DE755478C - Elektronenroehre mit mindestens einer Sekundaeremissionselektrode - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 22. AUGUST 1968

RE ICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 13 os

N 4i8i5VIIIc/2ig

auf dem Gebiet des gewerblichen Rechtsschutzes vom 8. Juli 1949)

sind als Erfinder genannt worden

Philips Patentverwaltung G.m.b.H., Berlin

(Ges. v. 15. 7.1951) "

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenröhre mit mindestens einer Sekundäremissionselektrode; unter einer Sekundäremissionselektrode ist in dieser Beziehung ein Körper zu verstehen, der wenigstens über einen Teil seiner Oberfläche aus einem beim Aufprall eines Primärelektronenstroms leicht Sekundärelektronen aussendenden Stoff besteht. Solche Elektroden können in sogenannten Sekundäremissionsröhren, Elektronenvervielfachern od. dgl. zur Verwendung kommen..

Es sind bereits verschiedene Stoffe vorgeschlagen worden, die sich an der Oberfläche von Sekundäremissionselektronen aussendenden Elektroden verwenden lassen. Viel verwendete Stoffe sind Alkalimetalle, z. B. Caesium und Erdalkalimetalle, oder auch die Oxyde dieser Elemente.

Wenn man mit diesen bekannten Stoffen Untersuchungen anstellt, so stößt man auf eine Anzahl von auf den ersten Blick unerklärlichen und ziemlich willkürlichen Erscheinungen. Der Erfinder hat z. B. gefunden, daß die Sekundäremission einer mit einem Alkalioder Erdalkalimetall überzogenen Elektrode verschiedene Anfangswerte haben kann und sich auch während des Betriebes der Röhre ändern, tmd zwar in bestimmten Fällen be-

trächtlich zunehmen kann. Andererseits zeigt es sich, daß die Sekundäremission von Oxyden in vielen Fällen während des Betriebes der Röhre abnimmt.
Aus sämtlichen Untersuchungen ist schließlich festgestellt worden, daß sich die günstigsten Ergebnisse bei Elektronenröhren mit einem Elektrodensystem mit mindestens einer Sekundäremissionselektrode, deren Oberfläche ίο aus einer oder mehreren Verbindungen, z. B. dem Oxyd der Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetalle besteht, aus denen im Laufe des Betriebes der Röhre die den Verbindungen zugrunde liegenden Metalle frei werden, dadurch erzielen lassen, daß nach der Erfindung in der Röhre in Kapseln untergebrachte Stoffe ' vorgesehen sind, die bei ihrer Erhitzung Sauerstoff oder Kohlendioxyd zur Erzielung einer Verbindung mit dem freien Metall abgeben, und daß weiterhin für etwa in Überschuß entwickelten Sauerstoff oder Kohlendioxyd ein Fangstoff vorgesehen ist. Unter den Alkalimetallen versteht man die Metalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium, unter den Erdalkalimetallen die Metalle Calcium, Strontium, Barium und in diesem Fall auch Beryllium und Magnesium, während unter den Erdmetallen verstanden werden Aluminium, Scandium, Yttrium. Lanthanium und die übrigen Metalle der Gruppe der Lanthanide (Seltene Erdmetalle); weiterhin Titanium, Zirkonium, Hafnium und Thorium.

Es wurde nämlich festgestellt, daß die der Verwendung von leicht Sekundärelektronen aussendenden Stoffen anhaftenden, ziemlich willkürlichen Erscheinungen dadurch herbeigeführt werden, daß eine Sekundäremissionselektrode die höchste Sekundäremission hat, wenn sie mit einer Verbindung eines Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetalls überzogen ist. Die Sekundäremissionsfähigkeit von Verbindungen hat sich nämlich viel höher erwiesen als die der entsprechenden Metalle selbst. Ferner hat es sich herausgestellt, daß die Sekundäremission von Verbindungen während des Betriebes der Röhre nachläßt, was vermutlich dadurch verursacht wird, daß sich die Verbindungen bei der Verwendung der Röhre teilweise zersetzen, wobei freies Metall entsteht. Wenn man von einer praktisch kein freies Metall enthaltenden Verbindung ausgeht und dafür Sorge trägt, daß bei deren Zersetzung die Verbindung wieder zurückgeformt werden kann, erhält man Sekundäremissionselektroden mit einer während längerer Zeit gleichbleibenden hohen Sekundäremission.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird in der Röhre selbst oder in einem mit der Röhre in Verbindung stehenden Raum eine Kapsel angebracht, die Mangandioxyd enthält, aus dem bei verhältnismäßig leichter Erhitzung Sauerstoff frei wird. Man kann aber auch andere Stoffe, z. B. Karbonate, verwenden, aus denen bei Erhitzung Kohlensäure frei wird, was ebenfalls zu Oxydbildung mit den Alkali-, Erdkali- oder Erdmetallen Anlaß geben kann.

