DK2022246T3 - Anordning til elektronemission ved høj strømdensitet og høj funktionsfrekvens - Google Patents

Claims (21)

1. ANORDNING TIL ELEKTRONEMISSION VED HØJ STRØMDENSITET OG HØJ FUNKTIONSFREKVENS

   1. Elektrisk anordning, der kan anvendes med en THz-intervalfrekvens, hvilken anordning omfatter et elektrodearrangement, der omfatter mindst en fotokatodeelektrode (12a) og en tilhørende anodeelektrode (12b) med et rum mellem disse, og hvor fotokatoden er konfigureret til at blive eksponeret af en belysningskilde (14) med en THz-amplitudemoduleret udgangsbølge, hvorved der frembringes elektroners emission fra fotokatoden og en fotostrøm gennem anordningen; en spændingstilførselsenhed til tilførsel af et elektrisk indgangssignal på én af elektroderne af elektrodernes arrangement; og en signaltransmitter-/modtagerenhed, der omfatter et antennekredsløb, der er elektrisk forbundet med én eller flere af elektroderne, hvilket antennekredsløb derfor kan anvendes ved hjælp af et elektrisk udgangssignal ved den ene eller flere af elektroderne.
2. 2. Anordning ifølge krav 1, hvor elektrodernes arrangement omfatter mindst én gate-elektrode, der er placeret i et plan mellem fotokatode- og anodeplanerne.
3. 3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, hvor elektroderne er adskilt fra hinanden med en afstand, der ikke overstiger få mikron, hvorved anvendelse af anordningen muliggøres med en spændingstilførsel på volt i få grupper på ti eller mindre til den mindst ene elektrode.
4. 4. Anordning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, der omfatter en belysningskilde, der kan anvendes til at belyse fotokatoden med en lysstråle af en vis fast intensitet og det forudbestemte bølgelængdeinterval valgt i overensstemmelse med fotokatodematerialet for udledning af elektroner derfra.
5. 5. Anordning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor elektrodernes arrangement er konfigureret som en triodestruktur, der omfatter fotokatode-, anode- og gate-elektroderne, hvor gaten er placeret i et plan mellem fotokatode- og anodeplanerne.
6. 6. Anordning ifølge krav 5, hvor gate-elektroden er placeret i et plan adskilt fra hvert af fotokatode-og anode-planerne med en åbning på mindre end 1 mikron.
7. 7. Anordning ifølge krav 6, hvor åbningen mellem fotokatoden og anoden er henholdsvis ca. 0,1 mikron og 0,3 mikron.
8. 8. Anordning ifølge krav 7, hvor gaten har en tykkelse på 0,1 mikron og en dimension over et rum mellem fotokatoden og anoden på ca. 0,1 mikron.
9. 9. Anordning ifølge krav 5, hvor elektrodernes arrangement er konfigureret som en tetrodestruktur, der omfatter fotokatode-, anode-, gate- og skærmgitterelektroder, hvor skærmgitteret er placeret mellem gate- og anodeplanerne.
10. 10. Anordning ifølge krav 9, hvor elektroderne er adskilt fra hinanden med en åbning på mindre end 1 mikron.
11. 11. Anordning ifølge krav 10, hvor åbningen mellem gate-elektroden og fotokatoden er 0,1 mikron, åbningen mellem gaten og skærmgitteret er 0,3 mikron, og åbningen mellem skærmgitteret og anoden er 0,3 mikron.
12. 12. Anordning ifølge krav 11, hvor tykkelsen af gaten og af skærmgitteret er 0,1 mikron.
13. 13. Anordning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor fotokatodelaget er mønstret for at danne et system af adskilte områder af fotokatodematerialet og mere elektrisk ledende materiale inde i rummene mellem fotokatodematerialeområderne.
14. 14. Anordning ifølge krav 1, der kan anvendes med en THz-intervalfrekvens af anordningens udgang, hvor elektrodernes arrangement er konfigureret som en diodestruktur, der omfatter fotokatodeelektroden og anodeelektroden; og en belysningskilde, der er konfigureret og kan anvendes til at generere en lysstråle i form af en overlejring af to lyskomponenter af lettere forskellige frekvenser for derved at belyse fotokatoden med en THz-amplitudemodulret bølge og bevirke, at den tilsvarende fotostrøm modtages ved anodeelektroden for at anvende signal transmi tter-/modtagerenheden ved hjælp af det elektriske signal induceret af fotostrømmen ved anoden.
15. 15. Anordning ifølge krav 14, hvor belysningskilden omfatter to lysemittere, der genererer de to lyskomponenter med henholdsvis lettere forskellige frekvenser.
16. 16. Anordning ifølge krav 14 eller 15, hvor fotokatode- og anodeelektroderne er adskilt fra hinanden af en åbning på op til få mikron.
17. 17. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 14 til 16, hvor signaltransmitter-/modtagerenheden er elektrisk forbundet med anodeelektroden.
18. 18. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 14 til 17, hvor fotokatode- og anodelagene er placeret på adskilte mod hinanden vendende overflader af henholdsvis det første og det andet substrat.
19. 19. Anordning ifølge krav 18, kendetegnet ved mindst én af følgende: (i) det første substrat i alt væsentligt er transparent for lysstrålen; (ii) det andet substrat er dannet med en elektrisk konnektor fra anodelaget til en ydre overflade af det andet substrat for kobling til den transmitterende/modtagende enhed; (iii) transmitter-/modtagerenheden omfatter et antennekredsløb trykt på den ydre overflade af det andet substrat.
20. 20. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 14 til 19, der er konfigureret som en THz-transmitterenhed
21. 21. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 13, der er konfigureret som en THz-transmitterenhed.