DE767612C

DE767612C - Anordnung zur Verstaerkung eines Elektronenbildes durch Sekundaerelektronenemission

Info

Publication number: DE767612C
Application number: DEA80105D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Mahl; Richard Dipl-Ing Orthuber; Eberhard Dr Phil Steudel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-07-30
Filing date: 1936-07-31
Publication date: 1953-01-05

Description

Es ist bekannt, daß Elektronen geeigneter Geschwindigkeit aus Platten, die aus geeigneten Stoffen bestehen oder mit ihnen überzogen sind, Sekundärelektronen herausschlagen können, wobei die Ausbeute fünf bis zehn Elektronen je auf treffendes Primärelektron betragen kann. Durch wiederholte Anwendung dieses Vorgangs ist eine außerordentlich wirksame Verstärkung eines Elektronen-Stroms zu erzielen. Es liegt nun nahe, durch einen ähnlichen Vorgang auch die Verstär-

kung von schwachen Elektronenbildern durchzuführen. Mit der bekannten Anordnung von Zworykin, die inhomogene elektrische Beschleunigungsfelder bzw. Magnetfelder verwendet, ist das nicht möglich.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verstärkung eines Elektronenbildes durch Sekundärelektronenemission, bei der die Primärelektronen auf eine Platte auffallen und die Sekundärelektronen die Platte in entgegengesetzter Richtung verlassen und bei

*) Von der Patenisucherin sind als die Erfinder angegeben worden: Dipl.-Jng. Richard Orthuber, Dr.-Ing. Hans Mahl und Dr. phil. Eberhard Steudel, Berlin

der die Trennung der beiden Strahlengänge durch ein zur Strahlenausbreitungsrichtung senkrechtes, nahezu homogenes Magnetfeld erfolgt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch eine Beschleunigungselektrode, die zwischen der Sekundäremissionselektrode und dem Magnetfeld angeordnet ist. so daß die Sekundärelektronen vor Eintritt in das Magnetfeld beschleunigt werden,
ίο Der Erfindungsgedanke sei an Hand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsformen einer Anordnung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind, näher erläutert. In Abb. ι bedeutet ι den abzubildenden Gegenstand, beispielsweise eine durchsichtige Photokathode, die in Richtung der Pfeiler von einem Lichtbild getroffen wird. Die aus der Photokathode ausgelösten Elektronen werden durch die Anode 3 beschleunigt und mit Hilfe eines zur Zeichenebene senkrecht zu denkenden Magnetfeldes, dessen räumliche Begrenzung etwa mit der kreisförmigen Umrandung 4 der Röhre zusammenfallen möge, auf eine Sekundäremissionsplatte 5 gelenkt, die gegenüber dem Gegenstand 1 auf einem für die Sekundäremission günstigen Potential, beispielsweise 200 bis 300 Volt, liegt. Das gleiche Magnetfeld, daß die Photoelektronen auf die Platte 5 lenkte, sorgt dafür, daß die aus 5 austretenden Sekundärelektronen auf den Leuchtschirm 6 gelenkt werden. Xach der Erfindung" sollen nun die Sekundärelektronen an der Stelle des Magnetfeldes bereits eine erhebliche Geschwindigkeit haben. Dies wird durch eine geeignete Ausbildung der i\node 3 erreicht, die beispielsweise als Wandbelag des Kolbenteiles 4 wie auch der rohrförmigen Ansätze 7, 8 und 0 ausgebildet sein kann und gegenüber der Kathode 1 auf stark positivem Potential, beispielsweise 10 kV. liegt. Durch diese j\usbildung der Anode wird erreicht, daß die aus 5 austretenden Sekundärelektronen bereits im rohrförmigen Ansatz 8 eine nahezu 10 kV entsprechende Energie haben, während andererseits durch die isolierte Anbringung der Platte 5 gegenüber der Anode 3 erreicht wird, daß die auf 5 auftreffenden Primärelektronen eine für die Sekundär- j emission günstige Geschwindigkeit haben. ! L'nter Umständen kann es zweckmäßig sein, Elektronenlinsen 10. 11 und 12 anzubringen. ! die für die Entstehung eines Bildes von 1 auf 5 I und "von 5 auf 6 sorgen. Diese Elektronen- j linsen können entweder als zusätzliche magnetische Linsen oder zusätzliche elektrische Linsen ausgebildet sein, wobei es im letzteren Fall zweckmäßig ist, den Anodenbelag 3 nicht allzu nahe an die Elektroden 1, 5 oder 6 heranzubringen, sondern vielmehr 6a noch eine oder mehrere weitere Belegungen in ! der Xähe der Elektroden anzubringen, wie sie \ beispielsweise durch 13 und 14 angedeutet ^; sind. Durch geeignete Einstellung der an die j Belegungen zu legenden Potentiale kann die ^! gewünschte Linsenwirkung erzielt werden. ! Schließlich ist es auch möglich, die Linseni wirkung lediglich durch geeignete Ausgestal-I tung 1 Krümmung) der Elektroden 1, 5 oder (> ! herzusteilen oder auch die genannten Mög-' Henkelten miteinander zu vereinigen. Die be-1 schriebene Anordnung läßt sich in bekannter ! Weise zur Verstärkung eines Bildes benutzen, wobei insbesondere der Gegenstand 1 nicht die von einem Lichtbild getroffene Photokathode zu sein braucht. Auf 5 entsteht ein im allgemeinen nicht sichtbares Bild von 1; auf 6 entsteht ein verstärktes Bild von 5. Es ist zweckmäßig, den Leuchtschirm 6 auf ein gegenüber 5 stark positives Potential, l>eispielsweise auf Anodenpotential zu legen.

