DE755421C

DE755421C - Aus einem Plattenpaar bestehendes elektrostatisches Ablenksystem fuer Elektronenstrahlen

Info

Publication number: DE755421C
Application number: DEA74768D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-12-07
Filing date: 1934-12-07
Publication date: 1953-10-05

Description

Aus einem Plattenpaar bestehendes elektrostatisches Ablenksystem für Elektronenstrahlen Die Erfindung bezieht sich auf ein aus einem Plattenpaar bestehendes elektrostatisches Ablenksystem für Elektronenstrahlen.
Derartige Ablenksysteme werden neben magnetischen Ablenkspulen insbesondere in Braunschen Röhren verwendet und dienen hier zur Auslenkung des Elektronenstrahles in gewünschter, vorbestimmter Weise durch geeignete Aufladung der Platten oder aber zur Bestimmung der an den Platten liegenden Spannung durch Messung der Ausle nkung des Elektronenstrahles. Um bei gegebener Spannung an den beiden Ablenkplatten die durch das elektrostatische Feld bewirkte Ablenkung eines Elektronenstrahles bestimmter Geschwindigkeit zu berechnen, ist es erforderlich, das elektrische Feld so zu idealisieren, daß es zwischen den Platten völlig homogen, also auch konstant ist und -am Rand plötzlich auf Null absinkt. Der Ablenkwinkel ü ist dann proportional dem angelegten Feld. Das ist eine für die Anwendung äußerst wichtige Eigenschaft der Ablenkfelder allgemein, auch der magnetischen. Tatsächlich ist nun aber die Voraussetzung eines homogenen, plötzlich abbrechenden Feldes nicht erfüllt, sondern am Rande der Ablenkplatten ist ein Streufeld vorhanden. Es sind bereits verschiedene Versuche gemacht worden, um den in vielen Fällen sehr lästigen Streufeldeinfluß zu verringern.
Wie das Streufeld auf den Verlauf des Elektronenstrahles einwirkt, ist in Abb. i gezeichnet. Der durch den Pfeil dargestellte Elektronenstrahl erfährt, nachdem er bereits zum Ende A des Ablenkplattenpaares P, P gelangt und um den Winkel $ abgelenkt ist (E), noch eine zusätzliche Auslenkung Y durch das Streufeld der Platten (E'). Gelingt es, das Streufeld so zu korrigieren, daß der Strahl die Potentiallinien a., b, c nach Verlassen des Ablenkelements, wie in Abb. 2 bei B dargestellt, nahezu senkrecht schneidet, so kann die Zusatzablenkung Y verringert werden. Im Idealfall wird sie sogar verschwinden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in der Nähe der Ränder der Ablenkplatten eine oder mehrere Hilfselektroden vorzusehen, die an elektrostatische Gegenfelder erzeugende Potentiale gelegt sind, welche die unerwünschte Wirkung des Randfeldes praktisch aufheben.
Bei einem aus einem Plattenpaar bestehenden elektrostatischen Ablenksystem für Elektronenstrahlen, bei dem auf den Außenseiten des Ablenkplattenpaares (Hauptplattenpaares) an Gegenpotentiale gelegte plattenförmige Hilfselektroden vorhanden sind, sind gemäß der Erfindung mindestens zwei Hilfselektrodenpaare in verschiedenen zu den Ablenkplatten parallel-en Ebenen so angebracht, daß ihre Potentialnullinien mit der Nullinie des Hauptplattenpaares zusammenfallen und daß die einzelnen Platten der so gebildeten Anordnung abwechselnd an ein gegenüber dem Potential der nächstfolgenden Platte positives oder negatives Potential gelegt sind.
Die gewünschte Wirkung wird also durch Anwendung des Spiegelungsprinzips erreicht, nach dem der Außenraum des Hauptplattenpaares durch die Hilfsplatten abgeschirmt wird.
Die parallel zu den Hauptplatten liegenden Abschirmplatten können kleiner als die Hauptplatten, z. B. von bei zunehmender Entfernung vom Hauptplattenpaar abnehmender Größe, sein oder dieselbe Größe wie jene haben. Sie können aber auch größer als jene sein. Die Anordnung .wird vorzugsweise so getroffen, daß die dem Hauptplattenpa.ar folgenden Platten um so größer sind, je weiter von der Mitte entfernt sie angeordnet sind.
