DE2556694A1 - Elektronenschleuder - Google Patents
ElektronenschleuderInfo
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Description
Watkins-Johnson Company Palo Alto, Kalif. (V.St.A.)
Elektronenschleuder
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Ser. No. 535 098 vom 20. Dezember 1974
in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft eine Elektronenschleuder zur Erzeugung eines laminaren Elektronenstrahls von rechteckigem
Querschnitt in Art eines "Elektronenteppichs".
Bekannte Elektronenschleudern zur Erzeugung rechteckförmiger
oder teppichartiger Elektronenstrahlen weisen eine Kathode auf, an der ein im Querschnitt kreisrunder Elektronenstrahl
erzeugt wird, der dann vermittels Blenden und/oder zweidimensionalen elektrostatischen oder magnetischen
Linsen in einen teppichförmigen Elektronenstrahl umgeformt wird. Dieses Verfahren läßt sich nur für verhältnismäßig
niedrige Wirkungsgrade von Strahlübertragungen ausnutzen, da der Strahl durch die Blenden eingeengt ist.
Bei einer anderen bekannten Elektronenschleuderausfuhrung zur Erzeugung eines Elektronenstrahls von rechteckigem
Querschnitt werden rechteckförmige Elektroden benutzt, mit denen ein Strahl ausgebildet wird, der bei seinem Durchlauf
durch den Beschleunigungsabschnitt der Elektronenschleuder oder nach Verlassen dieses Abschnitts magnetisch
oder elektrostatisch fokussiert wird. Keines dieser beiden
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Verfahren gestattet die Erzeugung eines teppichförmigen,
laminaren Elektronenstrahls hohen Wirkungsgrads, der scharf auf ein entferntes Ziel fokussiert ist, und wobei
nach Austritt des Strahls aus der Elektronenschleuder keine Fokussierung oder einengende elektrostatische oder
magnetische Felder benötigt sind.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenschleuder des eingangs genannten Typs dahingehend
zu verbessern, daß mit dieser ein Elektronenstrahl hoher Stromdichte erzeugbar ist, der zur Fokussierung auf
ein Ziel keiner Fokussierung im Bereich zwischen der Elektronenschleuder und Ziel bedarf und auf seinem Durchlaufweg
innerhalb der Schleuder minimale Querschnittsänderungen erfährt.
Darüber hinaus soll der Elektronenstrahl über seinen ganzen Laufweg und über seinen Querschnitt eine äußerst gleichmäßige
Stromdichtenverteilung aufweisen. Die Elektronenschleuder soll von verhältnismäßig einfachem und kompaktem
Aufbau sein, die Dichtenmodulation des Elektronenstrahls unter Beibehaltung einer verhältnismäßig geringen
und konstanten Linienbreite des Strahls gestatten, einen hohen Stromwirkungsgrad aufweisen und für große Bereiche
von Austrittsquerschnittsgrößen, Strahlstromstärken und Brennweiten auslegbar sein.
Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Elektronenschleuder
ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine enge, breite Kathode mit einer einen Elektronenstrahl
von rechteckigem Querschnitt ausbildenden Fläche, eine Steuerelektrode mit enger, langgestreckter öffnung, welche
die Kathode umgibt und mit dieser zusammenwirkbar ist, und mit einer Fläche, welche im wesentlichen eine Fortsetzung
der Kathodenfläche bildet, eine Anode mit schmaler, langgestreckter
öffnung, welche einen Abstand von Kathoden-
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und Steuerelektrode aufweist und auf ein höheres positives Potential als Kathoden- und Steuerelektrode beaufschlagbar
ist, wobei die Elektronen an der Kathode mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit beschleunigbar sind und
ein im wesentlichen gleichförmiger, paralleler, zur Anode hin gerichteter Elektronenstrahl von rechteckigem Querschnitt
erzeugbar ist, sowie weiterhin eine mit der Anode zusammenwirkbare, auf ein höheres positives Potential beaufschlagbare
Elektrode mit langgestreckter, rechteckiger öffnung, welche dazu dient, den laminaren Strahl von
rechteckigem Querschnitt stärker zu beschleunigen und im Zusammenwirken mit der Anode eine zum Fokussieren des laminaren
Strahls von rechteckigem Querschnitt in der kleineren Breite dienende elektrostatische Linse zu bilden, wobei
die auf den Strahl von rechteckigem Querschnitt einwirkenden Elektroden dazu dienen, in der Breite des rechteckigen
Strahls einen im wesentlichen parallelen Strahlverlauf aufrecht zu erhalten, und durch ein mit der letztgenannten
Elektrode zusammenwirkbares, zum weiteren Fokussieren des Strahls in seiner Breite und zum Fokussieren des Strahls
auf ein Ziel dienendes Bauelement.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerelektrode vorgesehen, vermittels welcher
die Strahlstromstärke und damit die Strahldichte veränderlich einstellbar ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Elektronenschleuder ist
im nachfolgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbexspiels näher erläutert.
