DE857246C - Einrichtung zum Erzeugen von Strahlen elektrisch geladener Materieteilchen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Erzeugen von Strahlen elektrisch geladener Materieteilchen Bei der Erzeugung von Strahlen elektrisch geladener Materieteilchen wird in der Regel eine Fmissionselektrode benutzt, die mit einer Steuerelektrode und einer Beschleunigungselektrode ein Triodensvstem bildet. Bei dieser Anordnung sind die Intensität und die materialstrahloptischen Wirkungen eng miteinander gekuppelt, derart, daß der Strablduerschnitt durch Begrenzung des emittierenden Gebietes der Emissionselektrode Verringert wird.
• Die Einrichtung zum Erzeugen von Strahlen elektrisch geladener 'Materieteilchen, insbesondere Ionen, mit einem aus Emissionselektrode, Steuerelektr(xle und llescllleuiiigun#rselektrode bestehenden Triodensvstem unterscheidet sich gemäß der Erfindung von den bekannten Systemen dadurch, daß hinter der Emissionselektrode eine in ihrem der Emissionselektrode nahen Teil stark vorgewölbte, vorzugsweise kegelförmige Hilfselektrode vorgesehen ist, die betriebsmäßig gegenüber der Emissionselektrode auf einem die Ladungsträger abstoßenden Potential liegt. Vermöge dieser Anordnung wird erreicht, daß der Überkreuzungspunkt der Ladungsträgerbahnen so weit von der Emissionselektrode entfernt ist, daß die Ladungsträger ihn praktisch unter dem von den Strahlrändern eingeschlossenen Winkel durchlaufen. Dieser Winkel wird um so kleiner, je größer der Abstand zwischen dem Überkreuzungspunkt und der Emissionselektrode gewählt wird. #-,\'ird die Hilfselektrode und/oder die Steuerelektrode unterteilt und werden Mittel vorgesehen. den einzelnen Teilen verschiedene Spannungen zuzuführen, so wird, je nach der Walil dieser Spannungen, die Richtung und/oder der Querschnitt des Ladungsträgerstrahles beeinflußt.
• Es ist zweckmäßig, voneinander unabhängige Mittel zum Einstellen des Potentials der Steuerelektrode und des Potentials der Hilfselektrode vorzusehen.
• Eine Möglichkeit, der Steuerelektrode und der Hilfselektrode voneinander unabhängige Potentiale zuzuführen, besteht darin, der Hauptbetriebsspannung einen Widerstand parallel zu schalten und die Potentiale für die Steuerelektrode und für die Hilfselektrode vom Parallelwiderstand oder don mindestens zu Teilen desselben parallel geschalteten Potentiometern abzugreifen.
• Ungewollte Änderungen der Intensität bei Änderungen der Apertur einerseits und ungewollte Rückwirkungen auf die Apertur bei Änderung der Intensität andererseits werden vorteilhaft durch unmittelbar oder mittelbar elektrische und/oder mechanische Kopplung der Mittel zum Einstellen der Potentiale kompensiert.
• Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung (Fig. i bis 3).
• Die Emissionselektrode i ist innerhalb der Steuerelektrode 2 gegenüber der mit einem Loch versehenen Beschleunigungselektrode ,4 angeordnet. Die Ladungsträger des Strahles 3 werden durch die im Raum hinter der Emissionselektrode angebrachte kegelförmige, in Segmente geteilte Elektrode 5 gerade in dem Teil ihrer Bahn, in dem si,-die geringste Geschwindigkeit aufweisen, stark beeinflußt, und zwar derart, daß der Überkreuzungspunkt in Strahlrichtung weit hinter der Beschleunigungselektrode 4 liegt.
• Die Hilfselektrode 5 kann mit der Steuerelektrode 2 auf dem gleichen Potential gehalten werden. Es ist beispielsweise möglich, wenn die Beschleunigungselektrode sich auf dem Potential o befindet, die Steuerelektrode und die Hilfselektrode für den Fall der Emission positiver Ionen auf + 5o,5 kV und die Emissionselektrode i auf # 5-okV zu halten. Unter Umständen ist es jedoch zweckmäßig, die Hilfselektrode 5 und ihren Träger 6 von der Steuerelektrode isoliert anzubringen, so daß .ihr Potential unabhängig von der Steuerelektrode geändert werden kann. Die Einrichtung kann auch zum Erzeugen von bandförmigen, kegelförmigen und liolilzvlinderförniigcii Ladungsträgerstrahleii verwendet werden. 1)ie dazu benötigte Emissionsanordnung kann dadurch gewonnen werden, daß man zahlreiche klein° Elemente der in Fig. i dargestellten Querschnittform geringer Dicke auf einer Geraden oder ein, :n Kreise, gegebenenfalls mit zueinander geneigten Achsrichtungen entsprechend der gewünscht: ;i Form des Ladungstriigerstrahles. aneinanderrc°iiii.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Erzeugen von Strahlen elektrisch geladener llaterieteilch:n, insbesondere Ionen, mit einem aus Emissionselektrode, Steuerelektrode und Beschleunigungselektrodbestehenden Triodensystem, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Emissionselektrode eine in ihrem der Emissionselektrode nahen Teil stark vorgewölbte, vorzugsweise kegelförmige Hilfselektrode vorgesehen ist, die betriebsmäßig gegenüber der Emissionselektrode auf einem die Ladungsträger allstoßenden Potential liegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode und/oder die Steuerelektrode unterteilt ist und daß Mittel vorgesehen sind, den einzelnen Teilen verschiedene Spannungen zuzuführen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i Ins 2. dadurch gekennzeichnet, daß voneinander unal>-hängige Mittel zum Einstellen des Potentials der Steuerelektrode und des Potentials der Hilfselektrode vorgesehen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden mit zur flauptlyetrielisspannttng parallel geschaltetem Widerstand. dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale für die Steuerelektrode und für die Hilfselektrode vom Parallelwiderstand oder von mindestens zu Teilen desselben parallel geschalteten Potentiometern abgenommen werden.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß die Mittel zum Einstellen der Potentiale derart unmittelbar oder mittelbar miteinander elektrisch und/ oder mechanisch gekoppelt sind, daß die bei Änderung der Apertur durch Rückwirkung bedingte ungewollte Änderung der Intensität gerade wieder aufgehoben und umgekehrt bei Verändern der Intensität die Rückwirkungen auf die Apertur kompensiert werden.