DEP0035318DA - Elektronenentladungsvorrichtung - Google Patents

Description

Hannover» de» 22»Augua% 1'D50

XC & 55SJSXCAL 2IEDOSfHlSS

fi a y e a_p MMöle ©ex* !inland

ρ 35318 YXlXe/21g

20673/44

Erfiaiimg betriff % ein© E vorrichtttnfs alt linearen» p&r&llelen Slektjpodea, 4,h gerade» Elektroden» welcäie sjliiiö&rf önalf oder

©©in köna^a.«. M© 'Erfliiama^ betrifft

von

Kathode auf ein© Selctmd-lrealaelon^elektarode »

«?©13©I die Sekimdärelektronen von elxMsr A»oi@ gesammelt werden·

Bsi Bl^troaenMitlaäirngs^örrichtimgen. wird gewiaiseht» dai die- von einer Kathode ausgehenden. EXeIctroaen ßtferiisaat© Bahnen äurohlaaf en. unö auf ©ine weiter© llektrod© aoftref£eiu Beispielsweise ist ®s bei Elektronenentladungsvorriohtungen der oben erwlümten Art in der erforderlich.» <laS die SeliMsdäreaiissioneelektrode Siaht von der t&erMonisöhön !Cathode angeordnet ist» vm su vexhinderxt» daß wa der liathode auisgeliend© Partikel Sektind.äremlesionaelektrode vergiften.» Bei einer Anordnung ist es notwendig» daS di@

tronen bogeuTöraige BÄteien durchlaufen» <ä&sit sie dt« Sektaiftäreffilesioxieelektrod« aof traf fen. kuimen· bisher vorgeschlagenen Yorrichtusgen werden di© Eleit«· tronen öaduroh veranl&ist* des gewünschten Bahnen folgeng daß aan ein© ©der melar«r© ^lektraö welch© Im Betrieb auf geeig%tes Potential gehalten werden» wodtirch ate Elektrode die Hektronen so reflektlerm» dafi sie auf dl« S

auftrtfi'en® Bs von äer Kathode g !!©fetroacm in stark divergierenden Eic^i emittiert werd©B und die Elektron«» wxx reflektiert damit sie ei eh auf den g@wf&i$eht«n Beimen belegen» treffen die Pri£3ärelektr d

auf eiaar gro0©a Flach© auf ₉ ssoilai die elektrode ebenfalle eine groSe Fläche haben aui« Bs ist dann erfordernöh» eine Anode mit erheblicher Fläohe anzuordnen» vm aögliriast viel S@kiaj-ki!ir®msateio.ö su Me Verwendung einer Anode großer Fläch© ist» inebemxndere,

die forrichtiang mit s-@hr hohen Pre%iieiisen arbeiten _t infolge äer daraus folgenden großim. Kapazität sehr

Die Ei^iadiiag 1?@®^eci£t tsltm Vorrichtung au soiiaffen» bei welcher die llektrod@_t auf welche file Elektronen auf treffen» oder die Anode kleiner als biciher auagefiüirt werften kmrn* woduroh ti© K&pazl— täten awisöhen den Blektroäen toerabgeaetst weröen können.

Die £l0ktroncsn«atlaäung9vorrlcsh.tUQg Ist g©alß der gek^nnseichnet durch ein© K&.thQU6₉ ©ine

» ein© Sc&ira-* o&er

und eine smslit&liehe Blektroöe» auf* welch© von öer Kathode auiTtreff on, wobei eiLne iron wtiilgatens ^genähert elliptischer Quervörgeeeh-eti istjUM fl-ie Kathode wA ti® bi> ektroöe la eine^ 3b«Bfö axig<3O3?€B©t siM_f wonigsteas ai^snSliert ialt <Ses? JÜLelacsn 4cha-s? der

äex ßm-ob, «ti© &l©iii© äetoe ge^fee&ea Begrenauag

Elektrode lt«gt_t m®%®&

t 4ai_s wetm gföttl^et® Be^trlebepotentiaXe an mig.«legt w@rä@n« vom der Satfeoä© Iti

gierenäen Biö-htunge» ©laittlerte El#ktron©n.