Fig. 1 ist ein seitlicher Aufriß eines Endes eines Elektronenstrahlgeräts mit einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Elektronenschleuder.
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Fig. 2 ist ein in einem größeren Maßstab gehaltener Aufrißquerschnitt der Elektronenschleuder
von Fig. 1, mit Darstellung der Hüllinie des Elektronenstrahls.
Fig. 3 ist ein endseitiger Aufriß der Elektronenschleuder von Fig. 2, entlang der Linie 3-3.
Fig. 4 ist ein Fig. 2 entsprechender Aufrißquerschnitt mit Darstellung der Äquipotentiallinien
und der Elektronenstrahlhüllkurve.
Fig. 5 zeigt in einem größeren Maßstab das Ende von
Kathoden- und Steuerelektrode, mit Darstellung der elektrischen Feldlinien.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung des Elektronenstrahlrands
an der ersten Anode und zeigt das quer verlaufende elektrische Feld, welches den Strahl in der kleineren Breite defokussiert.
Fig. 7A - 7C zeigen die Strahldicke am Ziel für unterschiedliche Strahlfokussierbedingungen, zur
Veranschaulichung der Einstellmöglichkeiten für Strahlbreite und Strahldichte.
Fig. 8 zeigt den Verlauf von Strahlstromdichte als
Funktion der Lage entlang dem Elektronenstrahl beim Austritt aus der Elektronenschleuder, für
unterschiedliche Steuerelektrodenspannungen.
Fig. 9 ist ein Seitenaufriß der mit einer zusätzlichen Fokussierelektrode versehenen Elektronenschleuder
von Fig. 1.
In den Figuren 1-4 ist die Elektronenschleuder allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet und dargestellt an dem
Glasansatz 12 eines Gehäuses 13 wie z.B. dem Glaskolben eines Elektronenbeschuß-Halbleiterverstärkers, einer Kathodenstrahlröhre
oder dgl.. Die Elektronenschleuder ist am
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Ende des Gehäuses wie z.B. des Glaskolbens durch mehrere
Stifte 14 gehalten, welche in das luftleer gepumpte
Gehäuse hineingeführt sind. Die Elektronenschleuder wird insbesondere durch die innenseitig befindlichen Stiftverlängerungen 16 gehalten, welche eine Trägerplatte 17 halten, an der in gegenseitigen Abständen mehrere Keramikstäbe 18 befestigt sind, welche die verschiedenen Elektroden halten. Die indirekt beheizte Kathode 21 ist vermittels
in gegenseitigen Abständen angeordneter Metallstäbe 22 an der Trägerplatte 17 gehalten. Die Steuerelektrode 23, die Anode 24 und die Fokussxerelektrode 26 sind jeweils durch die Keramikstäbe 18 gehalten. Die Anode 24 und die Fokussierelektrode 26 sind an den Keramikstäben 18 durch Flansche 27 und 28 befestigt. Die Stifte 14 sind über Leiterstreifen 29 elektrisch mit den verschiedenen Elektroden
verbunden. Vermittels eines Flansches 32 ist eine zusätzliche Elektrode 31 am Gehäuse 13 gehalten. Diese zusätzliche Elektrode wird auf gleichem Potential wie das Gehäuse gehalten.
