DE682157C - Sekundaerelektronenverstaerker - Google Patents

Description

• Sekundärelektronenverstärker Die Erfindung betrifft Elektronenröhren, in denen die Auslösung von Sekundärelektronen zur Verstärkung ausgenutzt wird: Solche Röhren werden z. B. in der Fernsehtechnik zur Verstärkung der Emission von Photokathoden herangezogen. Sie haben besondere Bedeutung bei Bildzerlegerröhren, in denen ein Teil eines Kathodenstrahlbündels durch eine feststehende Zerlegeröffnung ausgeblendet wird. .
• Es ist bekannt, bei derartigen Bildröhren die durch die enge Zerlegeröffnüng in Form eines dünnen Strahls eintretenden Elektronen mehrfäeh zwischen zwei Auslöseelektroden hin und her laufen zu lassen, wobei sie bei jedem Aufprall neue Sekundärelektronen auslösen. Diese Wechselfeldverstärker haben jedoch den Nachteil, daß ein besonderer Hochfrequenzschwingungserzeuger vorgesehen sein müß, der den Aufwand vergrößert und dessen Betrieb häufig Schwierigkeiten macht. Es ist auch vorgeschlagen worden, eine Zerlegerröhre mit dem Verstärker so zu verbinden, daß unmittelbar hinter der Zerlegerblende der -Bildröhre mehrere durchlässige hintereinanderliegende Auslöseelektroden folgen: DieseKombinationverlangt jedoch eine aus elektrischen und technischen Gründen ungünstige Anordnung des Verstärkers in Richtung der Röhrenachse. Außerdem werden die in sehr feinem Strahl auf die erste durchlässige Auslöseelektrode fallenden Elektronen nicht günstigst ausgenützt: Gemäß der Erfindung wird der Sekundärelektronenverstärker derart ausgeführt, daß die in Form eines Strahls von kleinem Querschnitt in den Verstärker gelangenden Elektronen, bevor sie in den mehrstufigen, aus durchlässigen Elektroden aufgebauten Teil des Verstärkers gelangen, erst auf eine oder mehrere undurchlässige sekundäremittierende Flächen fallen, an denen sie Sekundärelektronen auslösen. Dabei werden zweckmäßig .die mit hoher Geschwindigkeit eitretenden Elektronen vor dem Auftreffen auf die erste Elektrode so weit abgebremst, daß sie die für die Auslösung -günstigste Geschwindigkeit haben. Die an der ersten Fläche frei gemachten Elektronen' lassen sich nach her Seite absaugen, so daß .die Elektrodenanordnung nicht in Richtung des eintreffenden Strahls zu liegen braucht, sondern seitlich oder quer zu der. Bildröhre angeordnet sein kann. Die vor den durchlässigen Elektroden liegenden Flächen sind so ausgebildet, daß sich durch geeignete Wahl ihrer Potentiale die günstigste Form und Bahn des auf die erste durchlässige Elektrode auftreffende Strahls .erreichen läßt. Die Anordnung ist auch zweckmäßig, wenn es sich um Verstärker handelt, die an eine Kathodenstrahlröhre angeschlossen sind, in der ein scharfer Strahl über eine Schneide, oder Kante gesteuert wird, wobei ein Anteil des Strahls in dem Verstärker zur Auslösung von Sekundärelektronen benutzt wird.
• In den Figuren sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Fig. i zeigt einen Schnitt durch das Son-' denende einer Bildröhre mit eingebautem Verstärker und Fig. 2 und 3 zeigen schematisch andere Anordnungen der Verstärkerelektroden.
• Die Bildröhre i enthält eine Anode 2 in Form eines Wandbelages und eine Zylinderelektrode 3, die auf der der Kathode zugewandten Seite eine Öffnung 18 hat. Hinter dieser liegt eine Elektrode q., die ebenfalls zylinderförmig ist. In der Elektrode q. ist eine z. B. quadratische Öffnung i9 direkt hinter der Öffnung 18 angeordnet, die zur Ausblendung eines Teils des Kathodenstrahlbündels dient, das in bekannter Weise über die Sondenöffnung in regelmäßiger Bewegung hinweggeführt wird. Die Öffnung i9 hat die für die Ausblendung erforderliche Abmessung und Form, sie ist also kleiner als die Öffnung 18. Es kann aber auch zweckmäßig sein; die Öffnung 18 zur Ausblendung zu benutzen und die Öffnung i9 dementsprechend größer zu machen. Hinter der Öffnung i9 befindet sich eine schräg stehende Platte 5; die den Netzelektroden 9 bis 14. des Verstärkers gegenüberliegt. Dahinter folgt eine Endplatte 15. Die Zuführungen zu den Elektroden sind durch Stutzen 6 und 7 herausgefÜhrt, und zwar sind die Zuleitung 8 zu der Signalelektrode, d. h. zu der Anode des Verstärkers, sowie die zur Zylinderelektrode 3 -durch den Stutzen 6 und sämtliche übrigen Zuleitungen durch den Stutzen 7 geführt. Die Spannungen für die einzelnen Elektroden werden an einem schematisch dargestellten Spannungsteiler 16 abgegriffen. Die Spannungen sind so gewählt, daß die Elektronen durch die auf hohem Potential, z. B. 2ooo Volt, gegen die Kathode befindliche Zylinderelektrode 3 stark beschleunigt werden: Sie werden nach dem Durchtritt durch die Öffnung i8 abgebremst, da die Elektrode- ¢ ein wesentlich niedrigeres Potential, z. B. i2oo Volt, führt. Die Elektrode 5 ist gegenüber der Kathode um einen Betrag positiv, der den Elektronen eine für die Auslösung von Sekundärelektronen günstige Geschwindigkeit erteilt. Die Elektroden 9 bis 12 liegen an von Stufe zu Stufe positiveren Potentialen. Die Elektroden 14 und 15 wirken als Bremselektroden. Die an der Elektrode 5 ausgelösten Sekundärelektronen treffen zum Teil auf die Innenwand des Zylinders q. und lösen dort weitere Elektronen aus, soweit sie nicht direkt auf das Netz 9 zufliegen. Um den an der Platte 5 ausgelösten Elektronen die Möglichkeit zu geben, sich auszubreiten und auch auf die Wand des Zylinders zu gelangen, wird der Abstand zwischen der Elektrode 5 und dem ersten Netz 9 größer gemacht als der Abstand zwischen den einzelnen Netzen. Die Signalelektrode 13 ist über die Leitung 8 an das Gitter der ersten Verstärkerröhre 2o entweder galvanisch wie in Fig. i oder auch kapazitiv über einen Kondensator angeschlossen. Im ersten Fall, führt die Zylinderelektrode 3 zweckmäßig die höchste positive Spannung, während sie im zweiten Fall zweckmäßig mit der Anode 2 der Röhre verbunden ist und das Potential dieser Anode führt.