ß. a\if die g©aaa»te .auslt^liefe® S3,©to

Dsr Ausdruck "angenähert ©lli^tiöch" soll aioJt hier .nicht aur auf reäji ©lliptisohe £Xefctrodea

llekts'Odi'e» mit groB<sr «nä lt.X@ii3.er sie Sie Wirkung @i«,#r rein elliptischen Elelttro

In der feritiech©» Patentschrift 545 103 ist eine

mit einer Öekuiioär-·

welche eima von einem St@uerg.itter aacl eines Sohiriagitter usagebeae Kathode auf weist _y wobei eine auf einer Seite offene Schirmelektroäe angeordnet ist» weleh© dasu Ue^t₈ ein ele&troet&tieohee felö ^u eraeugeng nm zu. bewirken* daB Bloktron«n von ier ICathoeLe über di© Begrenzung, a«h* durch die offene S

4er Sdiirmeieittrod« gelsegen wa& ®m£ ©la© isige S«kuj'idärefal3föiq2i©elelä:trode au£tar$£fen* -wobei &&« SeJüiaoäreietetroÄeri yoö. ihr äuxeh eine C-tittelöktrüö© gesaugt und einer Anode zugeführt worden» außerhalb der Begrenzung der SoMrmelektröd© ist· M® gegeiswäriiig© j;;rfiiiömig witersGiiaidöt ei oh friihcreo. Vcrschlag dadureli_s <laB öle erwüait^

Elektrode aieh Bicht übar di© dureh eil© kleinere Ae^a* gog-«beaae Segr^ii^uiig ά@ν fokusaier«l©ktrod© heraus erstrec&t Ui&i eine klein© fläöbe

Durch die Srf jUaclAüag wird äaher eine Bauart erreicht» bei welcher eine gate Wirkung erii&lteii wirö» ©odftß die erwähnt© .Elektrode mit e^xier kleinen Fläche uad iiif©lgei©ss©n ait geringes ^igenkapasltätea, ausgefüiirt werden Jtann* Die Erfimlsing iat liisbesoBdere bei .&/itl&&migew?rici:ütiuägett anwendbar ₉ bei. welchen äie aasätsliehe ülektrod« eine

i.on8&l@ktr&äe ist* um! bed .g braucht die fur Sas Sammeln -der vorgesehene /oJö'dey' isur eiaß kleine Pläeh# soöaB die Kapi.git?£t Ano<3,«-Erde der ?orrichtu2Jg aaf einem Äleiaen Wert gehalten werfen lcaBa_e Weim die Br bei Vorrichtungen angewendet wird» "bei welcli^i Selcujaääreiaisföioiiaelektrodfö vorgesehen ist, kmiM die susätallche Slektroäe di^ äiiod.^ de-r Vorrichtung seln_f in welchem F&ll sie wieäUi¹Um klein ai^isfHUrtsar ist* sottaS Eap-oisität Änöde-Erd© attf eiiiea J£l@ia®a ??trt gehalten, w den

Srfinöung ist teeo-ndera ζχζτ Verwendung g geeignet» bei welchen

'Kathode, stangföföriaig ieW^uad Blektpoaen iron diametral ge^aUfeer liegend, en Simktcm oä©r Seiten der latfcode emittiert unä vera&XaSt werden» auf die ssusilt&iiche Elektrode an angenähert diametral gegenüberliegende»

o<3er Seiten auf zutreffen· Ia äleeem Fall kazm die rfce&tro&e ®la© Elektrod© aus Betallbleeh» *&1ä » oder eiae mm Sr&M, gewickelt© Konstruktion saia oder ön von Stangen -aufweisen» Da- && sweelsaaäBlg Ist, aie fo3£«..saierend<5 Slektroae die asic!©rsa .Elektroden

i TM^ifetg. kann öl© aus m©hrer@Ji feilen

setst sein_s Milcht die aMeren Elektroden nicht uneben* wobei swisshea den bönechberten HäMejat der

feile 2wleohenrHu!te vorhanden an ίίteilen bef iiwäea» welche dl« Form des ssam F

der Elektronen erforderlichen Peldts nieht lioh toeeiü^loseeiu Die kathode und ^ ie susätslio*fa® Slektrode ©ris-t^eökea ©ick niaht i*b©r die iiurch. ti© kleiner® der fokuu'SiereMön. Elektrode gegebene es In maiiohea 'fällim wtsischenswert soln kann.» für· die Hlektrodoa aixBerholb der Begrensung