Stifte 14 gehalten, welche in das luftleer gepumpte
Gehäuse hineingeführt sind. Die Elektronenschleuder wird insbesondere durch die innenseitig befindlichen Stiftverlängerungen 16 gehalten, welche eine Trägerplatte 17 halten, an der in gegenseitigen Abständen mehrere Keramikstäbe 18 befestigt sind, welche die verschiedenen Elektroden halten. Die indirekt beheizte Kathode 21 ist vermittels
in gegenseitigen Abständen angeordneter Metallstäbe 22 an der Trägerplatte 17 gehalten. Die Steuerelektrode 23, die Anode 24 und die Fokussxerelektrode 26 sind jeweils durch die Keramikstäbe 18 gehalten. Die Anode 24 und die Fokussierelektrode 26 sind an den Keramikstäben 18 durch Flansche 27 und 28 befestigt. Die Stifte 14 sind über Leiterstreifen 29 elektrisch mit den verschiedenen Elektroden
verbunden. Vermittels eines Flansches 32 ist eine zusätzliche Elektrode 31 am Gehäuse 13 gehalten. Diese zusätzliche Elektrode wird auf gleichem Potential wie das Gehäuse gehalten.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist die Kathode 21 eine
schmale, langgestreckte, rechteckige Oberfläche 33 mit
abgerundeten oder halbkreisförmigen Enden 34 auf. Die
Kathodenoberfläche ist im wesentlichen über ihre ganze
Länge mit einem elektronenemittierenden Belag 36 beschichtet. Die Steuerelektrode 23 weist eine schmale, langgestreckte, rechteckförmige öffnung 37 mit abgerundeten Enden 38 auf, welche sich an den abgerundeten Enden der
Kathodenfläche befinden und mit diesen zusammenwirken. In entsprechender Weise weist die Anode 24 eine schmale, langgestreckte, rechteckförmige öffnung 39 mit abgerundeten
Enden 41 auf. Die Zusatzelektrode 31 weist einen langgestreckten mittigen Abschnitt 44 mit abgerundeten Enden 46 auf.
schmale, langgestreckte, rechteckige Oberfläche 33 mit
abgerundeten oder halbkreisförmigen Enden 34 auf. Die
Kathodenoberfläche ist im wesentlichen über ihre ganze
Länge mit einem elektronenemittierenden Belag 36 beschichtet. Die Steuerelektrode 23 weist eine schmale, langgestreckte, rechteckförmige öffnung 37 mit abgerundeten Enden 38 auf, welche sich an den abgerundeten Enden der
Kathodenfläche befinden und mit diesen zusammenwirken. In entsprechender Weise weist die Anode 24 eine schmale, langgestreckte, rechteckförmige öffnung 39 mit abgerundeten
Enden 41 auf. Die Zusatzelektrode 31 weist einen langgestreckten mittigen Abschnitt 44 mit abgerundeten Enden 46 auf.
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Figur 2 ist ein Querschnitt durch die schmale Breite, d.h. kleinere Abmessung des Elektronenstrahls. Wie aus
dieser Darstellung ersichtlich, befindet sich die Steuerelektrodenöffnung 37 unmittelbar neben der Seite der
Kathodenfläche 33. Die Fläche 47 der Steuerelektrode stellt im wesentlichen eine Verlängerung der Kathodenfläche
dar. Diese Verlängerung weist nicht nur von den Seiten, sondern auch von den abgerundeten Enden der Kathode
weg.
Figur 5 zeigt die elektrischen Feldlinien 48 an einem Ende der Kathodenfläche. Im Bereich der mit dem elektronenemittierenden
Belag 3 6 beschichteten Fläche ergibt sich eine im wesentlichen gleichförmige Feldlinienverteilung.
