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Einrichtung zur Ausnutzung schnell bewegter Ladungsträger Es sind
Einrichtungen bekanntgeworden, mit denen sehr energiereiche Ladungsträger erzeugt
werden können. Solche schnell bewegten Ladungsträger werden z. B. zu therapeutischen
Zwecken, zur Eizeugung von Kernreaktionen und zur Herstellung von Strahlenquellen,
insbesondere zur Erzeugung von Neutronen und Gammastrahlen, verwendet. Bei diesen
Prozessen ist es meistens von Vorteil, möglichst schnell bewegte Ladungsträger zu
verwenden, weil mit wachsender Energie die Ladungsträger ihre Eindringungstiefe
in den stofflichen Körper, in dem sie wirksam werden sollen, vergrößert wird und
dadurch ihre Reaktionsmöglichkeiten erhöht werden. Ein weiterer Vorteil der Benutzung
schnell bewegter Ladungsträger besteht vielfach darin, daß die Reaktionswahrscheinlichkeit
der Ladungsträger mit wachsender Energie stark ansteigt. Viele Reaktionen, insbesondere
solche zur Erzeugung radioaktiver Körper, erreichen überhaupt erst bei genügend
hoher Energie der Ladungsträger eine merkliche Wahrscheinlichkeit. Es ist also vorteilhaft,
für diese Zwecke möglichst energiereiche Ladungsträger zu verwenden. Andererseits
ist mit dieser Steigerung der Energie der Nachteil verbunden, daß die energiereichen
Ladungsträger in dem stofflichen Körper eine große Strecke zurücklegen. Deshalb
muß der stoffliche Körper, wenn man in ihm die volle Energie der Ladungsträger ausnutzen
will, sehr ausgedehnt sein. In manchen Fällen ist es aber störend. Es
wäre
viel besser, wenn die Wirkung der schnell bewegten Ladungsträger auf einen kleineren
Raumteil beschränkt wäre. Beispielsweise ist es bei der Erzeugung von Strahlen,
die zur Abbildung von Gegenständen dienen sollen, notwendig, eine Strahlenquelle
mit kleinen Abmessungen zu verwenden. In diesen Fällen ist es bei großer Eindringtiefe
der die Strahlen erzeugenden Ladungsträger nicht möglich, ihre ganze Energie auszunutzen.
Beispielsweise ist es bei der Erzeugung von Strahlen, die zur Abbildung von Gegenständen
dienen sollen, notwendig, eine Strahlenquelle mit kleinen Abmessungen zu verwenden.
In diesen Fällen ist es bei großer Eindringtiefe der die Strahlen erzeugenden schnell
bewegten Ladungsträger nicht möglich, die Energie der Ladungsträger ganz auszunutzen.
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Diese Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ausnutzung
schnell bewegter Ladungsträger; insbesondere von Ladungsträgern mit einer Energie
von mehr als o,5 MV, dadurch vermieden, daß der stoffliche Körper, in dem die Ladungskörper
wirken sollen, in einem Magnetfeld angeordnet ist, dessen Feldstärke und Feldrichtung
so gewählt ist, daß die Richtung der Bahnprojektion der Ladungsträger im Innern
des stofflichen Körpers auf eine Ebene senkrecht zur Hauptrichtung des Magnetfeldes
sich insbesondere um mehr als 9o°, vorzugsweise um mehr als 270'° ändert und daß
auf dem Teil des Weges der Ladungsträger im stofflichen Körper, auf dem diese erste
Richtungsänderung 9o° ausmacht, die Energie der Ladungsträger um weniger als drei
Viertel, vorzugsweise um weniger als die Hälfte ihres Anfangswertes abgebremst wird.