Mt fokus©ieresden Sl*>ktrode isugefUhrt© Potential gleich ocaa Betrielbep©t«iitiöl ö©r £athoäe-.d»h« dem

lull eeizu Sie jirfiafiönu karm "bei Vorriobtu^en finÄen₉ «eloiu» ab» Iatiio4© vbh& suaätslioia© Siektro d® aufweisen» bei weluh@r'Blektronen zmx von ©iner Seit®

der lathoöe emittiert werden in welche© Falle die fokussieren«!© elektrode aiageaähert die Gestalt ein©*· halben £lllpe* hat«

Sie &r£inäung ftird nua als Beispiel beigefügten 2eishaung ausführlich

Fig*1 «eigt la Grundriß eine 2Sleictro4enkonat¥u}& tion einer Ausfiairaa^siOrm der

rige2 aeigt die i'oria dar A. ^uipotentialfläGh.©n w©-lche erforderlich eiadj ma da® von Elektronen su 1)©wirke«.*

■pig»5,.4 «nd 5 seigen ia GrunclriO- verechiedene

ter© Aasfiiirimgsforaen der in Fig#1 dargestellten Elektroden»

Bei der Ausführun&sform aa,ch i?ig»1 ist die als ehe Kathode 5 alt* gerade Stange ausgebildet« «relehe von einer Steuerlektrotle C uneben ist» welche Ihrerseits ψ&η eiaer Scijlaa- oder üesc&leu&igungeel©tetrode ? i«r^©b#n let» Bie Elektroden 6 uoä ? lciJmnm au© Draht gewiokelte (litter von angenähert elliptischea Quersclanitt £s©i% wie aas der Seicimuu^ ersichtlich.» wobei jedes Gitter ws Stangen 8 be sw· 9_f welche parallel s«r iiatiioöe 5 &iigeor<lnet getragen wird« llae suaätslioii© gerade stang€».föMiig® Elektrode to ist im Abstand von der latiioäe angeordnet iait einem Üi^orsug aus geeignet©©, aaterial s-_eB# l

_s us ein« .gro&« 2siUl von Sökuäaäär<il«ktr wemn ein prisärer Slektroneasta?ahl auf eie a

Die 3ekun4är«imi0iii-9i3@&XektrO'de 10 let νου bImut &uöü® ttagsb©&_t welch© «furch ein Mim Draht geflo-ohta gebildet ist und iron einer elaasigea Stange 12 «drd· Sie Kathode 5, die Stangen S ur*ß S₉ die £lektvode 10 \m& alt Stajag«a 12 si&d parallel SMiöinanöör in der gleichen Ibene angeordnet» Bis irw&hnte» lil&ktiroÄen.

voa eiiisr eyliailrieclien. Xolcussierendea BIe.kt3?ode 11» i deren. Querschnitt 4ie Form eixiur SlXipe« aufweist», deren kleine Aciiö© in des? di« ©rwaJiutea SlektroÖ^ii enthaltend en.

liegt« Beia^ Sttriöb &«r VörrieÄtmig JEaim di® I^tho-5 aiii Poteatial lull geaalten werdea» al® Elektrod« 6 enüber der iiatho^.e auf -^ Volt* smd 4Ie Slektrod«! T₁, 1© \mä 11 g@geaUl3©3C eier K. tßode auf ^TOD_t -#-250 bes'#_e *35 Volt» Γ4© fokuasier^ia® BXej:trod© 15 dient äam_s in stark divergierenden Siektmage» τοκ, d@i? Katiwade 5 e&tttiert©

etwa öureli die g@stricii@ltta Linisii jLn Pi₁^, 1 dargestellt 0iBi_s sm durchlaufeni, und öiö auf die Sekundlremis elektrode IC aüimrf za fokueeierea·' lafolgs dieser fen Fokuaaieriüiig der EIeJctrOÄoa k&xm die Elektrode 10 kleiner Cberf3Läohe ausgefüllt werden,. aodaB aö.oh di#