Um die Entstehung der Elektronenbilder auf 5 und 6 nicht durch Inhomogenitäten des ablenkenden Magnetfeldes zu stören, werden j im allgemeinen besondere Maßnahmen er-J griffen, um ein möglichst homogenes und j scharf 'begrenztes Magnetfeld zu erhalten. Man wird also das Magnetfeld durch Eisen in geeigneter Weise abschirmen, kann al>er auch permanente oder Elektromagnete geeigneter Formgebung verwenden.

In Abb. 2 ist eine Abänderung der beschriebenen Anordnung dargestellt für den Fall, daß eine wiederholte \'erstärkung des Elektronenbildes durch Sekundärelektronenemission erwünscht ist. Hier fällt das durch die Pfeile 15 angedeutete Lichtbild auf eine Photokathode 16. Die von der Kathode 16 ausgehenden Elektronen werden in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Abb. 1 auf eine Sekundäremissionsplatte 17 geworfen, kommen von dort auf die Sekundäremissionsplatte 18, nach 19, nach 20 und so fort, wie es durch die eingezeichneten Pfeile dargestellt ist. Die Potentiale der Platten werden so gewählt, daß jede Platte gegenüber der vorhergehenden ein für die Sekundäremission günstiges Potential hat, so daß die Platten 16,17, 18,19,20 beispielsweise o, 200, 400, ooo, 800 Volt haben können. Die hier nicht besonders eingezeichnete Anode hat wieder eine gegenüber allen Platten hohe positive Vorspannung, beispielsweise 10 kV. Den Platten 16, 17 usw. vorgelagerte, hier nicht gezeichnete Elektronenlinsen sorgen für eine Abbildung jeder Platte auf die nächste. Der Vorteil der beschriebenen Anordnung ist, daß zur Trennung aller zugehörigen Primär- und Sekundärstrahlengänge das gleiche Magnetfeld benutzt werden kann.

Wenn keine besonders hohe Vergrößerung oder keine hohe Auflösung des zu verstärken- . den Bildes gewünscht wird, ist es möglich,

vor einer oder mehreren der sekundärstrahlenden Platten feinmaschige Netze anzubringen, nach deren Verlassen die Sekundärelektronen gleichzeitig eine Beschleunigung sowie bei geeigneter an sich bekannter Ausbildung der Netze eine Linsenwirkung erfahren haben. Falls das Netz der Platte genügend eng benachbart ist, ist es möglich, die sekundärstrahlende Platte an die Begrenzung oder sogar in das Innere des ablenkenden Magnetfeldes zu legen, da in diesem Fall eine merkliche Ablenkung der Elektronen in dem Gebiet kleiner Geschwindigkeit nicht erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Anordnung zur Verstärkung eines Elektronenbildes durch Sekundärelektronenemission, bei der die Primärelektronen auf eine Platte auffallen und die Sekundärelektronen die Platte in entgegengesetzter Richtung verlassen und bei der die Trennung der beiden Strahlengänge durch ein zur Strahlenausbreitungsrichtung senkrechtes, nahezu homogenes Magnetfeld erfolgt, gekennzeichnet durch eine Beschleunigungselektrode, die zwischen der Sekundäremissionselektrode und dem Magnetfeld angeordnet ist, so daß die Sekundärelektronen vor Eintritt in das Magnetfeld beschleunigt werden.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch « gekennzeichnet, daß besondere, an sich bekannte Mittel, z. B. Eisenabschirmungen, zur Erzielung eines scharf begrenzten homogenen Magnetfeldes vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch ι oder 2,

gekennzeichnet durch einen permanenten oder Elektromagneten.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur wiederholten Sekundärverstärkung vorgesehen sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kathode, Sekundäremissionsplatten und Auffangplatte (Leuchtschirm) rings um das gemeinsame, vorzugsweise mit etwa kreisförmigem Querschnitt ausgebildete Magnetfeld angeordnet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Entladungsrohres mit einer auf Anodenpotential befindlichen Belegung versehen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Elektronenlinsen vorgesehen sind, die eine Abbildung jeder Platte auf die nächste vermitteln.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Elektronenlinsen in an sich bekannter Weise als Netzlinsen ausgebildet sind.

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

USA.-Patentschriften Nr. 1 450 265,

1969399;

französische Patentschrift Nr. 801 041;
VDJ Zeitschrift, Bd. 79, Nr. 17, S. 522/23 und Abb. 16.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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