DE2649393C3 - ElektronenstrahlkoUimator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronenstrahlkollimator gemäß dem Oberbegriff des Hauptan-Spruchs.

Ein solcher Elektronenstrahlkollimator ist aus der DE-OS 24 18 457 bekannt. Der darin beschriebene Elektronenstrahlkollimator hat die Form eines geraden Prismas, das aus steifen Eckwandelementen besteht, die je zwei ebene Wandteile enthalten und jeweils eine Ecke des Prismas bilden. Das Prisma weist mindestens zwei Paare paralleler Seitenflächen auf, — d. h., sein Querschnitt ist ein regelmäßiges Vieleck —, in denen je ein Wandteil eines Eckwandelementes derart angeord- h^r> net ist, daß er einen Wandteil eines benachbarten Eckwandelementes überlappt und diesem gegenüber verschiebbar ist, so daß die Fläche des Querschnitts des Prima und damit die Fläche des hindurchgehenden Strahles variiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Elektronenstrahlkollimator so auszugestalten, daß sein Querschnitt in noch stärkerem Maße veränderbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines geraden Prima mit rechteckigen Querschnitt und einem weiteren Wandteil in jeder Seitenfläche,

F i g. 2 eine Aufsicht auf das Prisma nach F i g. 1, und

F i g. 3 eine Ansicht von Stellmitteln zum Tragen und Verstellen des Prismas.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte gerade Prisma besteht aus vier Fckwandelementen A, B, C und D und vier zwischenliegenden Wandteilen Ei, El, E3 und E4, die alle aus steifer, dünner Metallplatte hergestellt sind. Die Eckwandelemente A, B, C und D enthalten je zwei ebene Wandteile A 1 und Al, Bl und Bl, Ci und CI bzw. D1 und D1, die zur Bildung einer Ecke des Prismas rechtwinklig miteinander verbunden sind; die Wandteile £"1, El, £3 und EA bilden mit den Wandteilen der Eckwandelemente die Seitenflächen des Prismas. In jeder Seitenfläche des Prismas sind die zwei von den betreffenden Eckwandelementen gebildeten Wandteile, beispielsweise die von den Wandteilen A und B gebildeten Wandteile A1 und B1, derart angeordnet, daß sie den dazugehörenden zwischenliegenden Wandteil überlappen und darüber hinwegschieben, in diesem Beispiel den Wandteil El. Auf diese Weise kann jede Seitenfläche des Prismas nach der gegenüberliegenden Seitenfläche hin oder davon weg bewegt werden, um die eingeschlossene Oberfläche des Querschnitts der Prisma und daher den hindurchfallenden Strahl zu variieren. Das Überlappen verhindert das Entweichen von Elektronen aus dem Prisma.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Prisma einen rechteckigen Querschnitt·; im vollständig ausgeschobenen Zustand gemäß den ausgezogenen Linien in F i g. 2 hat das Prisma einen quadratischen Querschnitt. Er kann jedoch nicht nur ein Prisma mit rechteckigen Querschnitt verwendet werden, der Querschnitt kann vielmehr ein beliebiges regelmäßiges Vieleck sein. Das Prisma weist dann zwei parallele Seitenflächen auf, die je zwei Wandteile benachbarter Eckwandelemente und mindestens ein zwischenliegendes weiteres Wandteil enthalten. Vorzugsweise hat jede Seitenfläche die gleiche Anzahl zwischenliegender Wandteile und die Breite der Wandteile in jeder Seitenfläche, wenn gemessen quer zur Längsachse des Prismas, ist vorzugsweise gleich der Breite der entsprechenden Wandteile an der anderen Seitenfläche. Mit Rücksicht darauf, daß das Maß des Überlappens zwischen angrenzenden Wandteilen in jeder dieser Seitenflächen schwankt, wenn die Gesamtbreite der Seitenflächen beim Ändern des Querschnitts des Prismas variiert, ist außerdem das Maß des Überlappens zwischen jeden zwei angrenzenden Wandteilen in jeder der Seitenflächen für jeden Wert der erwähnten Gesamtbreite gleich dem Maß des Überlappens zwischen den entsprechenden Wandteilen in der dazu parallelen Seitenfläche.

Um eine optimale Variationsmöglichkeit der Seitenbreite des Prismas zu erhalten, haben die Wandteile in den Seitenflächen vorzugsweise die gleiche Breite wie die im dargestellten Ausführungsbeispiel.

