DE1059581B - Plasmaquelle fuer geladene Teilchen - Google Patents
Plasmaquelle fuer geladene TeilchenInfo
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Description
Zur Erzeugung von Ionen und Elektronen sind Quellen bekannt, bei denen die Ionisation des zugeführten
Gases mittels einer Niedervoltgasentladung mit lichtbogenartigem Charakter erfolgt. Das ionisierte
Gas wird hierbei als Plasma bezeichnet, wenn die Konzentration negativ und positiv geladener
Teilchen etwa gleich groß und höher als ungefähr 108/cm3 ist. Ein ideales Plasma ist demnach nach
außen hin elektrisch neutral und leitfähig — ähnlich einem metallischen Leiter.
Da in dem Plasma durch Rekombination dauernd Ionen verlorengehen, müssen diese von den Elektronen
des Plasmas zur Aufrechterhaltung des Konzentrationsgleichgewichtes durch Ionisationsakte in gleichem
Maße neu erzeugt werden. Die Energie, die die Elektronen im Kathodenfall erhalten haben, wird
dadurch in zunehmender Entfernung von der Kathode immer kleiner, bis sie schließlich nicht mehr zur
genügenden Ionisation ausreicht. In diesem Gebiet wird das Gleichgewicht im Plasma gestört, was sich
in einer Zunahme des Widerstandes an dieser Stelle auswirkt. Es tritt ein Potentialsprung ein, welcher
gewissermaßen als neue virtuelle Kathode wirkt und den Elektronen für eine weitere Strecke die Ionisationsenergie
erteilt. Am Ort des Potentialsprunges ergibt sich eine elektrische Doppelschicht, die durch
ihr intensives Anregungsleuchten der Gasteilchen sichtbar ist. Ein Beispiel für derartige Doppelschichten
ist die perlenförmige Entladung in einer Geisslerschen Röhre.
Besonders hohe Verluste an Ionen treten infolge von Wand-Rekombinationen an Einschnürungen des
Lichtbogens auf, die z.B. mittels Düsen zu dem Zweck vorgenommen wurden, die Stromdichte der Entladung
zu erhöhen. Vor jeder derartigen Einschnürung durch stoffliche Begrenzungswände entsteht daher eine
Doppelschicht der oben beschriebenen Art in kugelähnlicher Form. Die Elektronen werden von der
Doppelschicht auf das Zentrum derselben beschleunigt, so daß etwa am Ort der Einschnürung eine besonders
hohe Konzentration an ionisierenden Elektronen und damit eine beträchtliche Plasmadichte erzielt wird.
Von dieser Erscheinung wird in einer bereits vorgeschlagenen Ionenquelle Gebrauch gemacht, bei der
zwischen Kathode und Anode eine enge Düse vorgesehen und der Gasdruck in einem der durch die
Düse abgeteilten Raum wesentlich höher als im anderen Raum gehalten ist. Die hierbei verwendete
Elektrodenanordnung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Dort ist mit 1 die Kathode, mit 2 die Düse
und mit 3 die Anode mit der Emissionsöffnung 4 bezeichnet. Es wird beispielsweise auf die Kathodenseite
ein Druck von 40 Torr, auf der Anodenseite ein Druck von etwa IO—3 aufrechterhalten. Auf Grund
Plasmaquelle für geladene Teilchen
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Dr. phil, Heinz Fröhlich, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
dieses Druckgefälles entsteht eine Plasmaströmung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in Richtung auf
die Anode. Vor der Düse bildet sich, begünstigt durch geeignet gewählte Potentialverteilung, die mit 5 bezeichnete
Doppelschicht aus, so daß in der Düsenöffnung eine hohe Dichte des strömenden Plasmas
entsteht.
