Verfahren zur Justierung einer Entladungsröhre zur Erzeugung schneller
Ionen (Kanalstrahlrohr) Die künstliche Erzeugung von Kernprozessen geschieht heute
vielfach durch Beschießen der Reaktionsschicht mit schnellen Ionen. Als Ionenquelle
werden häufig Kanalstrahlrohre verwendet, -bei denen die aus dem Kanal austretenden
Ionen beispielsweise mit 300 000 Volt nachbeschleunigt werden. Um eine möglichst
große Kanalstrahlintensität zu erlangen, ist es notwendig, daß der sogenannte Kanalstrahlpinsel
(damit bezeichnet man die im Kanalstrahlrohr zu einem engen Bündel zusammengeschnürte
Ionenentladung) möglichst vollständig in den Kanal einfällt und auch möglichst parallel
zu den Wänden verläuft. Beides erreicht man durch richtige Zentrierung des inneren
Rohres gegenüber dem Kanal und dadurch, daB man eine im wesentlichen als Reflektor
für die im Entladungsraum entstehenden Elektronen dienende Platte in dem inneren
Rohr in. der richtigen Höhe anbringt. Die Erfindung bezieht sich nun auf ein bequemes
Verfahren zur Zentrierung des Kanalstrahlpinsels.Procedure for adjusting a discharge tube for the generation of fast ions (channel beam tube) The artificial generation of nuclear processes is nowadays often done by bombarding the reaction layer with fast ions. Channel beam tubes are often used as the ion source, in which the ions emerging from the channel are post-accelerated, for example with 300,000 volts. In order to achieve the greatest possible channel beam intensity, it is necessary that the so-called channel beam brush (this describes the ion discharge constricted into a tight bundle in the channel beam tube) penetrates the channel as completely as possible and also runs as parallel to the walls as possible. Both can be achieved by correctly centering the inner tube with respect to the channel and by placing a plate, essentially serving as a reflector for the electrons generated in the discharge space, in the inner tube at the correct height. The invention now relates to a convenient method for centering the channel beam brush.
Es ist bekannt, bei Elektronenstrahlröhren das System Anode-Kathode
gegenüber einer Blende zu verschieben und zum Zweck der
Justierung
den auf einem Leuchtschirm durch den Elektronenstrahl erzeugten Leuchtfleck zu beobachten.
Aus der Beobachtung des Leuchtflecks können jedoch keine sicheren Rückschlüsse auf
die Richtung der vorzunehmenden Justierung gezogen werden. Diese Schwierigkeiten
sind besonders groß, wenn es sich um eine Gasentladung handelt, die so justiert
werden soll, daß möglichst wenige der erzeugten schnellen Ionen auf die Kanalwand
auftreffen.It is known to use the anode-cathode system in cathode-ray tubes
to move towards an aperture and for the purpose of
adjustment
to observe the light spot generated by the electron beam on a fluorescent screen.
However, no reliable conclusions can be drawn from observing the light spot
the direction of the adjustment to be made. These difficulties
are particularly large when it comes to a gas discharge that adjusts in this way
should be that as few of the generated fast ions as possible on the channel wall
hit.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung zur Justierung einer Entladungsröhre
zur Erzeugung schneller Ionen (Kanalstrahlrohr), bei der der rohrförmige Teil der
Anode gemeinsam mit ihrem Reflektor gegenüber der Kathode verschiebbar angeordnet
ist, wird der Verlauf des leuchtenden Kanalstrahlpinsels durch ein in der Wandung
der Entladungsröhre in Richtung des Kanalstrahls vorgesehenes Fenster und durch
den Kanal visuell beobachtet und der rohrförmige Teil der Anode gemeinsam mit ihrem
Reflektor gegenüber der Kathode so lange verschoben, bis die Achse des Kanalstrahlpinsels
mit der Achse des Kanals zusammenfällt. Es zeigt sich nämlich, daß bei Gasentladun:gsröhren
die unmittelbare Beobachtung des Kanalstrahlpinsels in seiner Richtung seine Lage
gegenüber der Kanalöffnung sehr viel genauer erkennen läßt als irgendwelche durch
ihn erzeugten Leuchtschirmbilder. Damit bei dieser Anordnung möglichst wenig Ionen
an die Wände des Kanals gelangen, gibt man dem Kanal zweckmäßigerweise eine schwach
konische Form, d. h. eine Form, die der Form des Kanalstrahlpinsels entsprechend
in Richtung des Strahls erweitert ist. Das zur Beobachtung des Kanalstrahlpinsels
in Richtung des Strahls vorgesehene Fenster wird zweckmäßig gegen die auftreffenden
Ionen elektrisch durch ein Drahtnetz geschützt.In the method according to the invention for adjusting a discharge tube
for the generation of fast ions (canal tube), in which the tubular part of the
The anode and its reflector are arranged to be displaceable relative to the cathode
is, the course of the luminous canal jet brush through a in the wall
the discharge tube in the direction of the channel beam provided window and through
visually observed the channel and the tubular part of the anode together with theirs
The reflector is shifted in relation to the cathode until the axis of the channel beam brush
coincides with the axis of the channel. It turns out that with gas discharge: gsröhren
the direct observation of the canal brush in its direction its position
opposite the channel opening can be seen much more precisely than any through
luminescent screen images generated him. So with this arrangement as few ions as possible
get to the walls of the canal, the canal is expediently given a weak
conical shape, d. H. a shape that corresponds to the shape of the channel beam brush
is expanded in the direction of the beam. The one for observing the canal brush
Window provided in the direction of the beam is expediently against the impinging one
Ions are electrically protected by a wire mesh.