Für jedes Paar paralleler, in der Breite variabler Seitenflächen wird das Ausschiebeverhältnis des Prismas in Richtung parallel zu diesen Seitenflächen, d. h. das Verhältnis den größten und kleinsten Gesamtbreilen der Seitenflächen, wie folgt an Hand der Fig.2 abgeleitet

Wenn wir das Seitenpaar heranziehen, bei dem eine Seitenfläche aus den Wandteilen A 1, E 4 und DI und die andere aus den Wandteilen 52, E 2 und Ci besteht, wobei w gleich der Breite jedes Wandteils und χ gleich dem Mindestmaß der Überlappung zwischen angrenzenden Wandteilen ist, so ist

die minimale Gesamtbreite jeder Seitenflächen = w,
die maximale Gesamtbreite jeder Seitenfläche = 3 w — 2a, und

das Verhältnis zwischen der größten und der kleinsten 3w — 2.x

10

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Im allgemeinen Fall ist das Verhältnis gleich

nw-(n-l)x^ _{worin n} ^Anzahl der Wandteile in jeder

Seitenfläche ist. Auf diese Weise kann für bestimmte Werte von w und ic ein größeres Ausdehnungsverhältnis in einer bestimmten Richtung mit dem erfindungsgemäßen Elektronenstrahlkollimator als das in der eingangs erwähnten DE-OS 24 18 459 beschriebene Verhältnis erhalten werden. Bei dem in letztgenannter Offenlegungsschrift beschriebenem Elektronenstrahlkollimator besteht jede, in der Breite variable Seitenfläche des Prismas nur aus zwei Wandteilen, die durch zwei der Eckwandelemente gebildet werden und je aus einer Anzahl in gegenseitigem Abstand voneinander angeordneter dünner Platten bestehen, die verschiebbar zwischen den Platten des anderen Wandteils angeordnet sind und somit die letztgenannten Platten überlappen. Da jede Seitenfläche nur zwei Wandteile hat, kann

2w — χ

das Ausdehnungsverhältnisnichtgrößersein als

rv

Die gestrichelten Linien in F i g. 2 zeigen das Prisma, wenn die eingeschlossene Oberfläche des Querschnitts zur kleinsten Abmessung in der mit dem Pfeil V angegebenen Richtung und zu einer Zwischenstellung in der anderen, mit dem Pfeil χ angegebenen Richtung zurückgebracht ist. Da die Breite jedes Paares paralleler Seitenflächen des Prismas zwischen den äußersten Abmessungen w und 3w — 2x variiert werden kann, folgt daraus, daß die eingeschlossene Oberfläche des Querschnitts in den x- und y-Richtungen zwischen diesen Grenzen beliebig variabel ist.

F i g. 3 zeigt Stellenmittel zum Tragen der Wandteile des Prismas nach F i g. 1 und 2 und zum Bewegen der Wandteile zur Änderung der eingeschlossenen Oberfläche des Querschnitts. Diese Stellenmittel enthalten ein Paar paralleler Stäbe 5a und 5b, die aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, siehe die Pfeile F, und rechtwinklig auf einem zweiten Paar paralleler Stäbe 6a und 6b stehen, die ebenfalls in der Richtung der Pfeile G aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. In den Kreuzungspunkte der vier Stäbe sind vier Eckstücke, an denen die vier Eckwandelemente Al, B, C und D befestigt werden können, verschiebbar auf den Stäben montiert. F i g. 3 zeigt drei dieser Eckstücke mit den Bezeichnungen 7, 8 und 9. Die vier zwischenliegenden Wandteile Ei, E2, E3 und E4 sind unbeweglich auf den Stäben 6a, 5a, 6b bzw. 5b zwischen den Eckstücken mittels Klemmblökken 10 befestigt. F i g. 3 zeigt nur zwei der zwischenliegenden Wandteile, und zwar Ei und E2, und die dazugehörenden Klemmblöcke. Jedes der vier Eckstükke ist an jedem der zwei, sich an der Stelle dieses iickstücke kreuzenden Stäbe verschiebbar befestigt, so daß letztgenanntes Eckstück die Bewegung jedes dieser Stäbe folgen kann, während dieser Stab längs dem anderen schiebt Daher kann jedes Eckstück in zwei orthogonalen Richtungen Fund Gbewegt werden.

Der Bewegungsmechanismus ist nicht dargestellt, kann aber ganz einfach aus Bändern (oder Drähten) und Rollenzügen bestehen. Auch der in der genannten DE-OS 24 18 457 beschriebene Mechanismus kann verwendet werden.

Zum Verkleinern der eingeschlossenen Oberfläche des Querschnitts des Prismas in der Y-Richtung werden beispielsweise die Stäbe 5a und 5b aufeinander zu bewegt. Die zwei Eckstücke 7 und 8 auf dem Stab 5a folgen die Bewegung dieses Stabes und gleiten über die Stäbe 6a und 6b, wobei sie die zwei Eckwandelemente des Prismas mitnehmen, die an diesen Eckstücken befestigt sind. Die zwei Eckstücke auf dem Stab 5b folgen ebenfalls die Bewegung dieses Stabes und gleiten über die Stäbe 6a und 6b, wobei sie die anderen zwei Eckwandelemente des Prismas mitnehmen. Die zwei zwischengeordneten Wandteile, die auf des Stäben 5a und 5b befestigt sind, bewegen sich mit den Stäben zueinander hin, die anderen zwischenliegenden Wandteile bleiben an der gleichen Stelle auf den Stäben 6a und 6b. Wenn die Durchmesserverkleinerung im Prisma in bezug auf die Zentralachse des Prismas nicht symmetrisch zu sein braucht, so kann einer der Stäbe 5a und 5b verschoben werden, während der andere stationär bleibt.

Das Prisma kann mit Strahlverteilungskorrekturen in einer Weise versehen werden, die gleich der in der Beschreibung in der oben erwähnten DE-OS 24 18 457 ist, was einige Unterschiede in der Länge einiger der Wandteile erforderlich macht, d. h. ihre Abmessungen gemessen parallel der Längsachse des Prismas. Die Eckwandelemente A und Cmüßten dabei beispielsweise länger sein als die Eckwandelemente B und D und die zwischenliegenden Wandteile Ei, E 2, E 3 und E 4.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlkollimator mit veränderbaren Querschnittsabmessungen seiner Strahlendurchtrittsöffnung, der die Form einer geraden Prisma mit offener Grund- und Deckfläche hat, dessen Querschnitt ein regelmäßiges Vieleck ist und dessen Seitenflächen an jeder Ecke aus zwei im Winkel zueinander angeordneten, steifen, ebenen Wandteilen bestehende Eckwandelemente enthalten, die in Richtung der Wandteile verschiebba^r angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei benachbarten Eckwandelementen (z.B. A₁ B, Ci, Dl) wenigstens je ein weiteres steifes, ebenes Wandteil (E 1) mit den Wandteilen (Al, Bi) der Eckwandelemente (A, ß) jeweils überlappend angeordnet ist

2. Elektronenstrahlkollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenflächen des Prismas die gleiche Anzahl von Wandteilen (A i, Al, Ei, Bi, Bl, El, Ci, Cl, E3, Di, D2, £4) enthält und daß die Wandteile in der Querschnittsebene des Prismas die gleiche Breite (ω) aufweisen.

3. Elektronenstrahlkollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma einen viereckigen Querschnitt hat.

4. Elektronenstrahlkollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Stellmittel zum Tragen und Bewegen der Wandteile enthält, die zur Variation des Querschnitts des Prismas überlappend und relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.

5. Elektronenstrahlkollimator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenfläche des Prismas nur ein weiteres Wandteil (El . ..£4) enthält, daß die Stellmittel aus einem ersten Paar paralleler Stäbe (5a, 5i>) bestehen, die relativ zueinander verschiebbar sind und rechtwinklig auf einem zweiten Paar paralleler Stäbe (6a, 6b) angeordnet sind, die ebenfalls relativ zueinander verschiebbar sind, und ferner aus vier Eckstücken (7, 8, 9), die an je einem der Kreuzungspunkte der vier Stäbe auf diesen derart verschiebbar angeordnet sind, daß sie mit den Stäben mitbewegbar sind, und daß weiterhin jedes der vier Eckstücke je ein Eckwandelement (A ... D) trägt und daß an jedem Stab je eines der weiteren Wandteile (Fl . ..£4) befestigt ist (F i g. 3).

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