11 iait kleiaer Obtfrfläeäe aussgeführt s?®rd<m wodurch die Kapazität Änode-JSrde verringert wird· Eesultate werden ©rseiltj, wenn iag- ¥erhältnis dtr su d#x* groSsn Achs© der Bl«ktrodß 13 siie terte 8»?5 ι 9_S?5 oder 16 s 22 aufweia^u&d der Abstand m?±&Qliim den üättel«· pimkten der Kathode 5 ^3d der Sekaadäreaissioae-elektrode to etwa QiM Si'itiel bis halb ee groß ist« wie die kleine Achs® der aiektrod© 13* Sie Slelttrode 13 kena a^s

einem Heta» aus eines mg göwöfeentät Sitter» oder aus einsr Reihe von Stimgen gebildet sein*

In Fig»2 sia«t Ate Ae^uipoteiutialflachen des elefc

triscinjn Feldes dargestellt* welches notwendig iet» um das Fokussieren, der Elektronen la üer la Fig«1 stellt«» VorriehtujJsg herbeiauf'üiiren· J2s let daß die elliptische fo&ueeieren&e EleJstiOde 13 elae Form aufwel3t₉ w«loh«s 4er la FIg₈2 dargestellten !!ullaeiitupotesitialfläche entaprichii· Eieee foria l»i vorteilhaft* te sie @s üraiJglichtj öle Sl^ktrode 15 im Betrieb auf des

Potential wie die JCutiiode 5 a«. halten« Ei© Form i£l«ktrod©n6_s7 usä 11 entspricht aßgeaäiiert aer Form Mquipöttntialfläehim in iia^:r#r Umgelaitag·

Aus £'ig*1 1st eriäic'litlichg daß die S ele&trocle 10 außer Sißi^t von tier Z&thM® 5 ists ds sie sich im Sshatt^arauia der Dtangen B₉Q und 12 "befindet} sodaß es imwahreeheinlich ittj äaB vöa €©r Sathode 5 verdampfte ©d©r emit ti er te Partikel auf der Se-* AimdaremiBw.ionsei8k.trod© 10 abgelagert werd«m köuiien» die letästeren sa. vergiften» Bei der la H.g*1 Anordimng iet dia Anode 12 als aas Draht geflochtenes Gitter ausgebildet und gw-ecfcmttßig; aus YidBTjpaiaäraht us der clureh das Auftrsff^n von S

eri.-@ugtea EItBe wider-ötfehen zu. kSnnea. Di© Anode sollte so itonctruiert seiii» daß nur ein kleiner Teil Priaärelelctoiisa voa, <!er lathoö© 5 von ά®τ .Ä gen wird* wobei die Heiige dieses Stromes swectemäßig ist al® 25$'des Gosanvtbetr-agess wodareh öle Steigung

der Durchsaessiser d«r jüa.<aden&rg&te bestirnt wir<Ü

Bb ist nicht aotw6«.dig_f daß öle Kathode und tier Sßkß»&ärstrahl©r im gleichen Abstand voa &®t Bitte a©r Itlei&en. Achs© der elliptischen Elektrode 13 angeordnet sind« Eine gute Pokiissiiirisiig kann feeis.p^lsweis© ten werden» wenn tier abstand der

trod© 10 von ©liier Seite der Elektrode 13 kleiner ist* al© 4er Abstand der Kathode 5 ^©a der Seit© der Elektrode 13«

