DE750002C

DE750002C - Braunsche Roehre mit durch Kanalstrahlen an einer kalten Kathode ausgeloesten Elektronen

Info

Publication number: DE750002C
Application number: DER99716D
Authority: DE
Priority date: 1937-06-29
Filing date: 1937-06-29
Publication date: 1944-12-11

Description

Braunsche Röhre mit durch Kanalstrahlen an einer kalten Kathode ausgelösten Elektronen

Braunsche Röhren mit kalter Kathode und

Gasentladung haben den Vorteil, daß sie mit

verhältnismäßig einfachen Mitteln einen

intensiven Elektronenquellpunkt ergeben. Sie

weisen auch Vorteile auf, wenn man an der

Pumpe betriebene Anordnungen benutzen

will, um entweder Innenaufnahmen zu

machen oder aber um an den Ablenkplatten

und den im Röhreninneren liegenden Blenden

Änderungen zti treffen. Alsdann ist die grö-

l.iere Unempfindlichkeit der kalten Kathode

gegenüber atmosphärischen Einflüssen von

Vorteil im Vergleich zur Glühkathode.

Die Röhren mit kalten Kathoden haben

aber den -Nachteil, daß das Beschleunigungs-

feld von vornherein einen gegebenen Verlauf

hat und daß man wegen des Gasdrucks nur

.schwierig elektrostatische Konzentrierungs-

anordnungen benutzen kann. Hiermit ist

gleichzeitig der NTachteil verbunden, daß man

nur schwer niedrige Spannungen zwischen

Tier Anode und vier Kathode anwenden kann

und daß die Kaulängen verhältnismäßig groß

werden.

Die vorliegende Erfindung will nun einen

Weg zeigen, der erlaubt, die Vorteile der

kalten Kathode zu benutzen und sich gleich-

zeitig von den zuvor genannten Mängeln un-

abhängig zu machen.

Dies wird dadurch erreicht, daß bei einer

Braunsehen Röhre mit durch Kanalstrahlen

an einer kalten Kathode ausgelösten Elektro-

nen gemäß der Erfindung die Kanalstrahlen

einer Hilfsentladungsstrecke nach Durch-

fliegen der durchbohrten Kathode der Hilfs-

entla<lungsstrecke schräg auf eine Metall-

fläche fallen und daß <lie an der Metallfläche

ausrielösten lslektronen durch axialsymme-

trisch zur \Ietallthichennormalen in der

Auftreffstelle angeordnete Elektroden bc-

schleunigt werden, deren Potentiale und Ab-

stände so gewählt sind, daß der virtuelle Aus-

ber den an

gangspunkt derElektronen g ege nü

der Metallfläche ausgelösten l#--lektrotien zu-

rückverlegt erscheint. Die Hilfsentladung hat

also nur die Aufgabe der 1?1ektronenaus-

lösung durch Kanalstrahlen an deren Aitf-

treffstelle. Die Auftreffstelle der Kanalstrah-

len bildet somit die Elektronenquelle. Die

Elektronen werden von dieser Stelle nun mit

den üblichen Beschleunigungsspannungen her-

ausgezogen und in üblicher «'eise nutzbar

gemacht. Hierbei kann plan nun die. bekann-

ten Vorteile der elektrostatischen Xonzen-

trierung ausnutzen.

Es ist zwar bereits bekanntgeworden, eine

Tathode zu durchbohren und den durch die,

Bohrung hindurchtretenden Kanalstrahl auf

eine feste Wand auffallen zu lassen und hier

Elektronen auszulösen. Aber man hat in dein

bekannten Fall die entstehenden Elektronen

verzögert, anstatt sie wie in der Anordnung

nach der Erfindung zu beschleunigen.

Ferner ist bereits bekanntgeworden, wenn

auch nicht durch Kanalstrahlen, so doch durch

Elektronen an einer Metallplatte neue Elek-

tronen auszulösen und diese (Sekundärelek-

tronen) für die Braunsche Röhre zum "Zwecke

leichter Steuerbarkeit auszunutzen.

Demgegenüber hat die Verwendung von

Kanalstrahlen zur Auslösung von Elektronen

den Vorteil, daß sie besser als die Glüh-

kathode sehr feine Elektronenquellpunkte bei

an der Pumpe betriebenen offenen Braun-

schen Röhren erzielen läßt, die wiederum das

Hereinbringen der photographischen Platte

ins Vakuum. Auswechseln des Fluoreszenz-

schirnis, Änderungen in konstruktiver Hin-

sicht (z. B. Verändern des Abstandes der Ab-

lenkplatten) ermöglichen.

Der Grundgedanke der Erfindung wird

durch Fig. i näher erläutert. Es bedeutet i

die durchbohrte Kathode der Hilfsentladungs-

strecke, 2 die Wandung und 3 die zugehörige,

die Entladungsstrecke abschließende Anode.