• Nach Fig.2 ist die Anordnung so getroffen, daß die durch die Öffnung i9 in der Elektrode q. hindurehgelangenden Elektronen auf ein Plättchen 17 fallen, wo sie neue Elektronen frei machen. Diese treffen auf die Innenseite der Elektrode q., und die dort ausgelösten Elektronen werden von dem Gitter 21 abgesaugt. Die Innen- und Außenseite der Elektrode ¢ können auch elektrisch voneinander getrennt sein und verschiedene Potentiale führen, und zwar ist zweckmäßig das Potential der Innenseite höher als das der Außenseite. Die weiteren Elektroden entsprechen den Elektrodemo bis 15 der Fig. i.
• Bei der Anordnung nach Fig. 3 findet eine mehrfache Auslösung von Sekundärelektronen an den undurchlässigen Flächen 22, 23, 24. und 25 statt. Die Elektroden 23, 24 und 25 sind als konische Hohlkörper ausgebildet. Sämtliche Auslöseeiektroden sowohl die flächenhaften als auch die durchlässigen sind in bekannter Weise an ihrer Oberfläche mit einer die Sekundäremission begünstigenden Schicht versehen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sekundärelektronenverstärker finit mehreren hintereinandergeschalteten elektronendurchlässigen Auslöseelektroden (Netz, Gitter usw.), dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines dünnen Strahls, z. B. durch eine enge Blende, eintretenden Elektronen erst auf eine oder mehrere als undurchlässige Flächen ausgebildeten Auslöseelektröden fallen und daß die durchlässigen Elektroden erst im. Wege der dort ausgelösten Sekundärelektronen angeordnet sind.
2. 2. Verstärker'nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der durchlässigen Elektroden von der flächenhaften Auslöseelektrode größer ist als der Abstand zwischen den durchlässigen Elektroden.
3. 3. Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des aus den durchlässigen Elektroden bestehenden Verstärkersystems zur Einfallrichtung des Strahles geneigt ist.
4. 4. Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erste flächenhafte Elektrode ein niedrigeres Potential hat als die Blende, durch die der Strahl eintritt.
5. 5. Anordnung mit Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Vakuumraum ein die Primärelektronen liefernder Bildabtaster mit Photokathode und feststehender Abtastblende untergebracht ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker in einem quer zur Röhrenachse liegenden zylindrischen Rohr untergebracht ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die. Primärelektronen auf eine schräg zum Strahl liegende Auslöseplatte treffen und daß die Sekundärelektronen in gegen den Strahl einen rechten Winkel bildender Richtung abgesaugt werden. B. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abtastöffnung tragende Elektrode (4) auf höherem Potential liegt als die erste Auslöseelektrode (5)-. g. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abtastöffnung tragende Elektrode (4) von einer weiteren auf noch höherem Potential liegenden zylindrischen Elektrode (3) umschlossen ist. io. Anordnung mit Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärelektronen einer Kathodenstrahlröhre entstammen, in der der Strahl über eine Schneide oder Kante gesteuert wird. ri. Anordnung nach Anspruch ;7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abtastöffnung tragende Elektrode (4) als Zylinder ausgebildet ist und die Auslöseplatte (5) umschließt. 12. Anordnung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Elektrode (3) auch den Vervielfacher umschließt und auf dem höchsten Potential innerhalb der Röhre liegt. 13. Anordnung nach Anspruch g oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Zylinder (3) an Erdpotential liegf und daß er eine Verlängerung aufweist, die als Abschirmung für die gesondert aus der Röhre geführte Zuleitung (8) zur Signalelektrode (13) dient. 14. Anordnung nach Anspruch 5 oder g, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsraum zwischen der Photokathode und dem Abtastsystexri von einem Wandbelag (z) umschlossen ist, dessen Potential zwischen dem der Photokathode und dem des äußeren Zylinders (3) liegt.