Röhre zur Atomumwandlung Die Erfindung betrifft eine Röhre zur Atomumwandlung,
bei der rasch fliegende Ionen auf gewisse Stoffe, z. B. schweres Wasser, zur Einwirkung
gebracht werden. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke die üblichen Kanalstrahlröhren
zu verwenden, bei denen in einem gasgefüllten Entladungsraum Ionen erzeugt werden,
die durch :eine Öffnung in der Kathode dieses Raumes in einen evakuierten Beschleunigungsraum
übertreten und in diesem Raum auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden.Atomic conversion tube The invention relates to an atomic conversion tube,
in the rapidly flying ions on certain substances, e.g. B. heavy water, to act
to be brought. It is known to use the usual duct beam tubes for this purpose
to use, in which ions are generated in a gas-filled discharge space,
through: an opening in the cathode of this room into an evacuated acceleration room
step over and be accelerated to a high speed in this space.
Die vorliegende Röhre bildet nun eine neuartige und vorteilhafte Ausbildung
einer Röhre zur Atomumwandlung. Beieiner Röhre .zur Atomumwandlung mittels aus einer
zwischen einer Glühkathode und einer Anode übergehenden Gasentladung gewonnener
rascher Ionen ist erfindungsgemäß die Gasentladungsstrecke von einem auf negativer
Spannung gehaltenen Gitter und dieses wiederum von .einer auf stark negativer Spannung
befindlichen Elektrode umschlossen, die an ihrer Innenfläche die umzuwandelnden
Stoffe trägt. Die Gasentladungsstrecke, die im folgenden stets als Hilfsentladungsstrecke
bezeichnet wird, liefert die positiven Ladungsträger, welche durch die Gitteröffnungen
in den Raum zwischen dem Gitter und der Außenelektrode eintreten und stark beschleunigt
werden. Die Elektronen, die sich in dem Plasma der Hilfsentladungsstrecke befinden,
werden aber durch das negativ vorgespannte Gitter, welches vorzugsweise in Form
eines zylindrischen Netzes oder -eines durchbrochenen Blechzylinders die Hilfsrentladungsstrecke
umschließt, daran gehindert, in den Raum zwischen Gitter und Außenelektrode einzutreten.
Die Abstände zwischen dem Gitter und der äußeren negativen Beschleunigungselektrode
werden im allgemeinen so klein gewählt, daß in dem Raun zwischen Gitter und Beschleunigungselektrode
keine selbständige Gasentladung entstehen kann.The present tube now forms a novel and advantageous design
a tube for atomic conversion. With a tube. For atomic conversion by means of a
gas discharge that passes between a hot cathode and an anode
faster ions, according to the invention, the gas discharge path is from one to negative
Tension held grid and this in turn from .einer on a strongly negative tension
Enclosed electrode, which is to be converted on its inner surface
Wearing fabrics. The gas discharge path, which is always referred to below as an auxiliary discharge path
is referred to, supplies the positive charge carriers, which through the grid openings
enter the space between the grid and the outer electrode and accelerate strongly
will. The electrons that are in the plasma of the auxiliary discharge path,
but are made by the negatively biased grid, which is preferably in the form
a cylindrical network or a perforated sheet metal cylinder, the auxiliary discharge path
encloses, prevented from entering the space between the grid and the outer electrode.
The distances between the grid and the outer negative accelerating electrode
are generally chosen so small that in the space between the grid and the accelerating electrode
no independent gas discharge can occur.
Auch für die bekannten Kanalstrahlröhren sind schon Glühkathoden.
als Elektronenquellen oder Hilfselektronenquellen für die Hilfsentladung
verwendet
worden. An dem grundsätzlicben Aufbau der Röhre wurde jedoch dabei nichtsgeändert.
Bei den bekanntenRöhrenwird ein verhältnismäßig feiner Ionenstrahl mittels einerhohen
Beschleunigungsspannung erzeugt, während bei der Röhre der vorliegenden Art ein
starker Ionenstrom, auf eine große Fläche verteilt, zur Wirkung gebracht wird. Die
Emission der Elektronenquelle wird dabeinach allen Richtungen hin ausgenutzt. Man
erspart sich ferner alle Schwierigkeiten, die mit der ständigen Aufrechterhaltung
eines hohen Vakuums im Beschleunigungsraum verbunden sind.There are also hot cathodes for the well-known duct beam tubes.
as electron sources or auxiliary electron sources for the auxiliary discharge
used
been. However, nothing was changed in the basic structure of the tube.
In the known tubes, a relatively fine ion beam is generated by means of a high one
Accelerating voltage is generated while in the case of the tube of the present type
strong ion current, distributed over a large area, is brought into effect. the
The emission of the electron source is used in all directions. Man
It also saves all the difficulties associated with constant maintenance
a high vacuum in the acceleration space.
Wichtig ist die Anbringung des Stoffes, auf welchen die rasch fliegenden
Ionen zur Eimarkung gebracht werden sollen. Als ein solcher kommt besonders der
schwere Wasserstoff in Frage. Dieser muß an der inneren Oberfläche der Beschleunigungselektrode
festgehalten werden, was, wie bekannt, durch Adsorption an Kohle (in flüssiger Luft
oder an Palladium, Tantal oder Zirkon) möglich ist. Demgemäß muß wenigstens die
Innenseite der Beschleunigungselektrode aus derartigen Stoffen gebildet werden.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Röhre nach der Erfindung ist beispielsweise die
Erzeugung von Neutronen.It is important to attach the fabric on which the rapidly flying
Ions are to be brought to the egg mark. As such, comes especially the
heavy hydrogen in question. This must be on the inner surface of the accelerating electrode
as is known, by adsorption on charcoal (in liquid air
or on palladium, tantalum or zircon) is possible. Accordingly, at least the
Inside of the acceleration electrode are formed from such substances.