Der Kanalstrahl 4 trifft durch die Bohrung 5

der Kathode auf die Metallscheibe 6. Die

auftreffstelle ; ist die Elektronenquelle für

die Braunsche Röhre. Um die Anordnun- !,

synlnletrisch zu gestalten, ist nochmals eine

entsprechende Anordnung i' 2' 3'4' 5' vorge-

selten, die ebenfalls mit denselben Spannun-

@c11 tilld unter demselben Druck betrieben

wird, so daß die Stelle 7 von zwei Seiten

(oder von mehreren Seiten) beschossen wer-

den kann. Vor der Tathode ; ist eine De-

8 vorgesehen. die die

Elcktronen Herauszieht. und eine Elektrode 9,

die zur weiteren 13:sclileutiirittil" auf die -e-

@\-iin>clite Eildspannung dienen soll. Doch

,paltilttn sl:otll-

Ia»eet #iClt tLUCl, alle ülll-i"ell 7

1»nationen zur Beschlcuni-un<- bzw. Vor-

z 1,erung der bei 7 entstelienden Elektronen

(, b

vorsehen, clll#ILso Blenden -zur @le@renz@n des

Strahlquerschnittes.

Die Walil der Spanntnigen wird inati int

a11-(-weinen so trotten, d.113 der I#.lcl:trotle #@

I#'.r@leu@tential zukommt ttlld aa13 die Kattio-

Unistä nden die Anoden 3 und 3' im Verhält-

nis zu 9 positive Spannungen erhalten. Be-

kanntlich hat ein elektrostatisches Beschleu-

nigungsfeld eine , bündelnde Wirkung, und

zwar - lie-t die virtuelle Kathode um a # 1'

i"

(Tl8 Spannung an der Deschleuniguilgselek-

;txode b, he Spannung an der Elektrode g

#cegen die Kathode 7, a Entfernung der Elek-

troden S und c» voll der Elektrode g entfernt,

so daß man durch diese Anordnung den

virtuellen Ausgangspunkt der Elektronen

stark zurückverlegen kann. Die Beschleu-

nigungsspannung für die Elektronen ist ganz

unabhängig von der Spannung, mit der der

Kanalstrahl erzeugt wird.

Es kann vorteilhaft sein, den Elektronen-

quellpunkt 7 in Form einer Vertiefung aus-

zubilden, wie es Fig. 2 andeutet. Diese Ver-

tiefung übt in bekannter «'eise eine konzen-

trierende Wirkung auf die austretenden Elek-

tronen aus.

Man wird vorteilhaft zwei Vakua benutzen,

und zwar das Vakuum in dem Raum vor der

Kathode 7 möglichst hoch bringen, das

Vakuum der Hilfsentladungsstrecken 2, 2'

aber so bemessen, daß man möglichst inten-

sive Kanalstrahlen erhält. Hierdurch gelingt

es, die Elektronenerzeugung und Verwendung

in gutem Hochvakuum vorzunehmen.

Auch läßt sich die Erfindung leicht zur Er-

zeugung von 'Zehrstrahlröhren verwenden.

Man braucht nur verschiedene Kanalstrahlen

auf verschiedene Stellen der Metallplatte 6

auftreffen zu lassen und alsdann jeden der

entstehenden Elektronenstrahlen elektro-

statisch oder elektromagnetisch für sich zu

bündeln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Braunsche Röhre mit durch Kanal- strahlen an einer kalten I-lthode ausge- lösten EI2ktronen, dadurch gekennzeich- net, daß die Kanalstrahlen einer Hilfs- entladungsstrecke nach Durchfliegen der durchbohrten Kathode der Hilfsentla- dtnigsstreclce schräg auf eine Metallfläche fallen und daß die an der Metalhläche ausgelösten Elektronen durch axialsym- iltetrisch zur 1Ictallflächennormalen 111 der Auftrefstelle riii"enrdttete Elektroden besrhleunit werden, deren Potentiale und Abstinde so gewählt sind, <laß der virtuelle _@tl@aIl@''#pllllkt der l:lektrollell gegenüber den :in «er Metalliläche ausgelösten Elek- tronen zuriickverltgt erscheint. z. Braunsche I'iilire nach Anspruch i, dadurch äeli:eilllzeic1111et. daß symmetrisch -11r .\clise der 1lraunsrhen 1Zölire mehrere Iülisentladuu@@s;treChcll angeordnet Sind,

3. Braunsche Röhre mit mehreren Hilfsentladungsstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den verschiedenen Auftreffstellen je ein Kathodenstrahlbeschleunigungssystem zugeordnet ist. 4.. Braunsche Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfläche an der oder den Auftreffstellen der Kanalstrahlen eine Vertiefung aufweist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift , . . . N r. 581499; Wien-Harms, Handbuch der Experimentalphysik, Bd. 14 (1927), S. 476 ff., besonders S. 481, hig. 36; Alberti, Braunsche Kathodenstrahlröhren und ihre Anwendung, Berlin (r932), S. 6o; Archiv für Elektrotechnik, Bd. 30 (I936), S. 157 ff., besonders S. 166, Abs. 3 (Arbeit von Krug); Archiv für Elektrotechnik, Bd. 24 (193o), S. 899, besonders Abs. 5 ttnd S. 9oo.