die Stangen S_ff9 und 12 öle S 10 nicht genügesfid gegeiv aus Sex Kathode "verdampfte Stoffe ab8cft|m£äe».t kmva swieclien Xathoäe 5 *μβ& ^ekumdäreaifieioneeleictrode 10 ein Metallstreifen 14 aage·* ordnet S^iJa₉ wie öies in Hg#3 dargestellt ist» .Bies&r Streifen 14 &atin pfarsllel sirr 'Ejath-Oäe 5 angeordnet uiiä. der benaohbartsn Sragstaug«! 9 öee Schirmgitters 7 b@« feetigt stiii* «tostatt» ^!i?i© in fig»3 dargestellt, den Streifen 14 iaa Abutaa« von der Slektrode 7 ansuordnen» Isarin er» wie in. Fi.g«4 derge©teilt, d©n Bralit eier Elektrode 7 börührea, wo^ei ein. weiterer Streifen 15 as der Tragstange 12 d@r ä\node asgeord»et ist* ISa karm aber dielnortoimg derart seia₉ daß die Streifen 14 oder 15 der Fie>3 o<l@r 4 unabhäji^ig von der Schirmelektrode 7 öder der Asöd© 11 gehalten werden und alt einer Elektrode innerhalb ö&er außerhalb der Hülle vei:btirtd®n simU

Obwohl in Fig«1_s3 uad 4 4i$ Aüod© 11 ale lfrabtgitte*

dargestellt ist, ist äs durch die Afiordmy^g 4©r ivlelc— trode 15 erzielte föJoissierimii genüg;eiid gut» ust, falls

gewünscht t &i@ Verwenduag einer Anode mn welche, wie la Fig»$ dargestellt_f durch «fin©

mmt flaete© oder gebogene !!©tallst^eifes 16 gettULätt die parallel äsur Sekmia&remiegio&s elektrode 10 mwJ la der Eljeae der Elektrode 10 unö der !Cathode 5 angeordnet Bei dieser Anordnung kann der von a.®r Anode g auf weniger al® ©lsi eefentel des totalen trirnärstromes oim© forluet asi Wäriae· verteilenden Sig scliaftea 4©r -Anode irerriiigert werdmi» fenn die liirm®-— verteilwEg nicht |proß ©ein isußp kanß ein kleiner Gewinn &ϊα I&j»aEität awisehen Anode und 3rd® durch V'^rwenduag nur eines Streifens 16 ©rhaitea werden· In dieaest Fall i«i sweckmäßigj a@a zwischen der Elektrode 10 unt der Sehtea©le&trode 7 Ts«findliehen Streifen. 16 fortsolAeee da ni.Grduroh di@ 'Kapazität Anode-Ecalraelektoräe etwas verringert wird»

lin-e Bl^ttronenentladuaNgaFVorriohtuji mit der

tisooea JEaektrode 13 gm&® Fig.1 und der in Pig*4 dargestellten Jiae^ronenJEOxtstruktion. hat feei folgenden gute Resultate ergeben ι Kkthodsnd^urchmeaeeT- t

der Stsngen 8 O₉5 $m_s Abstand Ubrer Mittel« 2_P5 xsbli Surohia«ee«r der Stangen 9 O_p75 's^s Alkmtaaa Mittelgttakte 5» 2 mai kleine 4c3a.ee d@B Cl-ittera i i._f6 S!s_f wo*bei es iait eines Draht ton 1_f2? issi UmOiuaeeaer adit 57 Windungen pro «am gewunden war? lsi ein© Jlohiie des Gitters 7 2f95 aaa> wslsei es sit einea 3?raat von 1_ff1 sm BurctusQsssr alt 38 findmgfiB pro eia gewunden war ι Breit© dea Streifens 14 3 $5 -saa? Breite 4es Streif esa© 15 2 an ι der Stange 12 O₈75 ma? XJurolmieeeer der Eiek-

trod* 10 2*5 ism j Abstand der S&ttea der Stange 12 Elektrode TO 2*6 m&i Buychseeser des kreisförmigen Itg der Änöätnwicicluag 4« 15 aas, wo"b«i die Anode ait von Og 1 esa "Durchmesser Mt 19 Windungen pro om. g war?. groBe Aehae der Elektrode 13 2i?_f5 as* kleine Aohse äer Sl^ttroö© 13 16* 5 s»mu Bear Mittelpunkt & er Kathode befindet siöh !finge öer kleinen Aehae öer £ trode 1? in einem Abstand γοη 3» 975 sei und ist ta einer Jäutferauag 3_S425 ma von dam iSltte!xnuüct" &er 3-tang· 12 arig#Qi^silnet_s wobei der Mittelpunkt der letateren 2_t6 .von dem iälttelpunfct a©r Blekt3?od@ 10 entfernt int* Bie liäage der verschiedenen iSleictroden "beträjgt 20 im· 2)1© Vorrichtung; hat eine teoderi-Erde^Kapasitöt von etwa 5 pü¹ Steuergitt-er-Erde-ICapaaität von ^tsm 8 pE¹ ujid eine

Steuergitter-Elapögität "won ©twa 0^006 pP_e Di© Elektronen von. der Kathoäe sind auf disr EXektred© 10 auf Linie voa etwa 0,5 bis 1,0 mm LInge- fokussiert_β

fenn gewünscht wird,* ©Ine Jtatho^e εώ. v welch« nur von einer O@ite Elektronen emittiert» die Vorrichtung ähnlich den in den ^ige1_B3₈4 «nä 5 dargestellten ausgeführt werfen» woisci ^«bch die B in diesem fall ftslfeellipsenförmig ir;t·

Obwohl iSie iZrfiiiöung i& obigen bei eiii^r Ιΐΐΐ-

g i& obig

isst? ist ®1® niolit nur auf äi©&© A

sondern k&nn auch bei ©Meron ?orrlalit\mg©n. er« worden, wo ein scharf fokustdertör Strjähl ο rf or derlich ist« Beispielsweise ksma fil© auf übt

Vorrichtung als Ventil mit *fcge*chl*i&t«« Öitter verwendet werden* in welchem lull die Ülektrod* 10 die Mod© bildet, uaä die Mod© η fortgewesen w@r « den, oder die üteißung ö^sr Wiiiöungea d#r Aiioü© 11 I_n geeigneter «eise geändert werde» 'icmm» öo-daß ele₉ wem el« auf geebnetem Potential gehalt«» wi;rd_# als Faaggltter in einer feat ode wirken kann·

Claims (1)

1. Ansprüchet

   1#) B3.eH5yisa@BSiitle.4imgBV©KEi.lÄ1»siig jssit einer S&thode* einer S^;t€?«grtl©ictr©ae_t einer- SeM:m·· ©äer

   und einer snufötaslleiieii K

   (15)

   1st und öle ij&tteä# (5) und die (10) in einer £tmm aneeovteet ©lsi» wenige tone fxn^aBlüert mit d*r kleinen Ae&ee der

   (t?) »ueasaaen^ÜLIt und TO-UetSnlte imaav duroih die ia@lae Aeh^e geseiienen g

   (13) ü®gt^ wolsei «lit derart ist, dosan nenn geeignete Betrie1>j^pötentta}ie aa die Kielttroden angelegt werdest "?©n der Kathode (5) im

   Bielxtungen emittierte Elokt^mm k«r^»«· Mlmea di«ranlaufen tmä auf die- fsasBtsülone Elektrode (10) ki(mwrgi©£^r**

   ist»

   ä naefa

   1 ©der St ^admröli ^fe@assöi^»e^_& dass r.lektrode (10) eins 8«jlttmdij?©misslöjis©l©kt^äe lst_f und daas eif^ Anode (11) vergeaehen iet₉ tm €ie v@n der

   (10) enittierten 9eia»idäreXelD»

   4*1 slafet»öij0aeÄtlstei%sfvw3*iÄftt^ mrnfa f t 2 ©to 3$ ÄaduwÄ. e»k>xBis«lcäiiiet_t das« ti© Kathod« {5) aod 41© etasStslißfe© Blefeis'^ (10) lae&iatQxmiyüti Ot

   5·) Sebaltoi^eRxtov^Aittg alt

   der

   ©1© eo «aisg#bildet let» 4<a©a «en BI<detvodeii der VorrlalAuag

   ar^iBfllrai^ äilii^s aare.ia-aöf©a und laii die rjL#lct«od* Jeoore^gieyciii« mimt dl»