Die Formgebung und die Abstände an den abgerundeten Enden 38 der Steuerelektiodenöffnung sind so bemessen, daß die
elektrischen Felder zwischen Kathoden- und Steuerelektrode praktisch bis zum emittierenden Belag hin und noch weiter
im wesentlichen gleichförmig bleiben, so daß die aus der Oberfläche austretenden Elektronen keinen Randfeldern ausgesetzt
sind und der Elektronenstrahlluß in Strahlbreitenrichtung
praktisch parallel verläuft.
Die Anode weist einen kastenförmigen Abschnitt 49 auf, dessen Wände über vorbestimmte Länge in Elektronenschleuderlängsrichtung
verlaufen, und der in der nachstehend beschriebenen Weise mit dem Strahl zusammenwirkt. Diese
Wände sind an ihren Enden abgerundet. Das vordere Ende der Anode weist eine Lippe oder einen nach innen gezogenen
Randflansch 51 auf, der die an ihren Enden 41 abgerundete langgestreckte Öffnung 39 bildet. Die Länge der Randflansche
und ihr Winkel 0~ in bezug auf den Winkel 01 der Steuerelektrodenfläche
47 ist so bemessen, daß über die ganze Kathodenfläche ein im wesentlichen gleichförmiges elektrisches
Axialfeld erhalten wird. Figur 4 zeigt die Äquipotentiallinien des elektrischen Feldes zwischen Anode,
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Kathode und Steuerelektrode bei 52. An der Kathodenfläche ist das elektrische Feld praktisch gleichförmig
und axial gerichtet. An der Anodenöffnung 39 divergiert das Feld etwas, wodurch der Strahl 53 in der dargestellten
Weise gespreizt wird. Folglich treten die von der Kathode emittierten Elektronen im wesentlichen senkrecht zur Kathodenfläche
und einander parallel aus, wonach sie divergieren. Die Felder sind an ihren Enden so ausgelegt, daß
der Elektronenfluß über die ganze Breitenabmessung des Strahls im wesentlichen parallel gehalten wird.
Das andere Ende der Anode 24 wirkt mit der Fokussier- und Beschleunigungselektrode 26 unter Ausbildung einer Sammellinse
zusammen, wie durch die Äquipotentiallinien 54 in Fig. 4 angedeutet ist. Diese Sammellinse beginnt, den in
den inneren Bereich der langgestreckten Fokussierelektrode 26 eintretenden Elektronenstrahl 53 zu fokussieren. Die
Zusatzelektrode 31 wirkt mit der Fokussier- und Beschleunigungselektrode 26 zusammen und bildet die durch die
Äquipotentiallinien 56 dargestellte zusätzliche Sammellinse. Diese Linse konvergiert den Strahl noch stärker
und fokussiert diesen auf das Ziel.
Nach seinem Austritt aus der Zusatzelektrode 31 befindet sich der Elektronenstrahl 53 in einem feldfreien Bereich,
der frei ist von Fokussiereinflussen. Es gibt jedoch
andere Einflüsse, die z.B. auf Raumladungsrepulsion, in
Querrichtung wirkende thermische Geschwindigkeiten und auf Aberrationen und/oder Elektronenschleuderasymmetrie
zurückzuführen sind und die Wirkung haben, den Elektronenstrahl zu verbreitern oder zu defokussieren. Vorzugsweise
wird die Strahldicke durch die zwischen Anode und Kathode ausgebildete Streuungslinse vergrößert, damit
der Strahl anschließend vermittels der Sammellinsen auf das Ziel fokussiert werden kann. Die Krümmungen und Abstände
der Seitenwände der kastenförmigen Elektroden sind
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so bemessen, daß an den Strahlenden im wesentlichen gleichförmige
Felder erhalten werden und die Felder wie in Fig. 6 durch die Vektoren 56 zwischen Strahl 53 und Abschnitt
49 dargestellt am Strahlrand abnehmen.
