DE2107306A1 - Elektronenvervielfacher Prallelektrode - Google Patents

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG PATENTANWALT

3 HAHHOVCB · SCHACKSTHASSE 1 ■ TELEFON (0511) 8140 08 · KABEL PATENTION HANNOVER

EMI LIMITED 100/397

Elektronenvervielfacher-Prallelektrode

Die Erfindung betrifft eine Elektronenvervielfacher-Prallelektrode für Elektronenvervielfacher-Röhren sowie eine Elektronenvervielfacher-RÖhre mit derartigen Elektroden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Prallelektrode für Elektronenvervielfach.er-Roh.ren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Prallelektrode mehrere schallfensterartig schräggestellte Stäbe enthält, daß eine Gitterkonstruktion, bei der mehrere leitende parallele Streifen mit einem leitenden Rahmen ein gemeinsames Teil bilden, vorgesehen ist, und daß die Git- terkonstruktion mittels ihres Rahmens leitend derart auf einer Seite der Stäbe an der Prallelektrode angebracht ist, daß die leitenden Streifen annähernd einen rechten Winkel zu den Stäben bilden und von diesen einen Abstand aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere solcher Prallelektroden mit ihrer zugehörigen Gitterkonstruktion in einer Elektronenvervielfacher-Röhre angeordnet. Vorzugsweise erfolgt dabei die Anordnung derart parallel zueinander, daß die Schräge der Stäbe benachbarter Prallelektroden entgegengerichtet verläuft und die Stäbe im Querschnitt zu ihrer Ebene eine fischgrätenartige Anordnung bilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

i"ig. 1 eine Auaführungsform der erfindungsgemäßen Elektronenvervielf acher-Prallelektrode mit ihrer Gitterkonstruktion;

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Jig. 2 eine Darstellung der Gitterkonstruktion;

Pig. 3 eine Querschnittsansicht der Anordnung gemäß Pig. 1; '

Fig. 4 eine Ansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Elektronenvervielfacher-Röhre und

Pig. 5 eine andere Ausbildung einer Gitterkonstruktion.

Die in Pig. 2 dargestellte Gitterkonstruktion für die Prallelektrode besteht aus mehreren parallelen, leitenden Streifen 1, die zusammen mit Versteifungsteilen 3 und 4 in einem Rahmen angeordnet sind. Die Streifen 1 und die Versteifungsteile 3 und 4 verlaufen dabei im rechten Winkel zueinander. Die gesamte Konstruktion wird aus einem Teil gebildet und besteht aus Beryllium-Kupfer, Edelstahl oder Wickel. Das Gitter kann durch einen Ützvorgang aus einer dünnen Metallplatte oder durch Elektroformung hergestellt werden. Die Breite der Streifen 1 und der Teile 3 und 4 ist zur besseren Veranschaulichung übertrieben worden. Bei einer praktischen Ausführungsform waren 45 Streifen 1 in einer Abmessung von etwa 2,5 cm vorgesehen, wobei die Dicke und die Breite der Streifen 1 etwa 0,075 mm betrugen.

Pig. 1 zeigt eine Prallelektrode, an der ein gemäß Pig. 2 ausgebildetes Gitter befestigt ist. Die Prallelektrode besteht aus einem Tragkörper 5 mit einem Pensterteil, in welchem mehrere schallfensterartig schräggestellte Lamellen oder Stäbe 6 angeordnet sind. Der Pensterteil ist mit einem Plansch 7 versehen und die Stäbe 6 sind mit ihren beiden Enden

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am Plansch 7 "befestigt. Hinter den Stäben 6 ist die Gitterkonstruktion mittels ihres Rahmens am Teil 5 verschweißt (siehe Pig. 3), und zwar so, daß die Streifen 1 zu den Stäben 6 einen rechten Winkel "bilden, aber einen Abstand zu ihnen aufweisen. Im Teil 5 sind Löcher 8 vorgesehen, um die Justierung'zu ermöglichen, wenn mehrere solcher Anordnungen zu einer Vervielfachereinheit einer Elektronenvervielfacher-Röhre zusammengefügt werden. Der Abstand der Stäbe 6 ist zur besseren Veranschaulichung übertrieben. Bei" dem praktischen Ausführungsbeispiel sind auf etwa 2,5 cm 10 Stäbe vorgesehen. Die Flächen auf den Stäben 6, auf die die Elektronen treffen, bestehen aus einem Material, das eine gute Sekundäremissionsfähigkeit besitzt, wie z.B. mit Zäsium beschichtetes Antimon. Aus dem in Fig. 3 dargestellten Querschnitt der Anordnung von Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Gitterkonstruktion so angeordnet ist, daß die Versteifungsteile 3 und 4 mit den Kanten entsprechender Stäbe 6 fluchten.