Der gegenseitige Abstand der einzelnen Platten voneinander richtet sich nach der Wirkung, die erzielt werden soll und auch nach der an die Platten angelegten Spannung. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, den Abstand für alle Platten gleich groß zu wählen oder ihn mit der Entfernung der einzelnen Platten von der Mitte der Anordnung entweder zunehmen oder abnehmen zu lassen.
Die einzelnen Platten liegen zweckmäßig, wie erwähnt, auf abwechselnd entgegengesetzt gleichem Potential. In vielen Fällen wird es auch vorteilhaft sein, die einzelnen Platten an abwechselnd entgegengesetzt gleiches Potential zu legen und zwischen je zwei Platten, außer zwischen den Hauptplatten (Ablenkplattenpaar), eine auf dem Potential der Mittellinie des Ablenkplattenpaares liegende Platte anzuordnen.
Welches dieser verschiedenen Ausführungsbeispiele zweckmäßig angewendet wird, hängt davon ab, «-elche Spannungen oder welche Auslenkungen des Elektronenstrahles im allgemeinen in Frage kommen. Das Ziel ist stets, die Potentiallinien so zu krümmen, daß sie von dem Elektronenstrahl, nachdem dieser das Ablenkelement verlassen hat, senkrecht geschnitten werden.
In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ablenksystems dargestellt. Bei diesem Ablenksystem sind sämtliche Platten gleich groß. Ihr gegenseitiger Abstand nimmt jedoch mit der Entfernung von der Mittellinie AT-M zu. So ist der Abstand zwischen den Platten O und R kleiner als der zwischen den Platten R und S. Das Potential wechselt hier zwischen +at und -u, wenn mit Nu11 dasjenige der Mittellinie M-M und mit ±u das Ablenkpotential an den Platten P, P bezeichnet wird.
Wenn die Platten mit der Entfernung von der Mittellinie M-M kleiner werden und sich ihr gegenseitiger Abstand z. B. verringert, so muß selbstverständlich die gesamte Anordnung sowohl zu der Mittellinie M-M des Plattenpaares wie zu der dazu senkrechten Mittelebene symmetrisch sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus einem Plattenpaar bestehendes elektrostatisches Ablenksystem für Elektronenstrahlen, bei welchem auf den Außenseiten des Ablenkplattenpaares (Hauptplattenpaares) an Gegenpotentiale gelegte plattenförmige Hilfselektroden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Hilfselektrodenpaare in verschiedenen zu den Ablenkplatten parallelen Ebenen so angebracht sind, daß ihre Potentialnullinien mit der Nullinie des Hauptplattenpaares zusammenfallen und daß die einzelnen Platten der so gebildeten Anordnung abwechselnd an ein gegenüber dem Potential der nächstfolgenden Platte positives oder 'negatives Potential gelegt sind. z. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei auf einer Seite des Elektronenstrahles aufeinanderfolgenden Platten je eine weitere parallel zu ihnen angebrachte Platte vorgesehen ist . und daß jedes dieser zusätzlichen Hilfselektrodenpaare an gleiches, vorzugsweise Nullpotential gelegt ist. 3. Elektrostatisches Ablenkelement nach Anspruch r oder a, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Platten gleich groß sind. 4.. Elektrostatisches Ablenkelement nach Anspruch z oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Hauptplattenpaar folgenden Hilfsplatten um so größer sind, je weiter entfernt sie von diesem angeordnet sind. 5. Elektrostatisches Ablenkelement nach einem der Ansprüche r bis d., dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Platten gleich weit voneinander entfernt sind.