DE891119C

DE891119C - Magnetische Elektronenlinse

Info

Publication number: DE891119C
Application number: DET5211D
Authority: DE
Inventors: Horst Hewel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1940-07-09
Filing date: 1940-07-09
Publication date: 1953-09-24

Description

Es ist bereits bekannt, zur Strahlsammlung in einer Braunschen Röhre einen permanentmagnetischen rohrförmigen Eisenkörper zu benutzen, welcher die Kathodenstrahlröhre umgibt. Derartige Strahlsammlungseinrichtungen, von denen eine in Abb. i beispielsweise dargestellt ist, haben jedoch, wie an Hand dieser Abbildung leicht gezeigt werden kann, verschiedene Nachteile. In Abb. i bedeutet io das permanentmagnetisierte Eisenrohr im Längsschnitt, dessen Pole durch N und S angedeutet sind. Die Polschuhe sind mit 11, 12 bezeichnet: Das sich ausbildende Feld ist näherungsweise durch punktierte Linien dargestellt. Man sieht, daß beim Fortschreiten längs der Achse der Kathodenstrahlröhre an den Punkten x und y eine Feldrichtungsumkehr stattfindet, was im allgemeinen zur Folge hat, daß die gesamte elektronenoptische Linse nicht verdrehungsfrei ist. Ferner sieht man, daß das äußere Streufeld des Strahlsammlungsmagnets nicht abgeschirmt und daher in Richtung der Röhrenachse sehr ausgedehnt ist und die Ablenkspulen 13, 1q. der Röhre durchsetzt, wobei es an den Eisenjochen der Ablenkspulen eine die Fokussierung des Strahls störende Verzerrung erleiden kann. Eine Eisenabschirmung des äußeren Streufeldes ist zwar möglich, jedoch wird durch den entstehenden magnetischen Nebenschluß das eigentliche Fokussierungsfeld geschwächt.
Es sind auch bereits magnetische Elektronenlinsen bekannt, bei denen die Magnetisierung des das Feld erzeugenden Permanentmagnets radial gerichtet ist, so daß der eine Pol an der Innenseite und der andere Pol an der Außenseite liegt. Der Permanentmagnet kann dabei entweder als durchbohrte Scheibe ausgebildet oder aus radial angeordneten Stabmagneten aufgebaut sein. Dabei können beiderseits des Ringes oder der Stabmagnete gegebenenfalls verschiebbare Polplatten angeordnet sein, die mit dem Außenpol direkt verbunden sind und mit dem Innenpol einen Luftspalt bilden, der das Nutzfeld erzeugt. Es ist weiterhin bekannt, neben einer permanentmagnetischen Linse eine zweite Linse in Form einer Spule vorzusehen, die durch Veränderung des Spulenstroms eine Einstellung der Brennweite des Systems gestattet. Bei einer solchen Anordnung ändert sich jedoch neben der Brennweite auch gleichzeitig die Verdrehung des Bildes durch das Magnetfeld.
Die Erfindung gestattet die Herstellung einer verdrehungsfreien, regelbaren Elektronenlinse. Gemäß der Erfindung ist eine magnetische Elektronenlinse mit einem Permanentmagnet, der entweder als Scheibe ausgebildet ist oder aus mehreren radial zur Kathodenstrahlachse angeordneten Stabmagneten besteht, die derart magnetisiert sind, daß der eine Pol an der Innenseite des Ringes oder der Stäbe und der andere an der Außenseite ist und mit beiderseits des Ringes oder der Stäbe angeordneten, gegebenenfalls verschiebbaren Polplatten, die von dem Ring bzw. den Stäben durch je einen Luftspalt getrennt sind, derart ausgebildet, daß sich auf einer oder beiden Seiten des Ringes oder der Stäbe zwischen diesem und den Polplatten Zusatzspulen befinden.
Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein scheibenförmiger Ring mit zwei sich von der Außenseite des Ringes zur Innenseite erstreckenden und dort einen Luftspalt mit der Innenseite bildenden Polplatten versehen ist, ist in Abb.2 dargestellt. Dort ist der scheibenförmige permanentmagnetisierte Ring mit 15 bezeichnet und durch die Buchstaben N und S gleichzeitig angedeutet, daß der Nordpol auf seiner Innenseite und der Südpol auf seiner Außenseite liegen möge. Mit 16 und 17 sind die beiden Polplatten bezeichnet. Der sich bei dieser Einrichtung ausbildende Feldverlauf ist wieder punktiert angedeutet. Man sieht, d@aß nur ein einziger feldfreier Punkt z vorhanden ist, an dem sich die Feldrichtung umkehrt. Dieser Punkt liegt symmetrisch zu dem gesamten sich ausbildenden Feld, so daß die elektronenoptische Linse genau verdrehungsfrei ist. Die Baulänge dieser Strahlsammlungseinrichtung ist sehr viel geringer als diejenige der in Abb. z dargestellten, so daß die Ablenkspulen 13, 1q. nur von einem sehr geringen Streufeld durchsetzt werden. Außerdem wird durch die Polplatten, die ja in der Richtung der Kraftlinien des Feldes liegen, das Streufeld abgefangen, so daß der die Ablenkspulen durchsetzende Fluß noch weiter vermindert wird. Mit 2o und 21 sind zwei Ringsphlen bezeichnet, mit denen man eine Verstärkung oder Schwächung des gesamten Feldes erreichen kann, ohne daß eine Verdrehung des Bildes auftritt.
Statt des scheibenförmigen permanenten Magnets 15 kann eine Anzahl von radial angeordneten Stabmagneten 15' verwendet werden, wie in Abb. 3 veranschaulicht. Die Wirkungsweise und insbesondere die Streufeldverhältnisse sind dann dieselben wie an Hand der Abb. 2 erläutert.
Die grobe Einstellung der - Flecksehärfe kann entweder durch Änderung der Polschuhabstände, z. B. mittels einschraubbarer Polplatten, oder auch durch axiale Verschiebung der gesamten Strahlsammlungseinrichtung bewerkstelligt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Magnetische Elektronenlinse mit einem Permanentmagnet, der ' entweder als Scheibe ausgebildet ist oder aus mehreren radial zur Kathodenstrahlachse angeordneten Stabmagneten besteht, die derart magnetisiert sind, daß der eine Pol an der Innenseite des Ringes oder der Stäbe und der andere an der Außenseite ist und mit beiderseits des Ringes oder der Stäbe angeordneten, gegebenenfalls verschiebbaren Polplatten, die von dem Ring bzw. den Stäben durch je einen Luftspalt getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einer oder beiden Seiten des Ringes oder der Stäbe zwischen diesem und den Polplatten Zusatzspulen (2o, 2z) befinden.