Die zur Erzeugung eines teppichförmigen Elektronenstrahls
von rechteckigem Querschnitt dienende Elektronenschleuder weist somit drei auf die Elektronen einwirkende Bereiche
auf: 1) Einen Strahlbildungs- oder Parallelflußbereich zwischen Kathodenfläche, Steuerelektrode und Anode, in
welchem das durch die jSquipotentiallinien 52 zwischen Anode
und Kathode und Steuerelektrode dargestellte Feld die Elektronen von der Kathode weg zieht und zu einem laminaren
Strahl formiert, wobei dieser Strahl unter Beibehaltung im wesentlichen gleichförmiger Breite leicht divergieren,
d.h. in seiner Dicke zunehmen kann. 2) Einen elektrostatischen Fokussierbereich mit divergierendem Strahlfluß, der
aus den zwischen Anode 24 und Fokussier- und Beschleunigungselektrode 26, sowie zwischen Beschleunigungselektrode
26 und Zusatzelektrode 31 ausgebildeten Sammellinsen besteht, die Konvergenz steigert und den Strahl fokussiert.
3) Einen feldfreien Bereich bis zum Ziel, in welchem sich die Elektronen zunächst in einem konvergierenden, laminaren
Strom und im wesentlichen bis zum Auftreffen auf das Ziel zueinander parallel fortbewegen. Die grundlegende
Idee der Erfindung besteht darin, die elektrischen Felder in der Elektronenschleuder in der Weise auszubilden, daß
zunächst von der Kathode ausgehend ein paralleler Elektronenstrahl gleichförmiger Stromdichte erzeugt, dann
dieser Strahl in seiner kleineren Breite vermittels einer elektrostatischen Zerstreuungslinse oder mehrerer elektrostatischer
Zerstreuungslinsen verbreitert und schließlich wiederum konvergiert und auf dem Schirm oder im Ziel auf
seine enge Breite fokussiert wird. In der größeren Breite des Strahls sind Krümmung und Abstände der Elektroden so
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bemessen, daß ein paralleler Elektronenfluß erhalten wird
und die Strahlbreite über die ganze Strahllänge praktisch unverändert ist. Es wurde gefunden, daß sich die Beschichtungslänge
W. des elektronenemittierenden Belags 3 6 auf der Kathodenfläche zwecks Veränderung der Strahlbreite
in weiten Grenzen verändern läßt, ohne daß dazu erforderlich wäre, eine Elektronenschleuder anderer Ausführung zu
bauen.
Linsenaberrationen werden durch Verwendung langbrennweitiger Linsen und durch Verwendung nur der mittigen, d.h. paraxialen
Bereiche der Linsen weitgehend herabgesetzt. Einflüsse von Asymmetrien sind weitgehend ausgeschaltet, da weder
für die Kathodenstrom-Steuerelektrode, noch für die Begrenzungsöffnung kleine Aperturen verwendet werden. Da der
Strahl ursprünglich parallel und senkrecht zur Kathodenebene verläuft, erscheint das virtuelle Bild der Kathode,
welches den im Ziel zu fokussierenden Abbildungsgegenstand
darstellt, in einem äußerst großen Abstand hinter der Kathode. Dieses virtuelle Bild wird dann im Ziel zur Erzielung
eines gut fokussierten Strahls nach den beiden vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten verwendet. Eine
sehr schwache Anodenzerstreuungslinse spreizt den Strahl geringfügig, wobei nur äußerst geringe Linsenaberrationen
eingeführt werden. Der gespreizte Strahl wird dann wieder konvergiert und bildet ein Bild der Kathode auf dem Bildschirm
ab. Bei Raumladungsbegrenzung ergibt sich am Ziel ein paralleler Elektronenfluß. Bei Begrenzung von Wärmeeinflüssen
sind Spannungen des mittleren Strahldurchmessers am Ziel als Funktion des Abstands im Zielbereich klein,
und es ergibt sich am Ziel ein pseudoparalleler Strahlfluß. Es werden keine Begrenzungsöffnungen benötigt, da
praktisch der ganze Strahl benutzt wird. Mit Ausnahme der Einflüsse von Wärmegeschwindigkeiten ist die Stromdichte
an jeder Stelle über den ganzen Strahlquerschnitt und entlang
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der ganzen Strahllänge im wesentlichen gleichförmig.