Es ist bekanntgeworden, durch magnetische Einschnürung einer Plasmaentladung hohe Plasmadichten
zu erzeugen, die es bei mit Extraktionssonden arbeitenden Quellen erlauben, den Ionenabsaugstrom zu
vergrößern. Es ist ferner bekanntgeworden, zur weiteren Steigerung der Plasmadichte die elektronenoptische
Sammelwirkung einer etwa kugelförmigen Doppelschicht auszunutzen, die bekanntlich vor jeder
räumlichen Einschnürung eines Plasmas genügend hoher Ionenwandverluste entsteht. Einer Steigerung
des Ionenstromes über einen verhältnismäßig geringen Wert hinaus allein durch Erhöhen der Plasmadichte
sind jedoch wegen des Raumladungsgesetzes, dem jede Ionenquelle mit Extraktionssonde unterliegt,
enge Grenzen gesetzt.
Die Erfindung betrifft eine Plasmaquelle mit Kathode und Anode für geladene Teilchen mit einer
kanalartig durchbrochenen Zwischenelektrode, bei der zur Beschleunigung des Plasmas keine Extraktionssonde
verwendet ist, so daß eine Abhängigkeit von dem Raumladungsgesetz nicht besteht; bei dieser wird
nun ein wesentlich höherer Ionenstrom, gegebenenfalls auch ohne hohe Plasmadichte, dadurch erfindungsgemäß
erreicht, daß das Potential der Zwischenelektrode gegenüber der Anode und/oder die geometrischen
Abmessungen des Kanals unter Berücksichtigung des Gasdruckes der Quelle so gewählt sind,
daß am anodenseitigen Kanalende infolge Wand-Rekombination ein Ionenmangel im Plasma und daher
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innerhalb des Kanals eine oder mehrere elektrische Doppelschichten auftreten, die durch auf die Emissionsöffnung
gerichtete Beschleunigung der Elektronen einen Überschuß an Ionen vor der Anode verursachen,
so daß dort das Potential des Plasmas über dem Anodenpotential liegt.
Bei der Einrichtung der vorliegenden Art kommt somit eine Extraktionssonde oder sogenannte Ziehelektrode
zwischen dem Plasma und der Emissionsöffnung in Fortfall. An ihre Stelle tritt eine Beschleunigungsstrecke
für die Ionen innerhalb des Plasmas zwischen dem Ort des höchsten positiven Phasenpotentials
und der negativen Emissionsöffnung, so daß die Ionen von selbst aus dem Plasma durch die
Emissionsöffnung mit gerichteter Geschwindigkeit, also nicht durch Diffusion, austreten.
Die erreichten Ionenströme liegen mindestens eine Größenordnung über den durch die bekannten Anordnungen
erzielbaren Ionenströme.
Ferner treten die vor der Emissionsöffnung erhaltenen geladenen Teilchen infolge ihrer eigenen gerichteten
Geschwindigkeit durch die Emissionsöffnung aus, ohne daß wie bei der vorgeschlagenen
Anordnung die Anwendung hoher Druckunterschiede erforderlich ist.
Ein Teil der erzeugten Ionen dient zur Deckung der die Doppelschicht verursachenden Wand-Rekombination
in dem Kanal, während der andere, etwa gleich große Teil als Emissionsstrom zur Verfügung
steht. Es können auch zwei oder mehr Doppelschichten im Kanal entstehen.
Handelt es sich z. B. um die Erzeugung eines Ionenstrahles, so wird durch die vorliegende Anordnung
erreicht, daß die Ionen infolge des positiv über dem Anodenpotential liegenden Plasmapotentials ohne
die Einwirkung besonderer Beschleunigungsspannungen aus der Emissionsöffnung austreten und erst
nachher gegebenenfalls in den Wirkungsbereich einer Absaug- und Fokussiereinrichtung gelangen.