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Der Vorteil, den die Erfindung bietet, beruht darauf, daß durch die
Krümmung der Ladungsträgerbahn in einem Magnetfeld der Teil der Bahn in einem bestimmten
Raumteil vergrößert wird. Dieser Vorteil macht sich besonders dann bemerkbar, wenn
sich die Richtung der Bahnprojektion in einer Ebene senkrecht zur Hauptrichtung
des Magnetfeldes nicht nur um 9o°, sondern um 27o'° oder noch mehr ändert. Während
die Bahn sich ohne eine solche Krümmung geradlinig durch den stofflichen Körper
erstrecken und den Körper auf einer großen Länge durchsetzen würde, liegen bei Verwendung
einer durch ein Magnetfeld gekrümmten Bahn die Raumteile, in denen die Ladungsträger
ihre Wirksamkeit entfalten, viel näher beieinander. Die Verwendung einer gekrümmten
Bahn bietet aber nur dann merkliche Vorteile, wenn der Energieverlust, den die Ladungsträger
auf dem Teil ihres Weges haben, auf dem die erste Richtungsänderung um 9o° erfolgt,
noch nicht drei Viertel ihres Anfangswertes beträgt. Würde der Energieverlust größer
sein, so böte eine solche gekrümmte Bahn gegenüber einer geradlinigen Bahn nur noch
geringere Vorteile, da eine geradlinige Bahn sich in diesem Fall nicht sehr viel
weiter erstrecken würde als die gekrümmte Bahn. Einen besonderen Vorteil bietet
die Einrichtung nach der Erfindung, wenn das Feld so groß gewählt wird, daß die
gekrümmten Bahnen der Ladungsträger im Innern des stofflichen Körpers enden oder
wenn sich ihre Bewegungsrichtung um ein Mehrfaches von 36o° ändert. Dann kann man
bei genügend starker Krümmung der Bahn erreichen, daß ein sehr großer Teil der Wirkung
der Ladungsträger auf einem sehr eng begrenzten Raumteil ausgenutzt wird. Dies ist
wichtig bei Erzeugung von Gamma-und Neutronenstrahlen durch schnell bewegte Ladungsträger,
denn dadurch kann man nahezu punktförmige, wenig ausgedehnte, strichförmige Strahlenquellen
erzeugen.
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Besonders einfach sind die Verhältnisse, wenn ein Ladungsträgerstrahl
annähernd paralleler Bewegungsrichtung verwendet wird und das Magnetfeld senkrecht
zu der Bewegungsrichtung der Ladungsträger steht. Dann bewegen sich nämlichdie Ladungsträger
praktisch nur senkrecht zum Magnetfeld, und es kann ihre Bahn bei genügender Stärke
des Magnetfeldes in einer Ebene aufgewickelt werden. Treffen die Ladungsträgerstrahlen
nicht senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes auf den stofflichen Körper, sondern
unter einem spitzen Winkel zu dieser Richtung, so bleibt die Komponente der Geschwindigkeit
der Ladungsträger parallel zum Magnetfeld selbstverständlich unbeeinflußt. Mit dieser
Geschwindigkeitskomponente können die Ladungsträger in den Körper so weit eindringen,
bis ihre Energie durch die bremsende Wirkung des stofflichen Körpers aufgezehrt
ist. Um eine möglichst weitgehende Aufspulung der Bahnen der Ladungsträger zu erzielen,
wird man es so einrichten, daß die Ladungsträger nahezu senkrecht zum Magnetfeld
den stofflichen Körper durchsetzen. Dies kann man leicht erreichen, wenn die Ladungsträger
einer künstlichen Ladungsträgerquelle entstammen und durch zusätzliche elektrische
und magnetische Felder auf hohe Energie gebracht worden sind und eine bestimmte
Richtung erhalten haben. Stammen die Ladungsträger jedoch beispielsweise aus einem
radioaktiven Präparat, so ist dies im allgemeinen nicht mehr möglich, denn aus einem
solchen Präparat treten die Ladungsträger nach allen Richtungen gleichmäßig aus.
In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, die Ladungsträgerquelle im Innern des
stofflichen Körpers anzuordnen und dann den stofflichen Körper gegebenenfalls mitsamt
der Ladungsträgerquelle der Wirkung eines möglichst starken Magnetfeldes auszusetzen.