Es wurde ein praktisches Ausführungsbeispiel einer gemäß den Figuren 2, 3 und 9 ausgebildeten erfindungsgemäßen
Elektronenschleuder hergestellt, wobei die in den Fig. 2 und 3 angegebenen Abmessungen und Winkel die folgenden
Werte aufwiesen:
0, = | 30° | mm | 1I = | 4,699 | mm |
02 = | 18° | mm | λ2 = | 9,398 | mm |
fc1 = | 0,863 | mm | 1S = | 9,398 | mm |
*2 = | 4,064 | mm | W1- = | 16,510 | mm |
fc3 = | 10,160 | mm | W2 = | 18,694 | mm |
tA = | 10,160 | mm | W3 = | 19,304 | mm |
d1 = | 1 ,397 | mm | W4 = | 22,504 | mm |
d2 = | 1 ,879 | W5 = | 28,600 | mm | |
d3 = | 1 ,87J | W6 = | 28,600 | mm | |
Im Betrieb der Elektronenschleuder lag an Kathode 21 und Steuerelektrode 23 jeweils eine Spannung von 0 Volt, an
Anode 24 eine Spannung von 750 Volt, an Fokussier- und Beschleunigungselektrode 26 eine Spannung von 3700 Volt
und an den Zusatzelektroden 31 und 61 jeweils eine Spannung von 2700 Volt bzw. 12500 Volt. Die Elektronenschleuder
lieferte bei verschiedenen Strahlstärken entsprechend den Darstellungen in den Fig. 7A, 7B und 7C einen Fleck auf
einem 20, 3 cm von der Kathode entfernten Ziel.
In Fig. 8 ist der Strahlstrom als Funktion der Lage innerhalb des Strahls beim Austritt aus einer in der vorstehend
beschriebenen Weise ausgebildeten Elektronenschleuder dargestellt, wobei e1 = 150 Volt, e2 = 650 Volt und e3 = 3300
Volt als Steuerspannungen, sowie e jeweils 4, 6 bzw. 10 Volt sind.
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Die beschriebene Ausführungsform weist drei elektrostatische Linsen auf, von denen die erste den Strahl divergiert
und die nachfolgenden beiden Linsen den Strahl zum Schirm oder Ziel hin konvergieren. Bei dieser Elektronenschleuder
lassen sich Austrittsstrahlstärke und Strahlkonvergenzwinkel nicht unabhängig voneinander einstellen.
Bei der in Fig. 9 dargestellten weiteren Ausführungsform ist eine zusätzliche Elektrode 71 zwischen den Elektroden
26 und 31 vorgesehen und gestattet ein weiteres Fokussieren des Strahls. Die dadurch gebildete zusätzliche Linse
ermöglicht eine voneinander unabhängige Steuerung von Austrittsstrahldicke und Strahlkonvergenzwinkel durch Anlegen
einer entsprechenden Spannung. Wenn eine in dieser Weise ausgebildete Elektronenschleuder in einen Glaskolben
eingesetzt ist, lassen sich Austrittsstrahldicke und Konvergenzwinkel
durch Wahl der Spannungen an den Elektroden 24, 26 und 31, 61 unabhängig voneinander einstellen. Bei
dieser Ausführung sind Spannungsänderungen als auch geometrische Änderungen erforderlich, um sowohl Unterschiede
der Strahlbreite und der Konvergenz zu erzielen. Die Ausführungsform
nach Fig. 9 ermöglicht somit zusätzliche Manipulationsmöglichkeiten, indem die von außen angelegten
Spannungen so bemessen werden können, daß die Geometrie der verschiedenen elektrostatischen Felder verändert und
dadurch auf einfache Weise sowohl die Strahldicke als auch die Strahlfokussierung am Ziel verändert wird. Diese Ausführungsform
hat außerdem noch den weiteren Vorteil, daß Größe und geometrische Ausbildung der verschiedenen Elektroden
innerhalb weiter Toleranzgrenzen liegen können.