Zur Erhöhung der Plasmadichte können an sich bekannte magnetische Mittel vorgesehen sein, welche
die von der oder den Doppelschichten im Kanal beschleunigten Elektronen auf ein Bündel kleineren
Durchschnitts als des Kanals konzentrieren. Auf diese Weise kann auch das positive Potential des Plasmas
gegenüber der Anode vergrößert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei an Hand der Fig. 2 bis 6 ein schematisches Ausführungsbeispiel und die Wirkungsweise beschrieben. In Fig. 2
ist wieder die Kathode mit 1, die Anode mit 3, die Emissionsöffnung mit 4 und die vor der Einschnürung
entstehende Doppelschicht mit 5 bezeichnet. Bei dieser Einschnürung handelt es sich jedoch nicht um eine
Düse, sondern um eine kanalartige Durchbrechung 6 in einer Zwischenelektrode 7. Durch die bereits besprochene
Wirkung der Doppelschicht 5 entsteht zunächst im Kanal 6 eine verhältnismäßig hohe Plasmadichte. Infolge starker Wand-Rekombination tritt
jedoch am anodenseitigen Kanalende ein Mangel an Ionen in dem Plasma auf. Dies führt zur Bildung
der Doppelschicht 8 innerhalb des Kanals. Diese Doppelschicht erfüllt zwei Aufgaben: Zunächst dient
sie dazu, Elektronen auf die Emissionsöffnung hin zu beschleunigen, und andererseits zur Entkopplung des
Anodenraumes vom Kathodenraum. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß die Doppelschicht 5, die
wegen der Einschnürung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel notwendigerweise auftritt, an sich
nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Es wäre z. B. denkbar, die Kathode so nahe an die Kanaleintritts-
öffnung zu bringen, daß der Potentialsprung der Doppelschicht durch den Kathodenfall ersetzt ist oder
— mit anderen Worten ·—· eine Doppelschicht überhaupt nicht zur Ausbildung kommt. Wesentlich jedoch
ist die parallel zur Ebene der Emissionsöffnung liegende Doppelschicht 8.
Aus Fig. 3 ist beispielsweise ersichtlich, welche Potentialwerte Up das Plasma vor der Anodenöffnung
annimmt. Es treten hierbei die folgenden Vorgänge ίο ein:
Die von der Doppelschicht stark beschleunigten Elektronen ionisieren den Raum zwischen der Austrittsöffnung
des Kanals und der Anode. Die dem Kanalende nächsten Ionen fliegen auf die Kanalwand
zurück bzw. in das Plasma innerhalb des Kanals, um die Wand-Rekombination zu decken. Nun wird
aber ein großer Teil der Elektronen erst in einem Gebiet ionisieren, welches keine Ionen mehr an die
Kanalwand zurücksendet. Je höher die Ionenverluste im Kanal, desto größer der Potentialsprung in der
Doppelschicht, desto größer die Beschleunigung der Elektronen und desto größer der Überschuß an nicht
in den Kanal zurückfliegenden Ionen. Diese Ionen bilden gemeinsam mit den hochbeschleunigten Elektronen
eine Raumladung, die wegen der Langsamkeit der Ionen positiv ist. Die Spannung zwischen Anode
und Raumladung kann ganz erhebliche Werte in der Größenordnung von mehreren Zehnteln der Gasentladungsspannung
annehmen. Als unmittelbare Folge ergibt sich eine Beschleunigung der Ionen aus
der Raumladungswolke heraus auf die Emissionsöffnung der Anode hin, aus der sie dann mit einer
entsprechenden Eigengeschwindigkeit in den Wirkungsbereich einer Absaug- und Fokussiereinrichtung
eintreten.
Durch geeignete Bemessung der Länge und der lichten Weite des Kanals in der Zwischenelektrode,
der beispielsweise auch konisch ausgeführt sein kann, ist es möglich, den Grad der Ionenverluste durch
Wand-Rekombination schon von der konstruktiven Seite her zu beeinflussen. Ein weiteres, auch während
des Betriebes veränderbares Mittel ist das Aufdrücken eines Fremdpotentials gegenüber der Anode auf die
Zwischenelektrode. Durch entsprechende Abstimmung dieser Maßnahmen ist es möglich, eine praktisch
vollständige Ionisation des in die Plasmasäule hineindiffundierenden Gases im Anodenraum vorzunehmen.
