Published As

Publication number Publication date
CH514341A (fr) 1971-10-31
BE747049A (fr) 1970-08-17
NL7003447A (de) 1970-09-15
FR2036373A5 (de) 1970-12-24
JPS5531440B1 (de) 1980-08-18
NL172103C (nl) 1983-07-01
GB1269017A (en) 1972-03-29
DE2011385B2 (de) 1977-07-07
US3660658A (en) 1972-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2937004C2 (de) Chromatisch korrigierte Ablenkvorrichtung für Korpuskularstrahlgeräte
DE911878C (de) Magnetische Elektronenlinse, insbesondere fuer Elektronenmikroskope
DE2730985C2 (de) Bestrahlungsvorrichtung unter Verwendung geladener Teilchen
DE19633496A1 (de) Monchromator für die Elektronenoptik, insbesondere Elketronenmikroskopie
DE102015111060A1 (de) Teilchenstrahl-Therapieanlage mit Solenoid-Magneten
DE2538123A1 (de) Anordnung zum massenspektrometrischen nachweis von ionen
DE112009000768T5 (de) Elektrostatische Linse für geladene Teilchenstrahlung
DE102015106246A1 (de) Strahlführungssystem, Teilchenstrahl-Therapieanlage und Verfahren
DE1498646B2 (de) Ionen mikroanalysevorrichtung
DE69817618T2 (de) Wien filter
DE3919829C2 (de) Elektronenkanonen-System mit Feldemission
DE2556694A1 (de) Elektronenschleuder
DE1123775B (de) Elektrostatische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronenstrahls einer Lauffeldroehre
DE1810665B2 (de) Magnetisches Ablenksystem fur einen Ladungsträgerstrahl und Anwendungen hiervon
DE1163986B (de) Verfahren zur Ablenkung eines geradlinigen Elektronenstrahlbuendels von gleichfoermigr Geschwindigkeit
DE2255273C2 (de) Magnetisches Ablenkjoch zum Parallelausrichten der divergierenden Strahlen eines Strahlenbündels elektrisch geladener Teilchen, insbesondere bei einem Elektronenbeschleuniger
DE1906951B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Schar von Elektronenstrahlen
DE1940056A1 (de) Vorrichtung zur Freihaltung des Strahlweges und seiner Umgebung von stoerender Materie fuer Elektronenstrahl-Bearbeitungsmaschinen
DE3020281C2 (de) Vorrichtung zur Doppelablenk-Abtastung eines Partikelstrahls
DE1238587B (de) Anordnung zur Erzeugung eines intensitaetsreichen Ladungstraegerstrahles kleiner Apertur
DE930996C (de) Kathodenstrahlroehre
DE2311578A1 (de) Permanentmagnet-linsensystem
DE3010815A1 (de) Hochstrom-elektronenquelle
DE2011385A1 (de) Anordnung zur Ablenkung eines Elektronenbündels
DE2011385C3 (de) Anordnung zur magnetischen Ablenkung eines aus einem Teilchenbeschleuniger austretenden Elektronenbündels

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee