DE567907C - Vorrichtung zur Strahlabsperrung in Kathodenstrahl-Oszillographen - Google Patents

Description

Die Nutzbarmachung des Kathodenstrahl-Oszillographen zur Erforschung nicht willkürlicher Vorgänge, d. h. solcher, bei denen die Zeit des Einsetzens nicht in der persönlichen Willkür des Beobachters liegt, erfordert eine stete Bereithaltung des Oszillographen und alsdann eine möglichst rasche Einschaltung, sobald ein aufzunehmender Vorgang eintritt. Die Durchbildung solcher Apparate hat gezeigt, daß sich für diese Zwecke jene Oszillographen am besten eignen, bei denen der Kathodenstrahl im Entladerohr des Oszillographen nicht nur während der Aufnahmezeit eines Vorganges, sondern beliebig lang, im Grenzfall dauernd besteht. In der Wartezeit des Oszillographen muß das Eindringen des Strahles in das eigentliche Ablenkrohr und auf die photographische Schicht und damit die Vorbelichtung der letztern vermieden werden. Weil nun mit dem Kathodenstrahl-Oszillographen in der Regel einerseits rasch verlaufende Vorgänge aufgezeichnet werden, die einen sehr intensiven Strahl erfordern, und andererseits die Wartezeit z. B. für Gewittervorgänge nach Minuten und Stunden zählen kann, so muß dafür gesorgt werden, daß durch eine Strahlabsperrung sehr weitgehend alle Streustrahlen von der Photoschicht ferngehalten werden. Denn schon eine schwache durchgelassene Streuung kann während der langen Wartezeit die Photoschicht vorschwärzen bis zur Unlesbarkeit des darüber geschriebenen Vorganges und sie dadurch nach einer gewissen Wartezeit des Oszillographen unbrauchbar machen. Die Herstellung von Oszillographen, die zugleich für die Aufnahme willkürlicher und unwillkürlicher Vorgänge bestimmt sind, erfordert daher die Lösung des Problems möglichst vollständiger Strahlabsperrung während der Wartezeit.

Die Aufgabe ist schon mehrfach zu lösen versucht worden. Zum Teil wird eine besondere Kammer mit einem elektrischen Felde zur Ablenkung der Strahlen innerhalb der Kammer zum Vernichten des abgelenkten Kathodenstrahls benutzt. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß auch diese Bauart an sich noch nicht die genügende Vollständigkeit der Strahlabsperrung gewährleistet, sondern bei verhältnismäßig kurzer Wartezeit bereits zur Verschleierung der Photoschicht führt.

Es ist bekannt und durch Versuche erwiesen, daß die Ursache der Unvollständigkeit der Sperrung in den Sekundärelektronen liegt, welche sich beim Aufprallen des primären Kathodenstrahls auf materiellen Stoffen loslösen. Als materielle Stoffe kommen die die Strahlsperrung bildenden Leiter in Frage sowie die im Sperraum vorhandenen Gasreste.

Zweck der Erfindung ist nun eine zweckmäßige Ausbildung einer elektrischen Strahlsperrvorrichtung, welche außer dem primären Kathodenstrahl auch den meisten Sekundär-

elektronen den Zutritt zur Photoschicht oder zum Leuchtschirm verwehrt. Sie besteht aus einer mehrere hintereinanderliegende Diaphragmen und dazwischen angeordnete Ablenkelektroden enthaltenden Einrichtung, die so gestaltet sind, daß die Aufprallstellen des primären Kathodenstrahls auf feste Stoffe in Richtung des Strahles hinter der Ebene derjenigen Diaphragmenöffnung liegen, durch die ίο die freigegebenen Strahlen aus der Sperrkammer oder einer Stufe derselben in die Ablenkkammer oder in eine weitere Stufe der Sperrvorrichtung eintreten. Dabei ist unter primärem Kathodenstrahl der Strom freier Elektronen verstanden, der aus dem Entladerohr in den Sperraum eintritt. Unter Sekundärelektronen sind zu verstehen sowohl die infolge des Aufpralls auf materielle Körper stoßartig aus ihrer Flugrichtung abgelenkten Elektronen des primären Kathodenstrahls als auch alle jene durch ein- oder mehrmalige Reflexion des primären Kathodenstrahls neu entstandenen, aus den Aufprallflächen herausgeschossenen Elektronen.

Die Wirkungsweise der den Gegenstand der Erfindung bildenden Absperreinrichtung soll an Hand zweier Beispiele erläutert werden.