Hierbei ist selbstverständlich der Gasdruck maßgebend. Erhöht man bei gegebenem Gasdruck die
Wandverluste im Kanal zu sehr, so erlischt die Entladung und es kommt zu Kippschwingungen. Durch
eine Erhöhung des Gasdruckes können diese dann wieder beseitigt werden. Die erzielbare Emissionsstromstärke ist also eine Funktion des Gasdruckes
in der Ionenquelle, von dem wiederum die Größe der gerichteten Emissionsgeschwindigkeit der Ionen abhängt.
In Fig. 2 ist auch angedeutet, auf welche Weise der Zwischenelektrode das gewünschte Potential
gegenüber der Anode gegeben werden kann. Zunächst besteht die Möglichkeit, die Zwischenelektrode einfach
über einen Widerstand R mit der Anode zu verbinden. Die Spannung an der Zwischenelektrode stellt sich
dann automatisch etwa so ein, daß die auf sie einströmende Elektronen- und Ionenmenge gleich groß ist.
In Fig. 5, wo der Kanalstrom Ik und der Emissionsstrom Ie in Abhängigkeit von der Kanalspannung Uk
gegen Anode schematisch dargestellt ist, entspricht diesem Betriebswert der Punkt Uli auf der Kennlinie
IK. Durch Anlegen einer Fremdspannung an die
Klemmen 9 und 10 in Fig. 2 kann nun von diesem Punkt aus die Kennlinie Ik beliebig durchfahren
werden. Dementsprechend ist es möglich, den aus der Emissionsöffnung .austretenden Ionenstrom Ie auf
dem Wege über die Veränderung der Spannung Uk zu steuern. Es handelt sich hier also um eine der
Steuerung einer Elektronenröhre vergleichbare Erscheinung. Sie kann z. B. dazu ausgenutzt werden,
Emissionsstromimpulse beliebiger Form, Größe und Dauer durch Anlegen entsprechender Steuerimpulse
an die Zwischenelektrode zu erhalten.
In Fig. 4 ist der Aufbau einer Plasmaquelle gemäß der Erfindung mit näheren Einzelheiten dargestellt,
dabei können die Absaugelektroden hinter der Emissionsöffnung der Anode in an sich bekannter Weise
ausgeführt sein und daher sind diese weggelassen. Die Elemente 1 bis 10 entsprechen denen in Fig. 2.
Die Anode 3 ist durch einen Ring 11 vom Gehäuse 14 der Ionenquelle elektrisch isoliert und kann beispielsweise
auf Erdpotential liegen. Mit Hilfe von isoliert eingesetzten Schrauben 13 ist die Anodenplatte mit
dem Gehäuse 14 unter Zwischenfügung eines Dichtungsringes 12 verbunden. Ferner ist an das Gehäuse
der Zwischenelektrodenteil 7 angeschraubt. Mit dem Zwischenelektrodenteil ist ein Kathodenträger 17 verbunden,
in den Isolierrohre 19 mit Dichtungsscheiben 20 zur Aufnahme der Stromzuführungen 21 zur
Oxydkathode 1 eingesetzt sind. Durch Bohrungen im Zwischenelektrodenteil 7 sind Rohre 18 für den Gaseinlaß
sowie für Vakuummeter und Pumpenanschlüsse eingeführt.
Sowohl die Anodenplatte als auch der Zwischenelektrodenteil 7 bestehen aus Eisen. Zwischen beiden
ist ein Dauermagnet 15 eingeklemmt, welcher im Kanal 6 der Zwischenelektrode das erwähnte fokussierende
Hilfsfeld erzeugt. Statt dessen kann auch eine Erregung mit Hilfe einer Spule vorgesehen sein.
Besondere Bedeutung hat die vorliegende Anordnung für die Erzeugung atomarer Ionen aus Gasmolekülen.
Es ist hierbei bekanntlich erforderlich, daß die ursprünglichen Moleküle bzw. die Molekülionen
wegen der dazu erforderlichen Stufenprozesse genügend Zeit zur Bildung von Atomionen haben.