The possible uses of the tube according to the invention is, for example
Generation of neutrons.
In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Röhre nach der Erfindung
dargestellt. Die Kathode der Hilfsentladungsstrecke, im vorliegenden Falle z. B.
eine Hohlkathode mit wendelförmigem Heizkörper, ist mit i, die als Hohlzylinder
ausgebildete Anode mit 2 bezeichnet. 3 ist das auf negativer Vor spannung befindliche
Gitter. Mit 4. ist die an stark negativer Spannung liegende Beschleunigungselektrode
bezeichnet, welche an ihrer Innenfläche 5 die umzuwandelnden Substanzen trägt. Die
Beschleunigungselektrode ist doppelwandig ausgebildet und mittels Wasser gekühlt.
In dem Gefäß wird ein Gasdruck von o,o i bis o, i Torr. aufrechterhalten. Der schwere
Wasserstoff wird durch die beispielsweise aus Glas bestehende Abschlußkappe 6 bei
7 in das Gefäß eingeführt. Die andere Abschlußkappe 8 ist über den Stutzen 9 mit
einer Pumpe verbunden.In Fig. I is an embodiment of the tube according to the invention
shown. The cathode of the auxiliary discharge path, in the present case z. B.
a hollow cathode with a helical heating element, is marked with i, which is a hollow cylinder
formed anode designated by 2. 3 is that which is on negative bias
Grid. 4. is the acceleration electrode which is at a strongly negative voltage
denotes, which carries the substances to be converted on its inner surface 5. the
Acceleration electrode is double-walled and cooled by means of water.
In the vessel, a gas pressure of o, o i to o, i Torr. maintain. The heavy one
Hydrogen is supplied through the end cap 6, which is made of glass, for example
7 inserted into the vessel. The other end cap 8 is over the nozzle 9 with
connected to a pump.
Fig.2 zeigt die Schaltung, in welcher das Entladungsgefäß nach der
Erfindung betrieben wird. Auch in dieser Figur ist wiederum die Hilfskathode mit
i, die Hilfsanode mit 2, das Gitter mit 3 und die Beschleunigungselektrode (Kathode
der Hauptentladung) mit 4 bezeichnet. Die Batterie i o liefert die negative Gitterspannung,
welche beispielsweise io bis 5o V betragen kann. Die Anodenspannung fär die Hilfsentladung
wird von der Batterie i i geliefert. Die Größe dieser Spannung kann beispielsweise
i oo bis 300V betragen. Die Stromstärke im Anodenkreis schwankt je nach der Größe
der Röhre und den Spannungsverhältnissen zwischen i und 5o A. Die Hochspannungsquelle
12 schließlich gibt die hohe negative Spannung für die BeschleunigungseIcktrode
(Kathode 4) in Höhe von i o bis i 5 kV. In dem Stromkreis der Kathode fließen Ströme
in der Größe von o, i bis 5 A. Der Abstand zwischen dem Gitter 3 und der Kathode
4 wird, wie bereits erwähnt, klein gehalten und beträgt bei einer bewährten Ausführungsform
z. B. etwa 2 mm. Die angegebenen Zahlenwerte dienen natürlich nur als Anhaltspunkte,
um die Verhältnisse in der vorliegenden Röhre und die gegenseitige Beziehung zwischen
Strom und Spannungsgröhen einigermaßen zu kennzeichnen. Man kann natürlich je nach
dem vorliegenden Falle auch andere Spannungen und Ströme wählen. Bei der Wahl dieser
Werte richtet man sich nach der verlangten Ausbeute, beispielsweise an Neutronen,
welche Ionenströme von bestimmter Größe und Geschwindigkeit der Ladtingsträgcr bedingt.Fig.2 shows the circuit in which the discharge vessel after
Invention is operated. The auxiliary cathode is also shown in this figure
i, the auxiliary anode with 2, the grid with 3 and the acceleration electrode (cathode
the main discharge) is denoted by 4. The battery i o supplies the negative grid voltage,
which can be, for example, 10 to 50 volts. The anode voltage for the auxiliary discharge
is supplied by the battery i i. The size of this stress can be, for example
i oo to 300V. The amperage in the anode circuit varies depending on the size
the tube and the voltage ratios between i and 5o A. The high voltage source
Finally, there is the high negative voltage for the acceleration corner electrode
(Cathode 4) in the amount of i o to i 5 kV. Currents flow in the circuit of the cathode
in the size of 0.1 to 5 A. The distance between the grid 3 and the cathode
4 is, as already mentioned, kept small and is in a proven embodiment
z. B. about 2 mm. The numerical values given are of course only intended as a guide,
about the relationships in the present tube and the mutual relationship between
Mark current and voltage levels to some extent. You can of course depending on
Select other voltages and currents in the present case. When choosing this
Values are based on the required yield, for example of neutrons,
which ion currents of a certain size and speed cause the charging carrier.