Die letztgenannte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Elektronenschleuder gestattet die freie, unabhängige Einstellung von Strahldicke und Konvergenzwinkel im Bereich
der Elektronenschleuder, so daß sich folglich jede gewünschte Strahlliniendicke am Ziel einstellen läßt. Die
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Elektronenschleuder gestattet die Erzeugung eines scharf auf ein Ziel fokussierten "teppichartigen" Elektronenstrahls
von rechteckigem Querschnitt, der sich mit geringstem Einfluß auf die Strahlgröße vermittels einer
Steuerelektrode modulieren läßt und hohen Wirkungsgrad aufweist.
Steuerelektrode modulieren läßt und hohen Wirkungsgrad aufweist.
- Patentansprüche: -
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Claims (8)
- Patentansprüche :Elektronenschleuder zur Erzeugung eines laminaren Elektronenstrahls von rechteckigem Querschnitt, gekennzeichnet durch eine enge, breite Kathode (21) mit einer einen Elektronenstrahl (53) von rechteckigem Querschnitt ausbildenden Fläche (36), eine Steuerelektrode (23) mit enger, langgestreckter Öffnung (37) , welche die Kathode umgibt und mit dieser zusammenwirkbar ist, und mit einer Fläche (47), welche im wesentlichen eine Fortsetzung der Kathodenfläche bildet, eine Anode (24) mit schmaler, langgestreckter Öffnung (39), welche einen Abstand von Kathoden- und Steuerelektrode aufweist und auf ein höheres positives Potential als Kathoden- und Steuerelektrode beaufschlagbar ist, wobei die Elektronen an der Kathode mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit beschleunigbar sind und ein im wesentlichen gleichförmiger, paralleler, zur Anode hin gerichteter Elektronenstrahl von rechteckigem Querschnitt erzeugbar ist, sowie weiterhin eine mit der Anode zusammenwirkbare, auf ein höheres positives Potential beaufschlagbare Elektrode (26) mit langgestreckter, rechteckiger Öffnung, welche dazu dient, den laminaren Strahl von rechteckigem Querschnitt stärker zu beschleunigen und im Zusammenwirken mit der Anode eine zum Fokussieren des laminaren Strahls von rechteckigem Querschnitt in der kleineren Breite dienende elektrostatische Linse zu bilden, wobei die auf dem Strahl von rechteckigem Querschnitt einwirkenden Elektroden dazu dienen, in der Breite des rechteckigen Strahls einen im wesentlichen parallelen Strahlverlauf aufrecht zu erhalten, und durch ein mit der letztgenannten Elektrode (26) zusammenwirkbares, zum weiteren Fokussieren des Strahls in seiner Breite und zum Fokussieren des Strahls auf ein Ziel dienendes Bauelement (31).609827/0668
- 2. Elektronenschleuder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der letztgenannten Elektrode (26) zusammenwirkbare Bauelement aus einer weiteren Elektrode (61) besteht.
- 3. Elektronenschleuder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (21) eine zur Emission eines teppichförmigen Elektronenstrahls (53) dienende Emissionsfläche (36) geringer Breite aufweist.
- 4. Elektronenschleuder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (24) einen kasten-■ förmigen Abschnitt (49) mit in Elektronenschleuderlängsrichtung in einem gegenseitigen Abstand befindlichen Seitenwänden und abgerundeten Endwänden und einer von der Kathode (21) nach innen weisenden und die schmale, langgestreckte öffnung bildenden Lippe (51) aufweist.
- 5. Elektronenschleuder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Elektrode einen kastenförmigen Aufbau mit in Elektronenschleuderlängsrichtung in einem gegenseitigen Abstand befindlichen Seitenwänden und abgerundeten Endwänden aufweist.
- 6. Elektronenschleuder nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der letztgenannten Elektrode (26) und dem Bauelement (61) zusammenwirkbare, zur weiteren elektrostatischen Fokussierung dienende zusätzliche Elektrode (31) vorgesehen ist.
- 7. Elektronenschleuder nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenfläche mit einem elektronenemittierenden Belag (36) beschichtet ist.609827/0668
- 8. Elektronenschleuder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenfläche zur Vorgabe der Elektronenstrahlbreite nur über einen vorbestimmten Abschnitt ihrer Breite beschichtet ist.609827/0668AkLeersei te
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