Es können mehrere der in Fig. 1 dargestellten Anordnungen zu einer Vervielfachereinheit für eine Elektronenvervielfacher-Röhre zusammengefügt werden, und Fig. 4 zeigt eine solche Röhre. Den Röhrenkörper 9 bildet eine Glasumhüllung, die mit einer Fotokathode 10 versehen ist. Im Betrieb werden von der Fotokathode 10 Elektronen fotoelektrisch emittiert und wandern in Richtung der Vervielfachereinheit 12 durch einen von einer Abschirmung 11 begrenzten Bereich. Die Einheit 12 besteht aus einem Stapel der in Fig. 1 dargestellten Prallelektroden, und jede Prallelektrode ist so angeordnet, daß ihre Stäbe eine zur Nachbarelektrode entgegengerichtete Schräge aufweisen, so daß viele Wege für die Elektronen gebildet werden,

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jedoch kein gerader Weg für Licht. Die Prallelektroden sind ferner so angeordnet, daß jeweils die Gitterkonstruktion den ankommenden Elektronen zugekehrt ist. Bekannterweise wird die Vervielfacherröhre dadurch betrieben, daß an die Prallelektroden Spannungen angelegt werden, die jeweils über die Länge der Einheit 12 progressiv ansteigen. Auf diese Weise wird der Elektronenstrahl in der Einheit 12 beschleunigt, und es findet an den Prallflächen eine Sekundaremission statt, so daß eine Elektronenvervielfachung eintritt. Am anderen Ende der Röhre sind Stifte 14 für den Anschluß der Prallelektroden und einer Sammelelektrode -13 an die entsprechenden Spannungen vorgesehen. In Pig. 4 sind die Prallelektrod-en zur Vereinfachung der Darstellung schematisiert worden.

Die Critterkonstruktionen dienen jeweils dazu, über dem Eingang der jeweiligen Gruppe von Stäben 6 ein weitgehend gleichförmiges PeId vorzusehen. Es besteht daher die Forderung, daß solche Gitterkonstruktionen für eine gleichmäßige Potential verteilung sorgen, aber trotzdem weitgehend elektronendurchlässig bleiben, und die Zahl sowie Breite der leitenden Streifen 1 wird in der Praxis so gewählt, daß diese beiden Paktoren eine optimale Wirkungsweise der Elektronenvervielfacher-Röhre gewährleisten. Bei einer Dicke von 0,075 mm für das Material, aus dem die Gitterkonstruktion gebildet wird, und mit 45 leitenden Streifen mit einer Breite von 0,075 mm wurde eine Durchlässigkeit zwischen 75 '/° und 90 % erreicht. Es wurde gefunden, daß es erforderlich ist, die leitenden Streifen 1 im rechten

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Winkel zu den Stäben anzuordnen, da eine parallele Anordnung zu einer Behinderung des Elektronenstrahls führt. Aus diesem G-runde sind die Versteifungsteile 3 und 4 mit den Kanten von ■entsprechenden Stäben 6 in einer Flucht angeordnet.

Fig. 5 zeigt eine andere Gitterkonstruktion als Fig.2, die jedoch in der gleichen V/eise verwendet wird. Lie leitenden Streifen 1 und die Versteifungsteile 3 und 4 sind in einer kreisförmigen Ausnehmung angeordnet, wobei diese Anordnung entweder durch einen Atzvorgang oder durch Elektroformung aus einer dünnen Metallfolie hergestellt wird.

Auch hier ist die Breite der Streifen 1 und der Teile 3 und 4 zur besseren Veranschaulichung wieder übertrieben. Bei einer praktischen Ausführungsform war die Metallfolie aus Edelstahl etwa 0,075 mm dick und hatte eine Länge und Breite von je 29,5 mm. Die kreisförmige Öffnung enthielt Streifen 1 und Teile 3 und 4 mit einem Durchmesser von 23 mm mit 42 Streifen mit einer Breite von jeweils 0,051 mm. Die Teile 3 und 4 hatten eine Breite von etwa 0,1 mm und waren wiederum so angeordnet, daß sie mit den Kanten von entsprechenden Stäben der Prallelektrode fluchteten. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie steifer als die Anordnung gemäß Fig. 2 ist, und die Durchlässigkeit beträgt ebenfalls zwischen 75 % und 90 fi.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   / 1J Elektronenvervielfacher-Prallelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß diese mehrere schallfensterartig schräggestellte Stäbe (6) enthält, daß eine Gitterkonstruktion, "bei der mehrere leitende parallele Streifen (1) mit einem leitenden Rahmen (2) ein gemeinsames Teil bilden, vorgesehen ist, und daß die Gitterkonstruktion mittels ihres Rahmens (2) leitend derart auf einer Seite der Stäbe (6) an der Prallelektrode angebracht ist,daß die leitenden Streifen (1) annähernd einen rechten Winkel zu den Stäben (6) bilden und von diesen einen Abstand aufweisen.
2. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstruktion ein oder mehrere mit ihr ein gemeinsames Teil bildende Versteifungsteile 3, 4 aufweist, die etwa einen rechten Winkel" mit den Streifen (1) bilden und so angeordnet sind, daß sie mit den Kanten entsprechender Stäbe (6) fluchten.
3. 3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstruktion aus Edelstahl besteht.

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4. 4. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstruktion aus Beryllium-Kupfer besteht.
5. 5. Elektronenvervielfacher-Röhre, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektronenvervielfachende Prallelektroden vorgesehen sind, von denen jede mehrere schallfensterartig schräggestellte State enthält, daß mehrere Gitterkonstruktionen, "bei denen jeweils mehrere leitende parallele Streifen mit einem Rahmen ein gemeinsames Teil bilden, vorgesehen sind, und daß jede Gitterkonstruktion mittels ihres Rahmens leitend derart auf einer Seite der.Stäbe an der entsprechenden Prallelektrode angebracht ist, daß die leitenden Streifen annähernd einen rechten Winkel zu den Stäben bilden und von diesen einen Abstand aufweisen.
6. 6. Röhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallelektroden mit ihren zugehörigen Gitterkonstruktionen derart parallel zueinander angeordnet sind, daß die Schräge der Stäbe benachbarter Prallelektroden entgegengerichtet verläuft und die Stäbe im Querschnitt zu ihrer Ebene eine fischgrätena.rtige Anordnung bilden.

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