DE708859C

DE708859C - Anordnung zur Vervielfachung von Elektronen mittels Ausloesung von Sekundaerelektronen

Info

Publication number: DE708859C
Application number: DEA79145D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Richard Orthuber; Dr Phil Eberhard Steudel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-04-19
Filing date: 1936-04-19
Publication date: 1941-07-30

Description

Anordnung zur:Vervielfachung von Elektronen mittels Auslösung von Sekundärelektronen Bekannt ist ein Verfahren zur Vervielfachung von Elektronen, das darin besteht,. daß «die Elektronen in einem sog. Pendelvervielfacher durch ein elektrisches Wechselfeld zwischen zwei Platten hin und her beschleunigt werden, aus denen sie Sekundärelektronen ,auslösen.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vervielfachung von Elektronen durch Auslösung von Sekundärelektronen, bei der die Sekundärelektronen stets aus derselben Platte ausgelöst werden. Das geschieht nach der Erfindung dadurch, daß die Elektronen in ein Wechselfeld von unsymmetrischer Form gebracht werden, wie es in der Abb. i angedeutet ist; die OrdinatenwerteE bedeuten die Spannung und sind gegenüber der Zeit t aufgetragen. Ein solches unsymmetrisches Wechselfeld kann durch Überlagerung eines symmetrischen Wechselfeldes mit einer geeigneten bremsenden Vorspannung erhalten werden. Die Sam Ende jeder Periode bei der resultierenden Spannung Null aus der Platte 'austretenden Elektronen erhalten dann eine der Differenz der in der Abb. i schraffierten Flächen i und z proportionale, ,auf die Ausgangsplatte zurückgerichtete Geschwindigkeit. Durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Vorspannungg zur Wechselspannung, das natürlich kleiner als i sein muß, läßt sich dann erreichen, daß die Elektronen immer nach Ablauf einer Periode wieder auf die Ausgangsplatte kommen, wo sie Sekundärelektronen :auslösen, die in derselben Weise hin und zurück beschleunigt werden. Die Rechnung ,ergibt, daß dieses Spannungsverhältnis bei maximaler Ausbeute i/z sein muß.
Eine solche Anordnung hat den Vorzug, daß man mit einer einzigen Kathode auskommen kann. Es ist dann nicht mehr nötig, eine halbdurchlässige Kathode zu benutzen, sondern man kann ungehindert von vorn beleuchten. Ein derartiger Vervielfacher verlangt auch nicht mehr eine bestimmte Frequenz des Wechselfeldes zum Betrieb, da das obengenannte Spannungsverhältnis i/,z unabhängig von der Frequenz wird.
Besonders vorteilhaft läßt sich dieses Verfahren zur Bildverstärkung ,anwenden. Es ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Elektrodenbild durch Hinundherbeschleunigung der Elektronen zwischen zwei Platten verstärkt wird. In diesem Falle ist es nötig, den Vervielfachungsvorgang intermittierend zu unterbrechen, um das Auseinanderlaufen der Bildpunkte infolge von Raumladungseffekten zu verhindern. Diese nicht ganz einfach auszuführende Unterbrechung ist bei Anwendung der Anordnung nach der Erfindung nicht nötig. Benutzt man z. B. eine sinusförmig oder ähnlich modulierte hochfrequente Spannung (Abb. 2)9 s ö,. wird bei den ersten hochfrequenten Schwi, gungen das Verhältnis der vorbeschleunigeü= den zu der zurückbeschleunigenden Spannung noch klein genug sein, um die Elektronen auf die Ausgangsplatte zurückzubringen; in der Nähe der maximalen Amplituden sind aber vor und zurück beschleunigende Amplituden annähernd gleich, so daß die Elektronen nicht mehr auf die Kathode zurückkommen, sondern nur wegbeschleunigt werden; sie können dann auf einem der Kathode gegenüberliegenden Leuchtschirm nachgewiesen werden. In Abb.2 sind die zusammengehörigen Flächen, die einer Vorundzurückbesclileunigung entsprechen, sinngemäß schraffiert dargestellt.
Eine Abänderung der Anordnung nach der Erfindung zur Bildverstärkung, bei der das Verhältnis zwischen Gleich- und Wechselspannung konstant gehalten werden kann, besteht darin, daß die unter Umständen notwendige Unterbrechung der Elektronenpendelung und zusätzliche Beschleunigung auf den Leuchtschirm durch das Anlegen von in geeigneten Zeitintervallen periodisch wiederkehrenden Spamiungsspitzen bewirkt wird. Diese Spannungsspitzen können in bekannter Weise durch unterspannte Röhrengeneratoren, Kippgeräte, Funkeninduktoren hergestellt werden.
Eine weitere Abänderung der Anordnung nach der Erfindung zur Bildverstärkung besteht darin, daß der Leuchtschirm und die Photokathode direkt aufeinandergesetzt werden, womit die Vorteile verbunden sind, daß erstens eine Verwischung des Bildes durch optische Rückkopplungserscheinungen vermieden wird und zweitens das Elektronenbild bei jedem einzelnen Aufprall und nicht nur beim Abbrechen des Verstärkungsvorganges sichtbar gemacht wird; das bedeutet bei einer hinsichtlich der Elektronenzahl gleichen Verstärkung einen besseren optischen Wirkungsgrad. Das Aufbringen des Leuchtschirmes auf die Photokathode kann z. B. entweder so geschehen, daß die Photokathode mit Vertiefungen versehen wird, die den Leuchtstoff aufnehmen, oder so, daß auf einen Leuchtschirm ein lichtelektrisch empfindliches Netz eng aufgedrückt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Vervielfachung von Elektronen mittels Auslösung von Sekundärelektronen unter Verwendung eines die Elektronen hin und.her beschleunigenden Wechselfeldes (Pendelvervielfacher), dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Wechselspannung unsymmetrisch ist, z. B. durch Überlagerung einer symmetrischen Wechselspannung und einer Gleichspannung erzeugt wird, derart, daß sowohl die primären wie die sekundären Elektronen nur an ein und derselben Elektrode ausgelöst werden.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gleichspannung zur Wechselspannung i /a ist.
3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung der Vervielfachung der Wech-. selspannung auf an sich bekannte Weise erzeugte Spannungsspitzen überlagert werden. q..
Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung der Vervielfachung als Wechselspannung eine sinusförmig oder ähnlich modulierte hochfrequente Spannung verwendet wird.
5. Anwendung der Anordnung nach Anspruch i bis q. zur Bildverstärkung.
6. Anordnung zur Bildverstärkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm und die Photokathode unmittelbar aufeinander angeordnet sind; z. B. dadurch, daß die Photokathode mit Vertiefungen zur Aufnahme der Leuchtmasse versehen ist oder die Photokathode in Gitterform auf den Leuchtschirm aufgedrückt ist.