Durch den Kanal und das Fenster hin durch kann man auch den auf dem
Anodenspiegel sich ausbildenden hell leuchtenden Fleck geringen Durchmessers beobachten.
Dies ermöglicht auch die Zentrierung des den Anodenspiegel umgebenden Rohres in
bezug auf diesen. Dabei wird die Anordnung zweckmäßigerweise so gewählt, daß die
Verschiebung des Anodenspiegels und des ihn umgebenden Rohres gegenüber der Kathode
im Betrieb, d. h. unter Vakuum und unter Spannung, möglich ist. Auf diese Weise
kann man leicht die Einrichtung so einstellen, daß die größtmögliche Kanalstrahlintensität
erreicht wird.Through the canal and the window you can also see the one on the
Observe the anode mirror forming a brightly shining spot with a small diameter.
This also enables the tube surrounding the anode mirror to be centered in
with respect to this. The arrangement is expediently chosen so that the
Displacement of the anode mirror and the tube surrounding it with respect to the cathode
in operation, d. H. under vacuum and under tension, is possible. In this way
one can easily adjust the device so that the greatest possible channel beam intensity
is achieved.
Für die Erzielung einer großen Kanalstrahlintensität ist die Form
des Kanals von großer Bedeutung. Um verschiedene Kanalformen ausprobieren bzw. ersetzen
zu können, müßte man das Kanalstrahlrohr herausnehmen. Dies wird in bequemerer Weise
dadurch erreicht, daß der mittlere Teil. der Kathode, der den Kanal enthält, ausschraubbar
ausgeführt ist und von unten nach Abkitten der Glasplatte mit Hilfe eines langen
Schlüssels ausgewechselt werden kann. Die Auswechslung kann beispielsweise auch
durch die Bohrung des häufig an der Apparatur befindlichen Hahnes vorgenommen werden.In order to achieve a large channel beam intensity, the shape is
of great importance. To try or replace different canal shapes
to be able to, one would have to remove the sewer pipe. This is done in a more convenient way
achieved in that the middle part. the cathode, which contains the channel, can be unscrewed
is carried out and from below after pitting the glass plate with the help of a long
Key can be exchanged. The substitution can, for example, also
be made through the bore of the cock, which is often located on the apparatus.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Entladungsrohres nach
der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing is an embodiment of the discharge tube according to
the invention shown for example.
In einem Isolierrohr i aus Glas oder Porzellan befindet sich die seitlich
verschiebbare innere Elektrode 2, die von der Elektrode 3 umgeben ist. Diese Elektrode
3 wird beispielsweise auf einem Potential von 300 000 V gegen die Grundplatte
gehalten, die innere Elektrode 2 beispielsweise auf einem 30 oOOV höheren Potential.
Die äußere Elektrode enthält in ihrem oberen Teil, d. h. den eigentlichen Kanal.,
eine Bohrung von wenigen Millimetern Durchmesser. Der Kanal hat vorzugsweise die
Form eines sich nach unten erweiternden Konus. Am unteren Ende des Entladungsrohres
ist ein Saugstutzen 5 angeschlossen, an dem die Glasscheibe 6 angekittet ist. In
einer Vertiefung des Saugstutzens steht ein von dem Saugstutzen isoliert aufgestellter
Ionenfänger 7. Es hat sich als. zweckmäßig erwiesen, innerhalb der inneren Elektrode
2 eine in der Längsrichtung des Entladungsrohres verschiebbare Platte 8 anzuordnen,
die im wesentlichen als Reflektor für die in dem Entladungsraum entstehenden Elektronen
dient.The laterally displaceable inner electrode 2, which is surrounded by the electrode 3, is located in an insulating tube i made of glass or porcelain. This electrode 3 is held, for example, at a potential of 300,000 V with respect to the base plate, the inner electrode 2, for example, at a potential 30,000 V higher. In its upper part, ie the actual channel, the outer electrode contains a bore a few millimeters in diameter. The channel preferably has the shape of a cone that widens downwards. At the lower end of the discharge tube, a suction nozzle 5 is connected to which the glass pane 6 is cemented. An ion trap 7 set up isolated from the suction nozzle stands in a depression in the suction nozzle. It has been found to be. It has been shown to be expedient to arrange a plate 8 which is displaceable in the longitudinal direction of the discharge tube and which essentially serves as a reflector for the electrons produced in the discharge space within the inner electrode 2.