DE716568C

DE716568C - Device for converting light images into electron images by means of electron optical imaging

Info

Publication number: DE716568C
Application number: DEA75448D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Schaffernicht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-03-01
Filing date: 1935-03-02
Publication date: 1942-01-23

Description

Vorrichtung zur Umwandlung von Lichtbildern in Elektronenbilder durch elektronenoptische Abbildung Es ist bekannt, daß ein Lichtbild mittels eines Bildwandlers durch :elektronenoptische Abbildung in ein Elektronenbild umgewandelt werden kann, und es ist schon vorgeschlagen, ein Lichtbild auf eine Photoschicht zu projizieren und die aus der Kathode ausgelösten Elektronen zu beschleunigen und mit Elektronenlinsen zu einem elektronenoptischen Bild. zu vereinigen.Device for converting light images into electron images by electron-optical imaging It is known that a light image by means of an image converter can be converted into an electron image by: electron-optical imaging, and it has already been proposed to project a light image onto a photo layer and to accelerate the electrons released from the cathode and with electron lenses to an electron optical image. to unite.

Ferner ist bekannt, daß man durch Krümmung der Kathode gegenüber einer vorgelagerten Anode, die als Blende oder Zylinder ausgebildet seid kann, eine überwiegende Sammellinsenwirkung des Potentialfeldes erzielen kann. In diesen Fällen sind die Potentialflächen in Kathodennähe zur Kathode konvex, in großer Entfernung konkav gekrümmt: Die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben iiun ergeben, daß man mittels eines nur aus einer Kathode und einer koaxial. davor gelagerten Anode bestehenden Systems durch geeignete Formgebung dieser beiden Elektroden ein Potentialfeld erhalten kann, welches ohne Hinzunahme weiterer Linsen zur Abbildung ausreicht und zudem eine von Verzerrungen-und Unschärfen freie Abbildung eines großen Bereichs der Kathode zu erzielen erlaubt. Mit Hilfe der bekannten Anordnungen ist es nämlich nicht möglich, eine großflächige Kathode fehlerfrei abzubilden. Die Fehler sind zum großen Teil bedingt durch 'einen ungünstigen Feldverlauf zwischen Kathode und Anode.It is also known that by curvature of the cathode relative to a upstream anode, which can be designed as a diaphragm or cylinder, a predominant Can achieve collecting lens effect of the potential field. In these cases the Potential surfaces in the vicinity of the cathode are convex, at a great distance they are concave curved: the investigations on which the invention is based have shown that that one means of only one cathode and one coaxial. stored in front of it Anode existing system by suitable shaping of these two electrodes Can get potential field, which without the addition of further lenses for the image is sufficient and, moreover, an image of a large one that is free of distortion and blurring Allowed area of the cathode to be achieved. With the help of the known arrangements is namely, it is not possible to image a large-area cathode without errors. The mistakes are largely due to an unfavorable field profile between the cathode and anode.

Nach der Erfindung sind die Kathode und Anode eines Bildwandlers, bei dem die Potentialflächen in Kathodennähe zur Kathode konvex (Sammellinse), in großer Entfernung konkav (Zerstreuungslinse) gekrümmt, unter Verwendung einer gekrümmten Kathode einerseits und einer zu ihr koaxial angeordneten rotationssvrnmetrischen Hohlanode andererseits derartig ausgebildet und angeordnet, daß eine Potentialverteilung entsteht, die ohne Verwendung weiterer Linsen allein auf Grund ihrer geometrischen Abmessungen eine verzerrungsfreie Abbildung vermittelt.According to the invention, the cathode and anode of an image converter, in which the potential surfaces near the cathode are convex (converging lens), in long distance concave (diverging lens) curved, using a curved one Cathode on the one hand and a rotationally symmetrical one arranged coaxially with it Hollow anode, on the other hand, is designed and arranged in such a way that a potential distribution arises that without the use of further lenses solely on the basis of their geometric Dimensions conveyed a distortion-free image.

In Abb. r ist eine Vorrichtung nach der Erfindung in Form eines Rohres beispielsweise dargestellt.In Fig. R is a device according to the invention in the form of a tube for example shown.