Es muß zunächst die Stromdichte der Gasentladung entsprechend hoch gewählt werden. Dies ist im vorliegenden
Fall bereits durch die Einschnürung erreicht. Zu berücksichtigen ist jedoch, daß zwischen dem
Kanalende und der Emissionsöffnung ein genügender Abstand vorgesehen werden muß, der den zunächst
gebildeten Molekülionen Zeit zur Vollendung dieser Stufenprozesse läßt. Dank der gerichteten Beschleunigung
der Elektronen und der dadurch hervorgerufenen Ionisation im Anodenplasma, die selbst wieder zu
einer gerichteten Beschleunigung der Ionen führt, kann ohne besondere Schwierigkeiten der Abstand
zwischen Kanalende und Emissionsöffnung verhältnismäßig groß bemessen sein. Dadurch wird es ferner
möglich, durch Anbringen von Hilfselektroden, etwa aus Tantal- oder Wolframblech, im Bereich der
Plasmasäule, eine weitere Dissoziation des Gases zu erzwingen. Die Aufheizung der Hilfselektroden kann
entweder durch die heiße Plasmasäule selbst oder durch fremde Wärmezufuhr erfolgen. In Fig. 6 sind
zwei Wolframröhrchen 22 und 23 als Hilfselektroden beispielsweise dargestellt.
Die Vorteile der vorliegenden Ionenquelle liegen vor allem darin, daß mit relativ einfachen Mitteln
steuerbare Ionenemissionsströme in der Größenordnung von mehreren IOOmA und darüber erzielbar
sind. Das Verhältnis der Betriebsdaten zueinander
läßt sich immer so einstellen, daß auch mit empfindlichen Meßmethoden keine Plasmaschwingungen und
dadurch hervorgerufene Schwankungen der Emissionsstromstärke nachweisbar sind. Man wird vorzugsweise
die Emissionsöffnung der Anode nicht größer machen als den Querschnitt der Plasmasäule
am Ort der Emissionsöffnung, so daß in Verbindung mit einer genügend hohen Entladungsstromstärke
ohne weiteres ein Austreten neutraler Gasteilchen aus ίο der Quelle praktisch vollständig vermieden werden
kann. Dadurch ergeben sich wieder beträchtliche Einsparungen in der Vakuumpumpenanlage.
Polt man die Spannung des Absaugsystems um, so können aus dem Anodenplasma auch die von der
Doppelschicht beschleunigten Elektronen entnommen werden. Die Ionen werden durch die hohe Spannung
der Absaugelektrode in der Quelle zurückgehalten. Als Elektronenquelle liefert die Einrichtung Ströme,
die in ihrer Höhe praktisch mit dem Entladungsstrom ao übereinstimmen, also beispielsweise 5 Amp. im Dauerbetrieb
und 100 Amp. und mehr im Impulsbetrieb.
Bei der praktischen Ausführung der Anordnung für die Erzeugung von Ionen kann noch ein weiterer
Vorteil erreicht werden. Auch bei sehr hohem Vakuum im Beschleunigungsraum hinter der Emissionsöffnung
werden durch Zusammenstoßen der beschleunigten positiven Ionen mit Restgasteilchen Elektronen
erzeugt, die teilweise auf die Emissionsöffnung hin zurückfliegen. Da die Elektronen hierbei die volle
Beschleunigungsgeschwindigkeit erhalten, ist ihre gesamte Energie sehr groß. Beim AuftrefFen auf die
Anode würde diese stark erhitzt und unter Umständen zerstört werden. Es ist nun bereits früher erwähnt
worden, daß durch magnetische Mittel eine Konzentrierung des von der Doppelschicht im Kanal beschleunigten
Elektronenbündels erreicht werden kann. Durch geeignete Formgebung der Polschuhe und
Bemessung der Feldstärke ist es nun möglich, nicht nur diesen Effekt zu erzielen, sondern auch die aus
dem Beschleunigungsraum auf die Anode zurückfliegenden Elektronen zu bündeln. Es gelingt auf diese
Weise, sie gewissermaßen durch die Emissionsöffnung in die Quelle zurückzufädeln und dort zur weiteren
Ionisierung des Gases zu verwenden. Diese Erscheinung ist insbesondere bei der Erzeugung atomarer
Ionen wichtig, da sie zur besseren Dissoziation der Moleküle beiträgt. Auf diese Weise kann unter Umständen
die Entladungsstromstärke geringer als an sich ohne diese Maßnahmen erforderlich gewählt
werden.
