DE732085C

DE732085C - Einrichtung zur Herstellung von Filtern

Info

Publication number: DE732085C
Application number: DEA90947D
Authority: DE
Inventors: Manfred Von Ardenne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-02-19
Filing date: 1940-02-20
Publication date: 1943-02-20

Description

Einrichtung zur Herstellung von Filtern Zur Herstellung von reinen Oberflächenfiltern und Ultrafiltern, welche die Eigenschaften eines idealen Siebes haben, ist es bereits bekannt, in eine dünne Folie mit Hilfe von Ionenstrahlen Löcher konstanter Größe und Form und in gewünschtem Abstand voneinander zu brennen.
Fast immer besteht hierbei die Aufgabe, durch eine Filterhaut eine möglichst große Anzahl sehr feiner Filterlöcher zu bohren und so den Filterwiderstand (Strömungswiderstand) herabzusetzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Querschnitt, durch welchen die Ionenstrahlen aus dem Ionenstrahlerzeuger austreten, mit Hilfe einer elektrostatischen Vielfachlinse auf der zu durchlöchernden Folie abgebildet wird. Vorzugsweise wird für diesen Zweckeine urimittelbar vor der Folie angeordnete kurzbrennweitige Vielfachlinse verwendet. Indem man die elektrostatische Vielfachlinse mit einer Vielzahl von sich gegenüberstehenden Löchern versieht, hat man nunmehr die Möglichkeit, auch beim Herstellen von Filtern gleichzeitig eine entsprechende Vielzahl von Filterlöchern in die Folie zu brennen. Bei der Ausführung der Erfindung wird man vorzugsweise eine Vielfachlinse verwenden, die aus zwei auf hohem negativem Potential befindlichen, mit einer Vielzahl von Löchern versehenen Elektroden und einer zwischen diesen beiden angeordneten, ebenfalls mit Löchern versehenen, auf niedrigerem negativem Potential befindlichen Elektrode besteht.
Da der Abstand der einzelnen Elemente der Vielfachlinse verhältnismäßig groß ist, erhält man bei einem Einbrennvorgang Löcher in der Folie, zwischen denen unter Umständen noch verhältnismäßig breite Streifen der Folie vorhanden sind, in denen sich keine Löcher befinden. Um auch diese Streifen möglichst weitgehend noch mit Löchern -zu versehen, wird man die Anordnung gemäß der weiteren Erfindung so durchbilden, daß die Ionenstrahlen nach dem ersten Einbrennv organg durch elektrische Ablenkfelder entsprechend abgelenkt werden können.
Eine weitere Möglichkeit, die Zahl der mit einem einzigen Brennvorgang gleichzeitig erzielbaren Löcher zu erhöhen, ergibt sich gemäß der weiteren Erfindung noch dadurch, daß der Ißnenstralilerzeuger in an sich bekannter Weise zwei mit einer Vielzahl von Austrittsquerschnitten für Elektronenstrahlen ergibt. Durch die Vielfachlinse wird somit nicht nur ein einziger Ionenstrahlquerschnitt, sondern eine Vielzahl von lonenstrahlquerschnitten vielfach abgebildet.
Die Fig. i zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit i ist ein Ionenstrahlrohr bezeichnet. In dieses Rohr ist eine Ox5-dglühkathode 2 eingebaut. Unmittelbar vor dieser Glühkathode befinden sich zwei hintereinander angeordnete Elektroden 3 und d.. Diese Elektroden sind je mit einer Vielzahl gleichartig angeordneter Löcher 5 bzw. 6 versehen. Die Elektroden haben einen Abstand von etwa 3 mm voneinander. Die Elektrode 3 kann beispielsweise an einen Spannungsanschluß für -4o Volt, die Elektrode q. an einen Spannungsanschlufi von -2o ooo Volt angeschlossen sein. Der Röhre wird beispielsweise Wasserstoffgas von io=I' Torr zugeführt. Die entstehende Bogengasentladung kann beispielsweise mit 4o Volt brennen. Durch diese an sich bekannte Anordnung hat man einen Ionenstrahlerzeuger, bei welchem eine der Anzahl der Bohrungen und 6 entsprechende Anzahl von feinen Ionenstrahlen erzeugt wird. Diese Ionenstrahlen verlassen den Strahlerzeuger mit einer sehr homogenen Elektronengeschwindigkeit unter einem gewissen ausreichenden Aperturwinkel. Mit 7, 8, 9 ist eine elektrostatische Vielfachlinse kurzer Brennweite bezeichnet, die dazu dient, die Vielzahl der Ionenstrahldurchtrittsquerschnitte auf einer unmittelbar dahinter angeordneten Folie 1.:1 abzubilden. Die Folie 14 ist zu diesem Zweck auf einem Träger 13 aufgespannt. Die drei Elektroden der Vielfachlinse besitzen eine Vielzahl von Bohrungen i o, i i bzw. 12. Hierdurch ergibt sich also eine der Anzahl der Bohrungen entsprechende Zahl von Elementen der Vielfachlinse. Die Mittelelektrode 7 ist an einen Spannungsanschluß von beispielsweise -5ooo Volt angeschlossen, während die beiden äußeren Elektroden 8 und 9 an einen Spannungsanschluß von -2o ooo Volt angeschlossen sind.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Folienhaut 14. nach dem Einbrennvorgang dargestellt. Mit 17, 18, i 9 und 2o sind Felder von Filterlöchern bezeichnet, die je durch ein Element der Vielfachlinse erzeugt worden sind. Jeweils ein Loch in einem solchen Feld entspricht der Abbildung des Einzelloches in den Elektroden 3 und 4. der Ionenstrahlquelle. Da aus konstruktiven Gründen der Abstand a der Einzelfelder der durch je ein Element der Vielfachlinse erzeugten Löcher im Verhältnis zur Breite b- des Löcherbereiches groß ist, kann man durch -Anwendung von elektrischen Ablenkfeldern, die beispielsweise durch die Ablenkplatten i.# und 16 erzeugt werden können, erreichen, dal:1 nach dem ersten Einbrennvorgang auch die noch nicht mit Löchern versehenen Teile dvi-Folie durch entsprechende Ablenkung der Ionenstrahlen durchbohrt werden. .Mit der beschriebenen Anordnung kann man das eingangs geschilderte Problem, eine möglichst große Anzahl von feinen, sogar ultramikroskopischen Filterlöchern zu bohren, sehr gut lösen. Wenn beispielsweise in der Elektrode hundert Löcher von o,5 mm Durchmesser vorausgesetzt werden und weiterhin angenommen wird, daß die elektrostatische Vielfachlinse 5o Bohrungen besitzt, so erhält man mit einem einzigen Brennvorgang gleichzeitig 5ooo Löcher in der Filterfolie.
Besonders vorteilhaft ist es bei Anwendung der Erfindung, solche Ionen zu verwenden. die mit der Filtersubstanz chemisch reagiere». Das ist z. B. bei Verwendung von Sauerst@@tf und Zaponfolie der Fall.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Herstellung von Filtern, die im wesentlichen aus Ionenstrahlrohr und -erzenger besteht, dadurch gekennzeichnet, daß im Ionenstrahlrolir eine elektrostatische Vielfachlinse angeordnet ist. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine kurzbrennweitige Vielfachlinse unmittelbar vor der Folie angeordnet ist. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielfachlinse aus zwei auf hohem negativem Potential befindlichen, mit einer Vielzahl von Löchern versehenen Elektroden und einer zwischen diesen beiden angeordneten, ebenfalls mit Löchern versehenen, auf niedrigerem negativem Potential befindlichen Elektrode besteht. .I. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ionenstrahlerzeuger und der @'ielfaclilitise Ablenkplatten angeordnet sind. 5. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekeiitizeichnet, dall der Ionenstrahlerzeuger ;i i' an sich bekannter Weise zwei mit einer Vielzahl von Löchern versehene Elektroden besitzt.