Die Ladungsträgerbahn wird nur entsprechend der Geschwindigkeitskomponente der Ladungsträger
senkrecht zum Magnetfeld aufgewickelt, während die Geschwindigkeitskomponente parallel
zum Magnetfeld nur durch Abbremsung beeinflußt wird. In Richtung parallel zum Magnetfeld
wird die Ausdehnung der Bahnen also nur durch die abbremsende Wirkung des stofflichen
Körpers begrenzt. Ist der Körper nicht genügend ausgedehnt, so werden die Ladungsträger
den Körper vorzugsweise in dieser Richtung verlassen. Um eine möglichst gute Ausnutzung
der Ladungsträger zu erzielen, ist es daher hierbei zweckmäßig, dem stofflichen
Körper
parallel zur Richtung des Magnetfeldes, vorzugsweise nach
beiden Seiten der Ladu.ngsträgerquelle, eine größere Ausdehnung zu erteilen als
in dazu senkrechten Richtungen. Um die Ausdehnung der Körper in dieser Richtung
zu beschränken, kann man das Austreten der Ladungsträger aus dem stofflichen Körper
durch parallel zur Richtung des Magnetfeldes wirkende elektrische Felder erschweren.
Besonders vorteilhaft ist es, die Ladungsträgerquelle selbst als eine der Elektroden
auszubilden, die zur Erzeugung des elektrischen Feldes notwendig ist.
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Die Fig. i bis 7 stellen in zum Teil schematischer Weise Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Einrichtung dar.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i trifft ein Ladungsträger nahezu
senkrecht auf den stofflichen Körper 2. Ein Magnetfeld wirkt senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Ladungsträger in dem stofflichen Körper. Das Magnetfeld steht also senkrecht
auf der Zeichenebene. Innerhalb des stofflichen Körpers verlaufen die Ladungsträger
auf einer stark gekrümmten Bahn 3, deren Krümmung mit wachsender Länge der Bahn
zunimmt. Die Bahn endet nach zahlreichen Windungen schließlich im Punkt 4. Die Gesamtlänge
der Bahn 3 in dem stofflichen Körper 2 ist dabei unabhängig von der Stärke des Magnetfeldes
und nur durch die Natur des stofflichen Körpers und die Anfangsenergie der einfallenden
Ladungsträger bestimmt. Ist das Magnetfeld sehr schwach, so ist die Krümmung der
Bahn sehr viel geringer. Die Teilchen werden tief in den Körper eindringen, und
erst am Ende der Bahn, wenn die Energie der Teilchen schon sehr stark abgenommen
hat, wird sich eine Aufwicklung der Bahn infolge des Magnetfeldes bemerkbar machen.
Je stärker das Magnetfeld ist, um so früher tritt die Krümmung und Aufwicklung der
Bahn merklich in Erscheinung. Will man eine möglichst starke Konzentrierung der
Wirkung der Ladungsträger auf einen engen Raumteil erzielen, so wird man deshalb
ein sehr starkes Magnetfeld verwenden. Bei einem starken Magnetfeld wird eine Änderung
der Richtung der Ladungsträger um i8o° schon längs einer relativ kleinen Bahnlänge
eintreten. Dann kann es vorkommen, daß die Ladungsträgerbahn nicht völlig in dem
Körper verläuft, sondern daß die Ladungsträger nach derselben Seite, aus der ihr
Eintritt erfolgte, wieder austreten. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die
Ladungsträger möglichst streifend in das Magnetfeld bzw. in den Körper eintreten
zu lassen. Dabei muß man bedenken, daß in den meisten Fällen der Ladungsträgerstrahl
aus einem magnetfeldfreien Raum kommt und in .das Magnetfeld eintritt. Dieses Magnetfeld
wird meistens nur in dem Gebiet des stofflichen Körpers wirken und nach außen an
der Grenze des stofflichen Körpers möglichst steil abfallen. Ist das jedoch nicht
der Fall, so wird die Ladungsträgerbahn auch außerhalb des stofflichen Körpers eine
Krümmung aufweisen, wie durch die Linie 5 in den Fig. i, 2 und 3 angedeutet ist.
Meist wird das Feld außerhalb des stofflichen Körpers 2 schwächer sein als innerhalb
desselben, und daher wird auch die Krümmung der Ladungsträgerbahn im Außenraum kleiner
sein als im stofflichen Körper. Die Bahn wird also im Außenraum bei dem angenommenenFeld
im Innern des Körpers 2 im allgemeinen zwischen den Bahnen i und 5 verlaufen.
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Um zu bewirken, daß die Ladungsträgerbahn möglichst ganz in dem stofflichen
Körper verläuft, ist es vorteilhaft, die Bahn möglichst steifend in den Körper eintreten
zu lassen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Ladungsträgerbahn 5 trifft dort bei
6 in den stofflichen Körper 2 ein. Würden jedoch die Ladungsträger in dem stofflichen
Körper gar nicht abgebremst werden, so würden sie im Innern des stofflichen Körpers
nicht auf einer geschlossenen Bahn laufen. Nur dadurch, daß die Ladungsträger im
stofflichen Körper 2 genügend Energie verlieren und dadurch die Krümmung ihrer Bahn
anwächst, ist es möglich, zu erreichen, daß die Ladungsträgerbahn ganz in dem stofflichen
Körper verläuft.
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Eine andere Möglichkeit, die Ladungsträgerbahn ganz in dem stofflichen
Körper verlaufen zu lassen, besteht darin, daß man die Oberfläche des stofflichen
Körpers nicht glatt wählt, sondern, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine Art Stufe 7
anbringt, in die der Ladungsträgerstrahl bei 8 eintritt.
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Es ist aber nicht immer notwendig, daß die Ladungsträgerbahn gänzlich
in dem stofflichen Körper verläuft. Wenn es nur darauf ankommt, da.ß die Wirkung
in einem schmalen, begrenzten stofflichen Körper stattfindet, so kann man die Bahn
auch an der Rückseite des Körpers 2, wie in Fig.4 gezeigt ist, oder an einer anderen
Seite wieder austreten lassen, wenn man nur dafür sorgt, daß in dem von dem stofflichen
Körper freien Raum auch noch ein Magnetfeld vorhanden ist, das die Bahn 9 der Ladungsträger
weiter krümmt und so bewirkt, daß diese wieder in den stofflichen Körper :z eintreten.
Durch ein solches Verfahren wird die Ausnutzung des Ladungsträgerstrahles nicht
verringert, denn auf dem Bahnteil 9 findet kein Verlust an Energie der Ladungsträger
statt, so daß die ganze Ausnutzung des Ladungsträgerstrahles nur in dem stofflichen
Körper 2 zur Wirkung. kommt.
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Im allgemeinen wird man es so einrichten, daß das Magnetfeld im wesentlichen
nur innerhalb des stofflichen Körpers 2 wirkt. Ein mehr oder minder starkes Eindringen
des Magnetfeldes auch in den Außenraum ist jedoch aus praktischen Gründen nicht
zu vermeiden. Dies kann für die Einführung des Ladungsträgerstrahles in den stofflichen
Körper hinderlich sein. Es ist dann unter Umständen vorteilhaft, den Ladungsträgerstrahl
durch ein Rohr an den stofflichen Körper heranzuführen, in dem er gegen das Magnetfeld
abgeschirmt ist.
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In den Fig. i, 2, 3, 4 ist angenommen worden, daß das Magnetfeld senkrecht
zur Ladungsträgerbahn steht. Es kann unter Umständen Vorteile bieten, das Magnetfeld
mehr oder weniger schräg zur Ladungsträgerbahn zu richten. Bei einer Anordnung
nach
Fig. i, bei der das Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladungsträger
steht, ist das Gebiet, in dem die Ladungsträger wirken, ein flächenhaftes Gebilde,
dessen Breite durch die Stärke des Magnetfeldes bedingt ist. Die Dicke dieses flächenhaften
Gebildes in Richtung des Magnetfeldes, senkrecht zurZeichenebene, ist durch die
Höhe des Ladungsträgerstrahles in dieser Richtung bedingt. Für manche Zwecke, z.
B. bei der Herstellung radioaktiver Präparate, kann es vorteilhaft sein, die Breite
des flächenhaften Gebildes zu verkleinern und dafür eine gewisse Erhöhung der Dicke
dieses Gebildes in Kauf zu nehmen. Das kann man erreichen, indem man das Magnetfeld
schräg zu der Bewegungsrichtung der Ladungsträger wirken läßt. Dann wird bei gleichem
Magnetfeld die Breite des flächenhaften Gebildes geringer, weil nämlich die Geschwindigkeitskomponente
der Ladungsträger senkrecht zum Magnetfeld, die für die Weite der Bahnspirale maßgeblich
ist, durch das schräge Einführen des Ladungsträgerstrahles in das Magnetfeld geringer
geworden ist. Dadurch tritt eine Geschwindigkeitskomponente parallel zum Magnetfeld
auf. Diese wird durch das Magnetfeld nicht beeinflußt. Die Ladungsträger dringen
also, ohne von dem Magnetfeld beeinflußt zu werden, auch in Richtung des Magnetfeldes
in den stofflichen Körper ein. Die Tiefe, bis zu der die Ladungsträger in den Körper
in Richtung des Magnetfeldes eindringen, ergibt sich auf folgende Weise: Ist So
die gesamte Bahnlänge der Ladungsträger im stofflichen Körper und ist a der Winkel,
den die Ladungsträger mit der Richtung des Magnetfeldes bilden, so ist die Länge
der Bahn in Richtung des Magnetfeldes So - cos a. Ist die ursprüngliche Breite des
flächenhaften Gebildes bei senkrechter Richtung der Geschwindigkeit der Ladungsträger
zum Magnetfeld d, so ist nunmehr bei gleichem Magnetfeld die Ausdehnung des flächenhaften
Gebildes nur noch d - sin a. Man erreicht also durch dieses Schrägstellen des Magnetfeldes
gegen die Bewegungsrichtung der Ladungsträger eine Verkleinerung der Breite des
Raumteiles, in dem die Ladungsträger wirken. Gleichzeitig wächst die Ausdehnung
des Gebildes in Richtung des Magnetfeldes an. Auch für die Erzeugung des Magnetfeldes
kann die richtige Wahl dieser Größen von Bedeutung sein, und daher kann es unter
Umständen zweckmäßiger sein, die Bewegungsrichtung der Ladungsträger nicht genau
senkrecht zum Magnetfeld zu wählen.
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In den bisherigen Figuren ist angenommen worden, daß ein Ladungsträgerstrahl
aus einer Ladungsträgerquelle von außen auf den stofflichen Körper heraufgeschossen
wird. Es sind aber auch Fälle von Wichtigkeit, bei denen die Ladungsträgerquelle
innerhalb des Körpers, in dem die Ladungsträger wirken sollen, untergebracht bzw.
von ihm umgeben ist. Meistens wird es sich dabei um ein radioaktives Präparat handeln,
das negative oder positive Elektronen aussendet. Auch in diesem Fall, der in Fig.
5 dargestellt ist, kann es von Vorteil sein, ein Magnetfeld zu verwenden, um das
Wirkungsgebiet der Ladungsträger zu konzentrieren. In Fig. 5 stellt i i die Ladungsträgerquelle
dar. Es ist wieder angenommen, daß das Magnetfeld senkrecht zur Zeichenebene wirkt.
Von einer solchen Ladungsträgerquelle werden die Ladungsträger im allgemeinen nach
allen Seiten gleichmäßig, also nahezu kugelsymmetrisch, ausgesandt. Das Magnetfeld
wirkt daher nur auf die zum Magnetfeld senkrechte Geschwindigkeitskompoj nente der
Ladungsträger ein. In dieser Richtung betrachtet, wird die Ladungsträgerbahn analog,
wie es in Fig. i gezeigt ist, aufgewickelt, während die Geschwindigkeitskomponente
in Richtung des Magnetfeldes unbeeinflußt bleibt. Werden also die Ladungsträger
in einer Richtung ausgesandt, die den Winkel a mit dem Magnetfeld bildet, und ist
die gesamte Bahnlänge in dem stofflichenKörper So, so werden diese Ladungsträger
in Richtung des Magnetfeldes die Wegstrecke So * cos a zurücklegen. Währenddessen
wird die Bahnrichtung senkrecht zum Magnetfeld in immer stärkerem Maß gekrümmt.
Die Projektion der Ladungsträgerbahn auf eine Ebene senkrecht zur Hauptrichtung
des Magnetfeldes stellt eine Spirale analog der in Fig. i dar. Die Ladungsträger
verlaufen also auf Spiralbahnen, die im Körper :2 in den Punkten 4. endigen. Hat
der stoffliche Körper in Richtung des Magnetfeldes, von der Ebene gerechnet, in
der sich die Ladungsträgerquelle i i befindet, eine Ausdehnung d, so endigen nur
diejenigen Bahnen innerhalb des stofflichen Körpers, für die S.' cos a kleiner als
d ist, andernfalls treten die Ladungsträger an der Ober- bzw. an der Unterfläche
des stofflichen Körpers aus. Je stärker die Bewegungsrichturig der Ladungsträger
gegen das Magnetfeld geneigt ist, um so größer ist ihre Geschwindigkeit senkrecht
zur Richtung des Magnetfeldes und um so geringer ist ihre Bahnkrümmwig. Die Teilchen,
die eine große Geschwindigkeitskomponente senkrecht zum Magnetfeld haben, werden
also erst in einem Punkt enden, der in Richtung senkrecht zum Magnetfeld weiter
von der Ladungsträgerquelle i i entfernt ist als die Endpunkte derjenigen Bahnen,
die nur eine geringere Geschwindigkeitskomponente senkrecht zum Magnetfeld haben.
Diejenigen Punkte q. in Fig. 5, die am weitesten vom Präparat ii entfernt sind,
rühren also von Bahnen her, die sehr stark gegen das Magnetfeld geneigt sind. Die
Punkte in der Nähe des Präparates rühren von solchen Bahnen her, deren Bewegungsrichtung
nur einen kleinen Winkel mit dem Magnetfeld bilden.
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Dabei ist angenommen, daß die Energie aller ausgesandten Teilchen
gleich ist. Durch die aufwickelnde Wirkung des Magnetfeldes wird also erreicht,
daß die Zone, in der die Ladungsträger in dem stofflichen Körper 2 wirken, in Richtung
senkrecht zum Magnetfeld wesentlich verkleinert wird. Die Richtung parallel zum
Magnetfeld bleibt unbeeinflußt. Will man also möglichst viele Ladungsträger zur
Wirkung bringen, so ist es zweckmäßig, dem stofflichen Körper 2 in Richtung des
Magnetfeldes eine größere Ausdehnung zu geben als senkrecht dazu,
Eine
weitere Erhöhung der Ausnutzung der Ladungsträger erreicht man mit der Anordnung
nach Fig.6, bei der parallel bzw. antiparallel zur Richtung des Magnetfeldes H ein
elektrisches Feld auf die Ladungsträger derart einwirkt, daß ihre Geschwindigkeitskomponente
verkleinert wird. Zur Erzeugung eines solchen elektrischen Feldes dienen bei diesem
Ausführungsbeispiel die Elektroden 12, die sich gegenüber der Ladungsträgerquelle
i i, falls diese negative Teilchen aussendet, auf negativem Potential befinden.