Bei der Anordnung nach Abb. 1 durchfliegt der im Betrieb dauernd durch das erste Diaphragma (Düse I) in den Sperraum ν eintretende Kathodenstrahl k während der Wartezeit das Sperrfeld, das beispielsweise durch die Spannung an den beiden Plattenelektroden p_t oder -p_z (positiv) und η (negativ) erzeugt wird. Der Strahl k wird durch das Feld aus der geraden Bahn abgelenkt und dadurch verhindert, durch Düse II in das eigentliche Ablenkrohr α und zur Photoschicht zu gelangen. Erfindungsgemäß ist nun die Einrichtung so durchgebildet, daß erstens der Aufprall des gesperrten Strahles ausschließlich auf tiefer als Düse II gelegenen Flächen geschieht, insbesondere nicht an der positiven Ablenkelektrode von ebener oder passend gewölbter Form P₁ bzw. ß_z und nicht an Düse II. In den vom aufprallenden abgelenkten Kathodenstrahl k getroffenen Zwickel sind zwecks Erschwerung des Zürückfliegens der Sekundärelektronen überdies dünne Wände w parallel zum Strahl k eingebaut. Abb. 2 stellt die vierstufige Ausführung einer Strahlabsperreinrichtung dar. Der in Stufe 1 nach rechts abgelenkte Kathodenstrahl trifft erst an der Wandung des äußeren Rohres auf feste Körper auf. Die positive Ablenkelektrode ist zwecks Verhinderung des Aufprallens von Elektronen schräg gestellt und genügend vom abgelenkten Strahl entfernt, während die negative Platte zur Erzielung stärkerer Ablenkungen bzw. zur Benötigung geringerer Spannungen öo der Achse des nichtabgelenkten Strahles so weit genähert ist, daß auch der nichtabgelenkte Strahl die Platte nicht trifft. Die beim Aufprall am äußeren Rohr entstandenen Sekundärelektronen gelangen infolge der passenden Neigung der Wand hauptsächlich nach unten, indem sie zwischen innerem und äußerem Rohr hin und her geworfen werden. Der kleine Teil, der nach oben zur Stufe I zurückfällt und nach nochmaliger oder mehrfacher Reflexion teilweise durch deren untere Düse durchtritt, wird in Stufe 2 wieder abgelenkt, und zwar nach links. Abgesehen vom mehr diffusen Eintritt der Elektronen wiederholt sich in dieser Ablenkstufe das Spiel der 1. Stufe. In den Stufen 3 und 4 ist die Wandung des inneren Rohres geschlossen, um die aus Stufen 1 und 2 vorabgelenkten Primär- und Sekundärelektronen nicht an die Düsen der Stufen 3 und 4 gelangen zu lassen. Im übrigen ist die Wirkungsweise von Stufe 3 (nach links ablenkend) und Stufe 4 (nach rechts ablenkend) dieselbe wie jene der Stufen ι und 2. Im Beispiel sind alle vier Stufen gleich ausgeführt, wenn von den Auswurföffnungen der Stufen 1 und 2 und von der weniger tief gelegenen Auftrefffläche der Stufe 4 85 abgesehen wird. Durch entsprechende Anordnung der Ablenkelektroden und Wände kann jedoch in den unteren Stufen auf den mehr diffusen Eintritt der Elektronen in die betreffenden Stufen Rücksicht genommen werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von Kathodenstrahl-Oszillographen, die sich gleich gut zur Aufnahme willkürlich einzuleitender sowie unwillkürlicher Vorgänge eignen. Sie ermöglicht im besonderen, den Kathodenstrahl-Oszillographen in Verbindung mit einem raschwirkenden Relais als Registrierinstrument zu benützen und die Schleierbildung auf den Oszillogrammen in idealer Weise zu verhüten.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Strahlabsperrung in Kathodenstrahl-Oszillographen, bei denen zur Fernhaltung von Sekundärelektronen bzw. Röntgenstrahlen von der Aufnahmekammer der Kathodenstrahl durch elektrische Felder innerhalb einer von zwei Diaphragmen begrenzten Kammer abgelenkt wird, gekennzeichnet durch eine solche ιισ Form der Sperrkammer, daß die Auftreffpunkte des gesperrten Strahles in Richtung des Strahles hinter der Ebene der Öffnung liegen, durch die die freigegebenen Strahlen aus der Sperrkammer oder einer Stufe derselben austreten.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein System dünner, ungefähr parallel zur Richtung der auftreffenden Elektronen gelegter Wände (w) zur Ver- iao meldung des Zurückflutens von Elektronen von Auftreffstellen zu den Diaphragmen.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ablenkstufen vorhanden sind, und daß sowohl alle negativen als auch alle positiven Ablenkelektroden unter sich parallelgeschaltet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stufen vorhanden sind, von denen die mittleren zwei den Strahl nach der einen, die äußeren zwei Stufen nach der entgegengesetzten Seite ablenken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen