DE740822C

DE740822C - Sekundaerelektronenvervielfacher mit zwei oder mehr Vervielfachungsstufen

Info

Publication number: DE740822C
Application number: DEF84901D
Authority: DE
Inventors: Richard L Snyder
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1937-04-30
Filing date: 1938-05-01
Publication date: 1943-10-29
Also published as: BE427770A; CH203533A; FR837400A; NL49448C; US2208938A; GB501316A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Sekundär-elektronenvervielfacher und insbesondere auf solche, bei denen die Elektronen nacheinander auf mehrere Auslöseelektroden auftreffen. S Bei diesen Vervielfachern sammeln sich zwischen den auf höherem Potential liegenden Elektroden Elektronen an, bis durch Raumladungsbegrenzungen schließlich eine weitere Vervielfachung unterbunden wird. In einer bekannten Anordnung wird versucht, die Raumladungsdichte dadurch herabzumindern, daß man die ersten Stufen eines Netzvervielfachers als ebene hintereinanderliegende Gitter und die weiteren Stufen als zylindrische, die ersteren Netze umgehende Gitter ausbildet. Bei dieser Anordnung hat jedoch die Vervielfachung in den ersten Stufen der ebenen Gitter einen sehr schlechten Wirkungsgrad, da der größte Teil der zwischen den ebenen Netzen passierenden. Elektronen durch das Saugfeld des ersten zylindrischen Netzes aus der Anordnung herausgezogen wird und somit für die Vervielfachung an den offenen ebenen Netzen verlorengeht.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bei einem Sekundärvervielfacher mit zwei oder mehr Vervielfachungsstufen gemäß der Erfindimg koaxial zu einer Primärelektronenquelle ein die erste Verstärkerstufe bildender und auf seiner Innenwand sekundäremissions- 3" fähiger Hohlzylinder angeordnet, und es ist vor den beiden offenen Enden dieses Zylinders je eine die Sekundär elektronen aus dem Innern des Zylinders absaugende und in Richtung auf eine oder mehrere folgende Vervielfachungsstufen beschleunigende, gegebenenfalls zugleich als Auffangelektrode dienende, durchbrochene Elektrode vorgesehen.

Die Vorteile dieser Elektrodenanordnung bestehen einmal in der vollständigen Abschirmung des Steuersystems gegen äußere Störfelder und weiterhin in einer wirksamen Vervielfachung mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen, da durch die Aufteilung des Elektronenstromes in zwei Wege die Raumladungsdichte klein gehalten wird. Die Zylindersymmetrie der ersten Prallelektrode ge-ίο stattet die Verwendung eines normalen zylindrischen Steuersystems, während bei den bekannten Röhren ein besonderes Strahlerzeugungssystem und elektronenoptische Mittel zur Bündelung der Elektronen erforderlich sind.

Die Figuren zeigen erfindungsgemäße Ausfuhr ungsb eispiele.

In Fig. ι bedeutet 1 das Entladungsgefäß, das einen Quetschfuß 2 aufweist, durch den ein Elektrodensystem mit seinen Zuführungen gehaltert ist. Dieses besteht aus einer Glühkathode 3 mit dem Heizfaden 4, dem Steuergitter 5 und dem Schirmgitter 6.

Ein Vervielfachersystem ist mittels einer Schelle 7 und Stützen 8 am Quetschfuß 2 befestigt und besteht aus einer röhrenförmigen Prallelektrode 9, deren Innenfläche auf hohe Sekundäremissionsfähigkeit formiert ist; sie kann z. B. aus Cäsium auf Silberoxyd bestehen. Die Prallelektrode 9 weist mehrere Halterungen ι ο auf, die in Glasperlen 11 eingeschmolzen sind. Ebenfalls in diese Glasperlen eingeschmolzen sind Halterungsstützen 12 eines Paares durchbrochener Auffangelektroden 14, die vor den beiden offenen Enden der röhrenförmigen Prallelektrode 9 angeordnet sind. Unmittelbar hinter jeder Auffangelektrode befindet sich eine scheibenförmige Prallelektrode 15, die mit Halterungen 16 versehen ist. Die Halterungen 16 sind auch in die Glasperlen 11 eingeschmolzen. Die Prallelektroden 15 sind ebenfalls auf hohe Sekundäremission formiert. Durch die Glasperlen 11 werden die röhrenförmige Prallelektrode 9, die Auffangelektrode 14 und die scheibenförmigen Prallelektroden 15 in ihrer Lage zueinander unverrückbar festgehalten. Die beiden Auffangelektroden 14 sind durch die Leitung 20, die beiden scheibenförmigen Prallelektroden durch die Leitung 21 miteinander verbunden. Durch einen Quetschfuß 23 ist eine Zuleitung 22 zu den miteinander verbundenen Auffangelektroden und eine Zuleitung 24 zu den scheibenförmigen Prallelektroden gehaltert.

Die Röhre wird wie in Fig. 2 gezeigt betrieben. Die Glühkathode 3 ist über Leitung 30 geerdet. Die zu verstärkenden Signale gelangen über Leitung31 auf das Gitters. Das Schirmgitter 6 wird mittels Leitung 3 4 durch die Spannungsquelle 32 auf ein positives Potential gebracht. Die Leitung 36 führt von der Spannungsquelle 3 5 der röhrenförmigen Prallelektrode eine noch höhere positive Spannung zu. Die Spannungsquelle 37 führt über Leitung 39 den Prallelektroden 15, die Spannungsquelle 40 über den Widerstand 41 den Auffangelektroden 14 eine jeweils höhere Spannung zu. Die Auffangelektroden sind weiterhin über Leitung 42 mit einem Arbeitskreis "verbunden. Werden die Auffangelektroden an verschiedene Ausgangskreise gelegt, so wird jede getrennt über einen Widerstand an die Spannungsquelle 40 gelegt.

Beim Betrieb werden die von der Kathode 3 emittierten Elektronen durch die Gitter hindurch beschleunigt und treffen auf die Innenflächen der röhrenförmigen Elektrode 9 auf. Die hierbei ausgelösten Sekundärelektronen bilden einen Elektronenstrom, der sich teilt. Die an den offenen Enden der röhrenförmigen Elektrode ausgelösten Elektronen werden durch die vor der Öffnung befindliche durchbrochene Auffangelektrode beschleunigt und treffen auf die scheibenförmigen Prallelektroden 15 auf. Die dabei ausgelösten Sekundärelektronen werden nun von der benachbarten Auffangelektrode aufgenommen. Die Elektronen, die nahe der Mitte der röhrenförmigen Elektrode auftreffen, werden sich auf einer der in Fig. 2 mit 44 bezeichneten Bahnen bewegen. Durch diese Aufspaltung des Elektronenstromes innerhalb der Zylinderelektrode 9 werden die Raumladungseinflüsse in den folgenden Vervielfachungsstufen weitgehend ausgeschaltet.

Selbstverständlich können mehrere Vervielfachungsstufen auf die röhrenförmige Prall elektrode 9 folgen in ähnlicher Weise, wie im Ausführungsbeispiel für eine Stufe gezeigt ist. ioc

Claims

Patentansprüche:

i. Sekundärelektronenvervielfacher mit zwei oder mehr Vervielfachungsstufen, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu einer PrimärelektiOnenquelle (3) ein die erste Verstärkerstufe bildender und auf seiner Innenwand sekundäremissionsfähiger Hohlzylinder (9) angeordnet ist und daß vor den beiden offenen Enden dieses Zylinders je eine die Sekundärelektronen aus dem Inneren des Zylinders absaugende und in Richtung auf eine oder mehrere folgende Vervielfachungsstufen beschleunigende, gegebenenfalls zugleich als Auffangelektrode dienende, durchbrochene Elektrode (14) vorgesehen ist.
2. Elektronenvervielfacher nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Auslöseelektrode als Prallplatte (15) ausgebildet ist und daß vor dieser die

durchbrochene Auffangelektrode (14) angeordnet ist.
3. Elektronenvervielfacher nach Anspruch ι oder 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden mit verschiedenen Arbeitskreisen verbunden sind.
4. Elektronenvervielfacher nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden mit dem gleichen Arbeitskreis verbunden sind.
5. Elektronenvervielfacher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuergitter und! der ersten; Auslöseelektrode ein Schirmigitter angeordnet ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden:

britische Patentschrift Nr. 454 133.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen