DE895481C

DE895481C - Elektromagnetische Zylinderlinse

Info

Publication number: DE895481C
Application number: DES7770D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Kausche
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1941-08-20
Filing date: 1941-08-20
Publication date: 1953-11-02

Description

Elektromagnetische Zylinderlinse Eisengekapselte, nach Art sphärischer Linsen wirkende elektromagnetische Spulen sind bekannt. Gegenüber ungekapselten elektromagnetischen Linsen weisen die gekapselten Linsen bekanntlich nicht nur den Vorteil auf, daß das magnetische Kraftfeld an der Nutzstelle verstärkt werden kann, sondern es ergibt sich auch noch der Vorteil, daß störende Magnetfelder praktisch weder von der Linse nach außen noch von außen auf die Linse wirken können.
Es sind zwar auch gekapselte elektromagnetische Zylinderlinsen bekanntgeworden, bei denen in einer zum Elektronenstrahl senkrechten Ebene zwei gleichnamige Magnetpole einander gegenüberstehen, ferner ist es bekannt, an Stelle zweier Magnetpole vier Magnetpole in entsprechender Anordnung zu verwenden, wobei die Magnetpole gleichzeitig die Kapseln von gestreckten Stromleitern darstellen. Diese in Richtung der Zylinderachse, also quer zu der Richtung des Elektronenstrahles mantelförmig ausgebildeten elektromagnetischen Zylinderlinsen sind aber unförmlich und benötigen viel Raum. Obwohl sie eisengekapselt sind, ist durch sie keine vollkommene Abschirmung störender Magnetfelder erzielt.
- Gemäß der Erfindung läßt sich eine wesentliche Verbesserung elektromagnetischer, eisengekapselter Zylinderlinsen dadurch erreichen, daß sie aus einer den Elektronenstrahl zylindrisch umgebenden gekapselten Magnetspule mit geschlitzter Spulenkapsel bestehen, bei der der Schlitz (Spalt) derart geformt, angeordnet oder ausgebildet ist, daß sich auf einem quer zur Spulenachse gezogenen Spulendurchmesser zwei symmetrisch zur, Spulenachse liegende, den Querschnitt des Elektronenstrahles einseitig verformende Stellen maximaler magnetischer Kraftliniendichte bilden.
Dadurch ist es möglich, daß auch Zylinderlinsen im Bereich des Feldes anderer, beispielsweise sphärischer Linsen angeordnet werden können und gleichwohl die Vorteile der bekannten sphärischen Linsen, daß das magnetische Feld an der Nutzstelle verstärkt werden kann und daß störende Magnetfelder praktisch weder von der Zylinderlinse nach außen noch von außen auf die Zylinderlinse wirken können, nicht aufgegeben zu werden brauchen. Vor allem aber ist die neue Zylinderlinse in ihrer Bauart besonders gedrängt und einfach herzustellen im Vergleich zu den bekannten, zwei oder vier sperrig angeordnete Magnetpole aufweisenden Zylinderlinsen.
Durch die Erfindung ist überhaupt zum erstenmal der Bau einer gekapselten, den Elektronenstrahl zylindrisch umgebenden elektromagnetischen Zylinderlinse möglich gemacht.
Zwei Ausführungsformen der neuen gekapselten Zylinderlinse sind in den Abb. i und 2 in perspektivischer Ansicht, teilweise im Längsschnitt, schematisch dargestellt.
Die in dem Hohlraum a der ferromagnetischen Kapsel b untergebrachte Magnetspule ist der Übersichtlichkeit wegen in den Abbildungen nicht wiedergegeben. Das in der Richtung der Spulenachse c eintretende Elektronenstrahlenbündel wird durch das entsprechend gestaltete Kraftlinienfeld der Magnetspule deformiert. Diese Deformation läßt sich in der für Zylinderlinsenwirkung erforderlichen Weise gemäß der Erfindung - (Abb. i) dadurch erzielen, daß ein ringförmiger Kapselspalt benutzt wird, dessen Breite längs seines Verlaufes derart verschieden bemessen ist, daß sich zwei Stellen d, e maximaler Kraftliniendichte ergeben, die bezüglich einer durch die Spulenachse c gehenden Ebene f mindestens ungefähr symmetrisch auf einem und demselben Spulendurchmesser g liegen. Die größte Kraftliniendichte ist in den zwei einander gegenüberliegenden Ringspaltgebieten geringster Breite, bei d, e, die geringste Kraftliniendichte in den zwei breitesten, von den schmalsten Gebieten je um einen rechten Winkel entfernt liegenden Ringspaltgebieten (in der Abb. i ist nur das eine, breite Gebiet h sichtbar) vorhanden.
Das Elektronenstrahlenbündel wird somit in der Richtung des Spulendurchmessers g stark, in der Richtung des auf dem Durchmesser g senkrecht stehenden Spulendurchmessers G dagegen weniger stark deformiert.
Diese für eine Zylinderlinse erforderliche Wirkung läßt sich gemäß dem in der Abb. 2 dafgestellten Ausführungsbeispiel auch durch eine besondere Formung bzw. durch einen passenden Verlauf des Kapselspaltes erreichen. Der Kapselspalt verläuft gemäß der-Abb. 2 in seinen zwei einander (ebenso wie gemäß Abb. i) gegeäüberliegenden Gebieten D, E waagerecht, dann lotrecht, i, h, um sich hierauf wieder waagerecht in der Stirnfläche der Spulenkapsel zu erstrecken, bei H. In der Abb. 2 ist nur das eine Gebiet H sichtbar.
Es ist ersichtlich, daß die größte Kraftliniendichte ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i. bei D, E vorhanden ist, die geringste Kraftliniendichte dagegen in den um einen rechten Winkel von D, E entfernt liegenden Innenräumen der Spule. In der Abb. 2 sind zur Verdeutlichung auch die in der Kapsel sich ausbildenden magnetischen Nordpole N und Südpole S eingetragen.
Die für die Zylinderlinsenwirkung erforderliche Verschiedenheit der Kraftliniendichte würde sich auch ergeben, wenn der Spalt gleichbleibender Breite sich nicht wie gemäß Abb. 2 in die Stirnfläche der Kapsel hinein erstrecken würde, sondern wenn der Spalt ganz in der zylindrischen Innenwandung der Kapsel beispielsweise zinnenfriesähnlich, wellenlinienartig oder zickzackförmig verlaufen oder teilweise magnetisch abgeschirmt werden würde.
Der Übergang von Stellen geringer Spaltbreite zu Stellen großer Spaltbreite kann in vorteilhafter Weise stetig erfolgen.
Die neue Zylinderlinse kann bei allen Arten von Elektronenröhren und, wie Versuche ergeben haben, insbesondere für Röntgenröhren Verwendung finden.
Für manche Zwecke kann es auch erwünscht sein, von der symmetrischen Anordnung der Spaltgebiete mehr oder weniger abzuweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromagnetische, eisengekapselte Zylinderlinse, insbesondere für Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer den Elektronenstrahl zylindrisch umgebenden gekapselten Magnetspule mit geschlitzter Spulenkapsel besteht, bei der der Schlitz (Spalt) derart geformt, angeordnet oder ausgebildet ist, daß sich auf einem quer zur Spulenachse gezogenen Spulendurchmesser zwei symmetrisch zur Spulenachse liegende, den Querschnitt des Elektronenstrahles einseitig verformende Stellen maximaler magnetischer Kraftliniendichte bilden.
2. Elektromagnetische Linse nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Kapselspalt, der an zwei auf einem quer zur Spulenachse gezogenen Spulendurchmesser symmetrisch zur Spulenachse liegenden Ringspaltstellen seine geringste Breite (größte Kraftliniendichte) und an zwei von diesen Stellen geringster Breite um je einen rechten Winkel entfernt liegenden Stellen seine größte Breite (geringste Kraftliniendichte) aufweist.
3. ElektromagnetischeLinse nachAnspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von den Stellen. geringer Spaltbreite zu den Stellen großer Spaltbreite stetig ist. q..
ElektromagnetischeLinse nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt nach Art eines Zinnenfrieses, einer Wellenlinie oder einer Zickzacklinie verläuft.
5. Elektromagnetische Linse nach Anspruch4 mit zinnenfriesartig oder wellenlinienartig verlaufendem Spalt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Spaltes längs zweier in bezug auf die Spulenachse symmetrisch einander gegenüberliegenden Linienzügen auf einer der Stirnflächen der Spulenkapsel verläuft. Angezogene Druckschriften: B@rüch@e und Recknagel, Elektronengeräte, Berlin 1941, S. 1I5.