Die Ladungsträgerquelle i i kann auch noch mit einer mittleren Elektrode 13 verbunden
werden. Falls die Ladungsträgerquelle positive Teilchen aussendet, muß die elektrische
Feldstärke umgekehrt wirken.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 wird der stoffliche Körper
2 von dem Ladungsträgerstrahl nahezu streifend getroffen. Es ist dabei angenommen,
daß nur im Innern des stofflichen Körpers 2 ein Magnetfeld von etwa gleichmäßiger
Stärke wirkt. Die Ladungsträgerbahn 3 verläuft im Innern des stofflichen Körpers
auf einer Spirale, ähnlich wie dies an Hand der Fig. i erläutert ist. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die abbremsende Wirkung des stofflichen
Körpers nur sehr gering ist. Die Krümmung der Spirale ändert sich daher auf dem
Weg, auf dem eine Richtungsänderung um 36ö° erfolgt, nur sehr wenig. Eine Windung
der Spirale unterscheidet sich also nur wenig von einem Kreis, so daß die Spirale
nach einem Umlauf aus dem stofflichen Körper in der Nähe der Eintrittsstelle des
Strahles i wieder aus dem Magnetfeld austreten würde. Um diesen unerwünschten Austritt
der Ladungsträger nach einem einzigen Umlauf zu verhindern, wird bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 7 im Weg der Ladungsträgerbahn ein stofflicher Körper 14 vorgesehen, der
die Ladungsträger erheblich stärker abbremst als der stoffliche Körper 2. Schon
in verhältnismäßig dünner Schicht erfolgt daher eine Abbremsung der Ladungsträger
um einen solchen Betrag, daß der Krümmungradius der Ladungsträgerbahn nach dem Verlassen
des Bremskörpers 14 merklich kleiner ist als vor dem Eintritt in denselben. Nach
einem Umlauf trifft daher der Ladungsträgerstrahl 3, wie in Fig. 7 dargestellt
ist, den Bremskörper 14 an einer Stelle, die dem Innern der Spirale näher liegt
als die vorhergehende Austrittsstelle des Ladungsträgerstrahles aus dem Bremskörper
14. Durch entsprechende Wahl der Abmessungen des Bremskörpers 14 und der Lage der
ersten Eintrittsstelle des Ladungsträgerstrahles in den Bremskörper 14 kann man
erreichen, daß er schon nach einem Umlauf oder nach wenigen Umläufen nicht mehr
auf den Bremskörper 14 auftrifft, sondern, wie in Fig. 7 bis 15 angedeutet ist,
an ihm vorbeiläuft. Anschließend laufen die Ladungsträger auf einer nur langsam
enger werdenden Spirale. Sie werden in der Regel erst in einem der Mitte der Spirale
nahegelegenen Punkt 4 enden. Durch den Bremskörper 14 kann man also bei passender
Wahl der Abmessungen und der Werkstoffe erreichen, daß die Ladungsträgerbahn ganz
im Innern des stofflichen Körpers a verläuft.
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Falls der stoffliche Körper 2 kleiner ist als das Magnetfeld, kann
man den Bremskörper 14 auch außerhalb des stofflichen Körpers 2 anbringen. Der Bremskörper
14 bewirkt auch in diesem Fall, daß die Ladungsträger aus dem Magnetfeld nicht wieder
austreten und stattdessen in kurzer Zeit in das Innere des stofflichen Körpers :2
eindringen.
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Die Anordnung nach Fig. 7 ist besonders dann von Bedeutung, wenn der
stoffliche Körper, in dem die Ladungsträger zur Wirkung kommen sollen, eine sehr
geringe Bremswirkung auf die Ladungsträger ausübt. Dieser Fall liegt beispielsweise
bei Gasen oder Dämpfen vor. Es empfiehlt sich deshalb, diese Gase oder Dämpfe in
einem Behälter unterzubringen, dessen äußere Begrenzung 16, sofern sie innerhalb
des Magnetfeldes liegt, die Wirkung des Bremskörpers 14 übernehmen kann.