DE687178C - Mehrstufiger Sekundaerelektronenverstaerker mit elektronendurchlaessiger Hilfselektrode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausloeseelektroden - Google Patents

Description

• Mehrstufiger Sekundärelektronenverstärker mit elektronendurchlässiger Hilfselektrode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslöseelektroden Die Erfindung betrifft einen Sekundärelektronenverstärker mit mehreren aufeinanderfolgenden Verstärkungsstufen. Bei diesen Verstärkern trifft ein Elektronenbündel mit solcher Geschwindigkeit auf eine Auslöseelektrode auf, daß eine größere Anzahl von Sekundärelektronen erzeugt wird als Primärelektronen auffallen. - Die Sekundärelektronen werden abermals beschleunigt, und der Vorgang der Sekundärelektronenverstärkung wird in weiteren Verstärkerstufen wiederholt. Jede Anode einer Verstärkerstufe stellt die Kathode der nächstfolgenden Stufe dar.
• Es ist bekannt, bei solchen Verstärkern zwischen zwei aufeinanderfolgende Auslöseelektroden ein Hilfsgitter anzuordnen, das vorzugsweise mit der in Richtung des Elektronenfluges vorangehenden Elektrode verbunden ist.
• Gemäß der Erfindung befindet sich bei mehrstufigen Sekundärelektronenverstärkern mit elektronendurchlässiger Hilfselektrode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslöseelektroden die Hilfselektrode auf etwa gleichem Potential wie die in Richtung des Elektronenflugs darauffolgende Auslöseelektrode und ist stark sekundäremittierend ausgebildet. Die Hilfselektrode wird vorzugsweise als Netz ausgebildet und mit der nächstfolgenden Auslöseelektrode leitend verbunden. Sie kann auch aus einer Folie oder einem Sieb oder einer Kombination dieser Elemente bestehen.
• Das elektrische Feld einer Stufe verläuft dann vollständig zwischen dem Netz und der vorangehenden Auslöseelektrode, so daß die Feldlinien der folgenden Verstärkerstufe auf der vollen Fläche der nächsten Auslöseelektrode ansetzen können. Die Elektronen werden durch das Netz auf eine zur Auslösung von Sekundärelektronen geeignete Geschwindigkeit gebracht und fliegen mit dieser Geschwindigkeit durch das Netz auf die Auslöseelektrode zu. Bei geeigneter Ausbildung der Auslöse- und Hilfselektroden ist der Einfluß des Feldes der folgenden Verstärkerstufe auf diese Elektronen ihrer hohen Geschwindigkeit wegen gering. Es werden dann nahezu alle durch das Netz fliegenden Elektronen zur Sekundärelektronenerzeugung ausgenutzt, und alle ausgelösten Sekundärelektronen werden auf die nächsthöhere Auslöseelektrode beschleunigt. Aber auch die auf die Hilfselektrode auftreffenden Elektronen bedingen keinen Verlust, da sie an den mit einer stark Sekundärelektronen emittierenden Substanz, beispielsweise Cäsium, überzogenen Netzen Sekundärelektronen auslösen.
• Fig. i und 2 zeigen Ausführungsbeispiele von Verstärkern gemäß der Erfindung.
• In Fig. i sind mit i, 2, 3, 4, 5 und 6 die im Innern einer hochevakuierten Verstärkerröhre 15 angeordneten Auslöseelektroden bezeichnet, die ein von Elektrode zu Elektrode um den gleichen Betrag steigendes Potential besitzen. Das Potential der zweiten Platte kann z. B. 400 Volt gegen die erste betragen, während jede weitere Platte eine Spannung von abermals 400 Volt gegen die vorhergehende aufweist. Auf der Kathode@i mögen. etwa durch Photoeffekt Elektronen ausgelöst werden, die zunächst auf die Elektrode :2 beschleunigt werden und hier ihrerseits Elektronen auslösen, die zur Platte 3 beschleunigt werden. Hier wiederholt sich der Vorgang der Sekundärelektrönenerzeugung. Das gleiche geschieht auf den Platten 4, 5 und 6. Auf die Platte 6 mögen weitere Auslöseelektroden folgen, die in dieser Figur nicht mehr dargestellt sind. Eine letzte ebenfalls nicht dargestellte Elektrode dient als Endanode.
• Gemäß der Erfindung sind weiterhin durchlässige Hilfselektroden angeordnet, die mit 7, 8, g, io und i i bezeichnet sind. Sie sind stark sekundäremittierend ausgebildet und liegen auf gleichem Potential wie die nächstfolgende Auslöseelektradc. In die Figur sind die Feldlinien eingezeichnet, aus deren Verlauf hervorgeht, daß alle Feldlinien einer Stufe auf dem eingefügten Netz endigen, so daß die ganze Auslöseelektrode als Ansatzfläche für die Feldlinien der nächsten Beschleunigungsstufe ausgenutzt werden kann.
• Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. z. Bei diesem nimmt die Oberfläche der Auslöseelektroden von Stufe zu Stufe zu, so daß die Stromdichte je Oberflächeneinheit .etwa .gleichbleibt. In dein Vakuumgefäß 15- befindet sich die Glühkathode 16, die Primärelektronen aussendet, deren Zahl durch ein Gitter 17 gesteuert wird. Die Elektronen treffen auf eine kegelförmige erste Auslöseelektrode 18 und erzeugen dort Sekundärelektronen, die im wesentlichen rechtwinklig Zur Kegelachse den Kegel 18 verlassen und auf die zweite Auslöseelektrode i g gelangen. Diese haben die Form eines Kegelstumpfes, auf dessen Innenwand durch die von der Elektrode 18 herrührenden Elektronen neue Sekundärelektronen ausgelöst werden. Diese werden in Richtung auf eine kegelstumpfförmige dritte Auslöseelektrode 2o beschleunigt. Der Vorgang der Sekundärelektronenerzeugung wiederholt sich an den Elektroden 2i, 22 und 23, die in ihrem Aufbau den Elektroden ig und 20 ähneln. Mit 7, 8, g, io und i i sind wiederum Netze bezeichnet, die sich auf gleichem Potential wie die Elektroden ig bzw. ao, 21, 22 und 23 befinden. Von der Elektrode 23 gelangen die Elektronen auf die Endanode 24.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrstufiger Sekundärelektronenverstärker mit elektronendurchlässiger Hilfselektrode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslöseelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode etwa gleiches Potential wie die in Richtung des Elektronenfluges darauffolgende Auslöseelektrode besitzt und stark sekundäremittierend ausgebildet ist.
2. 2. Sekundärelektronenverstärker nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Auslöse- und Hilfselektroden, daß das Beschleunigungsfeld auf der ganzen Fläche der zugehörigen Auslöseelektrade angreift.
3. 3. Sekundärelektronenverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden als Netze, Siebe, Folien oder-eine Kombination dieser Elemente ausgebildet sind.
4. 4. Sekundärelektronenverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausiöseelektroden eine von Stufe zu Stufe zunehmende Oberfläche besitzen.