Die Kathode i ist .gegen die Anode 2 konkav gewölbt (3-,4-5); die zylinderförmige Anode weist gegen die Kathode zu eine Einschnürung ö auf, die einerseits zur Kathode, andererseits in das erweiterte Rohr ; iberführt. Nichtig ist hierbei nicht die Ausgestaltung des Rohres an sich, sondern es ist der eingezeichnete Verlauf der Potentialflächen von Bedeutung. In Kathodennähe sind die Potentialflächen konvex zur Kathode ;Sammellinse), in größerer Entfernung konkav zur Kathode (Zerstreuungslinse). Mit der beschriebenen Anordnung ist es gelungen. Bilder von außerordentlicher Schärfe und Fehlerfreiheit zu erhalten. Bei dem in der Abb. i eingezeichneten Potentialverlauf die Wirkung der Zerstreuungslinse, d. h.The cathode i is concave against the anode 2 (3-, 4-5); the The cylindrical anode has a constriction δ towards the cathode, which on the one hand to the cathode, on the other hand into the enlarged tube; convicted. It is void here not the design of the pipe itself, but it is the one drawn Course of the potential areas of importance. The potential surfaces are in the vicinity of the cathode convex to the cathode; converging lens), at a greater distance it is concave to the cathode (diverging lens). With the arrangement described it was successful. Pictures of extraordinary sharpness and to maintain accuracy. In the case of the potential curve shown in Fig. I the effect of the diverging lens, d. H.

die Elektronen werden sich im wesentlichen zwischen den in der Abbildung gestrichelten Begrenzungslinien bewegen. Das hat den weiteren Vorteil, daß die Verengung 6 nicht etwa für den Bildbereich auf der Kathode als Blende wirkt, sondern daß der Bildbereich wesentlich (etwa zweimal) größer ist als die Verengung. Da das Potentialfeld nicht immer ausreicht, um mit Hilfe der Photoelektronen ein Bild zu erhalten, kann man noch eine zusätzliche Sammellinse einschalten, wie sie in Abb, i beispielsweise durch die Magnetspule S (magnetische Linse) dargestellt ist.the electrons will be essentially between those shown in the figure move the dashed boundary lines. This has the further advantage that the narrowing 6 does not act as a diaphragm for the image area on the cathode, but that the Image area is significantly (approximately twice) larger than the narrowing. Because the potential field is not always sufficient to get an image with the help of the photoelectrons you switch on an additional converging lens, as shown in Fig, i for example represented by the solenoid S (magnetic lens).

Die in Abb. i dargestellte Ausbildung von Kathode und Anode weist noch weitere Vorteile für 'die Bildherstellung auf. Dadurch, daß die zylinderförmige Anode gegen die Kathode zu eine Einschnü.rung 6 besitzt, um sich dann wieder nach außen zu erweitern, ohne jedoch der Kathode zu nahe zu kommen, werden die Feldverzerrungen, die sich zwischen den Außenbezirken voii Kathode und Anode ausbilden, völlig auf den für die Abbildung unwichtigen Außenraum g beschränkt. Auch etwa sich ausbildende Kriechentladungen sind dann für die Bildentstehung bedeutungslos. Schließlich erweist sich die Ausführung, bei der die Kathode weit genug von der Anode entfernt ist, insofern von Vorteil, als es nun möglich ist, die Kathode (schräg) von vorn durch den freien Raum zwischen Kathode und Anode zu belichten, wie es in Abb. a angedeutet ist. Hierdurch werden die bei einer etwaigen Durchleuchtung der Kathode auftretenden Lichtabsorptionen. Bildunschärfen und -verzerrungen vermieden. Da das einfallende Licht infolge der Formgebung -des Rohres das Glas des Rohres nahezu senkrecht durchsetzt, werden störende Reflexionen weitgehend vermieden.The formation of cathode and anode shown in Fig even more advantages for 'image production. Because the cylindrical The anode has a constriction 6 against the cathode, in order to then follow it up again outside without getting too close to the cathode, the field distortions, which form between the outskirts of the cathode and anode, completely limits the outside space g, which is unimportant for the illustration. Also about apprentices Creeping discharges are then meaningless for the creation of the image. Eventually it turns out the version in which the cathode is far enough away from the anode, This is advantageous in that it is now possible to pass through the cathode (at an angle) from the front to expose the free space between cathode and anode, as indicated in Fig. a is. This eliminates the effects of any fluoroscopy on the cathode Light absorption. Image blurring and distortion avoided. Since the incident Light due to the shape of the tube penetrates the glass of the tube almost vertically, annoying reflections are largely avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for converting photos into Electron images through electron optical imaging (image converter), in which the Potential surfaces close to the cathode are convex (converging lens, at a great distance concave (diverging lens) are curved using one against the anode concave cathode on the one hand and a rotationally symmetrical one arranged coaxially with it Hollow anode, on the other hand, characterized in that the cathode and anode are designed in this way and are arranged to produce a potential distribution without use other lenses all due to their geometric dimensions a distortion-free Figure conveyed. z. Image converter according to claim i, characterized in that the anode designed as a cylinder has a constriction (6) on which the cathode (i, " having facing end. 3. Image converter according to claim i, characterized in that that there is such a large free space between the cathode and anode that the Cathode (at an angle) can be exposed from the front, with the light coming through the glass of the tube interspersed almost vertically.