DE706382C

DE706382C - Einrichtung zur achromatischen Ablenkung eines Strahles geladener Teilchen verschiedener Geschwindigkeit

Info

Publication number: DE706382C
Application number: DEA83535D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Mahl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-07-07
Filing date: 1937-07-07
Publication date: 1941-05-24

Description

Einrichtung zur achromatischen Ablenkung eines Strahles geladener Teilchen verschiedener Geschwindigkeit Die Ablenkung von Strahlen geladener Teilchen, Elektronen oder Ionen, die keine einheitliche Energie haben, macht insofern. Schwierigkeiten, als die einfachen magnetischen und elektrischen Felder Teilchen verschiedener Geschwindigkeit verschieden stark ablenken. Brei der Ablenkung eines definierten Strahls tritt eine Aufspaltung in der Ablenkrichtung oder eine Verwaschung des Bildes bei Ablenkung eines Elektronen- oder Ionenbildes .auf. Die langsameren Teilchen bewegen sich dabei im magnetischen Ablenkfeld auf Kreisen mit kleinerem Radius als die schnelleren Teilchen. Es ist auch bekannt, diese Aufspaltung durch Anwendung kombinierter elektrischer und magnetischer Felder zu vermeiden.
Nach der Erfindung besteht die Einrichtung zur achromatischen Ablenkung eines Strahls geladener Teilchen verschiedener Geschwindigkeit, bei der der Strahl nach der Geschwindigkeit aufgespalten und wieder vereinigt wird, aus der Kombination zweier antiparallel. gerichteter Magnetfelder, die in einer zu ihren Kraftlinien senkrechten Ebene keilförmigen Querschnitt haben und deren einander zugewendete sowie einander abgewendete Begrenzungslinien nahezu parallel, zu miedest um weniger als q.5° gegeneinander geneigt sind, wobei die Keile nach entgegengesetzten Seiten geöffnet sind. Die achromatische Aufspaltung, die der inhomogene Strahl durch ein magnetisches Ablenkfeld erfährt, wird also durch ein entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld mit bestimmter Begrenzung und Größe wieder rückgängig gemacht. Die Dispersion dieses Kompensationsmagnetfeldes bzw. seine Ausdehnung muß dabei so groß sein, daß das vor dem Eintritt in dieses Magnetfeld auseinanderlaufende Teilchenbündel entweder im Magnetfeld selbst in einem Punkt vereinigt wird oder nach Austritt aus dem Magnetfeld wenigstens konvergiert.
In der Abbildung ist eine solche achromatische magnetische Ablenkeinrichtung beispielsweise dargestellt. Sie besteht aus zwei keilförmigen Magnetfeldern F und G mit entgegengesetzt (antiparallel) gerichteten Kraftlinien. In diese Felder sind die Bahnen für zwei Strahlen verschiedener Geschwindigkeit aus dem inhomogenen parallelen Strahl S eingezeichnet. Die Bahn R wird dabei von Teilchen mit einer kleineren Geschwindigkeit durchlaufen, die Bahn T von schnelleren Teilchen. Aus der Zeichnung ist die Wiedervereinigung des aufgespaltenen chromatischen Strahls, die z. B. auf einem Leuchtschirm L erfolgen kann, zu erkennen.
Die Größe s der Strahlablenkung kann durch Veränderung des ersten Magnetfeldes F geändert werden. Das Kompensationsmagnetfeld G muß dabei so mitgeändert werden, daß der Achromatismus auf der Auffangfläche L erhalten bleibt. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß die Einstellung des Spulenstroms vön G mit der des Stroms in F gekoppelt ist. Um keine zu hohen Ströme zu gebrauchen, können die Felder F und G durch permanente Magnete erzeugt und ledig-]ich die (geringen) Anderungen der Felder durch zusätzliche stromdurchflossene Spulen bewirkt tverden. Eine Homogenisierung und definierte Begrenzung der Felder kann in bekannter Weise, z. B. durch Eisenpanzerung der Spulen sowie geeignet geformte Polschuhe, erreicht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur achromatischen Ablenkung eines Strahls geladener Teilchen verschiedener Geschwindigkeit, bei der der Strahl nach der Geschwindigkeit aufge- ' spalten und wieder vereinigt wird, gekennzeichnet durch die Kombination zweier vom Strahl nacheinander durchlaufener antiparallel gerichteter Magnetfelder, die in einer zu ihren Kraftlinien senkrechten Ebene keilförmigen Querschnitt haben sowie deren einander zugewendete und einander abgewendete Begrenzungslinien nahezu parallel, zumindest um weniger als 45° gegeneinander geneigt sind, wobei die Keile nach entgegengesetzten Seiten geöffnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfelder in einer zu ihren Kraftlinien senkrechten Ebene begrenzt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder in einer zu ihren Kraftlinien senkrechten Ebene homogenisiert sind.
4. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines oder beider Magnetfelder stromdurchflossene Spulen oder permanente Magnete in Verbindung mit stromdurchflossenen Spulen dienen.'
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärken in den Spulen beider Magneten miteinander gekoppelt sind.