Damit, falls man diese Bearbeitung in der ganz abgeschmolzenen Röhre ausführt, die übrigbleibenden Gase keinen nachteiligen Einfluß auf die weitere Wirkungsweise der Röhre selbst haben, wird nach Erzeugung der die chemischen Verbindungen bildenden Gase zur Bindung des in Überschuß entwickelten Sauerstoffes oder Kohlendioxyds ein z. B. aus Barium oder Magnesium bestehender Fangstoff verdampft. Auch ist dann in den meisten Fällen eine Regenerierung der Primärkathode erforderlich.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels, in dem eine Elektronenröhre nach der Erfindung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. In der Abbildung ist mit ι der Kolben eines Elektronenvervielfachers bezeichnet, der am einen Ende mit einer Quetschstelle 2 ausgestattet ist, in welche eine große Anzahl von Stromzuführungsleitern eingeschmolzen ist. Am anderen Ende ist ein Zuführungsleiter 3 der Anode 4 durch die Wand nach außen geführt. In der Röhre befindet sich ferner eine Primärkathode S, eine Anzahl von Sekundäremissionselektroden 6, eine Anzahl von Gegenelektroden 7, die jeweils mit einer einer folgenden Gegenelektrode 7 gegenüberliegenden Sekundäremissionselektrode verbunden sind, und ein Gitter 8. Die Röhre ist von einer nicht dargestellten Magnetspule umgeben, die mit Hilfe der zwischen den Elektroden 6 und 7 auftretenden elektrischen Felder eine solche Feldverteilung bewirkt, daß die aus der Kathode 5 austretenden Elektronen die erste Sekundäremissionselektrode 6 treffen und die aus dieser Elektrode ausgelösten Elektronen auf die darauffolgende Sekundäremissionselektrode gelangen usw. Die Elektroden 6 sind mit einem Stoff von hoher Sekundäremissionsfähigkeit, z. B. mit Caesiumoxyd, Bariumkarbonat, Strontiumkarbonat od. dgl., überzogen. In der Röhre sind Kapseln 9 und 10 vorgesehen. Mit 9 sind Mangandioxyd enthaltende Kapseln bezeichnet, aus denen bei verhältnismäßig leichter Erhitzung Sauerstoff frei wird, während die Behälter 10 Magnesium enthalten. Wenn, nachdem die Röhre während einiger Zeit betrieben worden ist, die Sekundäremission der Elektroden 6 abzunehmen anfängt, wird z. B. durch örtliche Erhitzung von außen her oder durch Hochfrequenzerhitzung eine der

Kapseln 9 erhitzt, wodurch Sauerstoff frei wird und gegebenenfalls gebildetes Alkalioder Erdalkalimetall wieder oxydiert wird; darauf wird ein Fangstoffbehälter 10 erhitzt, wodurch Magnesium in der Röhre verdampft und die nicht verbrauchten Sauerstoffreste entfernt. Auf diese Weise wird während längerer Zeit eine sehr hohe Sekundäremission beibehalten; so erhält man z. B. bei Verwendung von Bariumoxyd bei einer Spannung von 400 V während sehr langer Zeit einen Sekundäremissionsfaktor von 4,75, von Caesiumchlorid bei 400 V 6,5, von Bariumfluorid bei 600 V 5,0, von Magnesiumoxyd bei 300 V 2,18. Für die reinen Metalle ist diese Sekundäremission für Ba 0,8, für Cs 0,72 und für Mg 0,95.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ao i. Elektronenröhre mit einem Elektrodensystem mit mindestens einer Sekundäremissionselektrode, deren emissionsfähige Oberfläche aus einer oder mehreren Verbindungen, z. B. dem Oxyd der Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetalle besteht, aus denen im Laufe des Betriebes die den Verbindungen zugrunde liegenden Metalle frei werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Röhre in Kapseln untergebrachte Stoffe vorgesehen sind, die bei ihrer Erhitzung Sauerstoff oder Kohlendioxyd zur Erzielung einer Verbindung mit dem freien Metall abgeben, und daß weiterhin für etwa im Überschuß entwickelten Sauerstoff oder Kohlendioxyd ein Fangstoff vorgesehen ist.
2. 2. Elektronenröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kapseln Mangandioxyd untergebracht ist.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Französische Patentschriften Nr. 629 840, 801 041.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 604/9 S.