Die Kathode der Quelle kann beliebig ausgebildet sein, z. B. als Kaltkathode, als thermisch emittierende
Kathode oder auch als Gasentladungskathode (Hochfrequenzplasma) .
Durch die Steuerung des Potentials der Zwischenelektrode und damit des Ionenstromes auf die Wand
des Kanals können Metallschichten mit schlechter Wärmeableitung, die sich an dieser Wand befinden,
auf Temperaturen von über 2500° C gebracht werden.
Ferner ist es möglich, die Temperatur der Anode in der Umgebung der Emissionsöffnung — vor allem
durch geeignete Bemessung der Fokussierung des Elektronenstromes von der Beschleunigungsstrecke
her und auch durch die Größe des Entladungsstromes ·—· auf jede gewünschte hohe Temperatur bis
zur Schmelztemperatur des verwendeten Anodenmaterials (z. B. Wolfram) zu bringen. Diese Temperaturverhältnisse
und die Anwendung der bereits erwähnten Hilfselektroden mit Selbst- oder Fremdheizung
gestatten die Erzeugung von Metalldampf-
Claims (15)
1. Plasmaquelle mit Kathode und Anode für geladene Teilchen mit einer kanalartig durchbrochenen
Zwischenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Zwischenelektrode
gegenüber der Anode und/oder die geometrischen Abmessungen des Kanals unter Berücksichtigung
des Gasdruckes der Quelle so gewählt sind, daß am anodenseitigen Kanalende infolge Wand-Rekombination
ein Ionenmangel im Plasma und daher innerhalb des Kanals eine oder mehrere elektrische Doppelschichten auftreten, die durch
auf. die Emissionsöffnung gerichtete Beschleunigung der Elektronen einen Überschuß an Ionen
vor der Anode verursachen, so daß dort das Potential des Plasmas über dem Anodenpotential
liegt.
2. Quelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Doppelschicht bzw. von
den Doppelschichten beschleunigten Elektronen in an sich bekannter Weise durch magnetische Feldkräfte
auf ein Bündel kleineren Durchmessers als des Kanals konzentriert sind, zum Zwecke der
weiteren Erhöhung der Dichte des Plasmas und dessen positiven Potentials gegenüber der Anode.
3. Ionenquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen infolge des über
dem Anodenpotential liegenden Plasmapotentials aus der Emissionsöffnung gerichtet austreten und
daß die Absaug- und Fokussiereinrichtung derart bemessen sind, daß ihre Einwirkung auf die Ionen
erst nach dem Austritt aus der Emissionsöffnung beginnt.
4. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential und/oder
die Kanalbohrung der Zwischenelektrode bei gegebenem Gasdruck im Sinne einer völligen Ionisierung
des Gases vor der Emissionsöffnung bemessen sind.
5. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode
über einen Widerstand mit der Anode verbunden ist.
6. Ionenquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode zusätzlich
an eine Fremdspannungsquelle angeschlossen ist.
7. Ionenquelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenemissionsstrom über
das Potential der Zwischenelektrode steuerbar ist, insbesondere zur Erzeugung von Impulsemissionsströmen.
8. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Erzeugung atomarer Ionen aus Gasmolekülen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte der Gasentladung und/oder der Abstand zwischen
Kanalende und Anode so groß gewählt sind, daß eine ausreichende Dissoziation der Moleküle eintritt.
9. Ionenquelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Plasmasäule von
dieser und/oder fremd geheizte Hilfselektroden zur Unterstützung der Dissoziation angeordnet
sind.
10. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt
der Emissionsöffnung in der Anode gleich oder kleiner als der Querschnitt der Plasmasäule am
Ort der Emissionsöffnung bemessen ist.
11. Ionenquelle nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetischen Feldkräfte gleichzeitig zur Einfädelung von im Beschleunigungsraum erzeugten
. und auf die Anode zurückfliegenden Elektronen durch die Emissionsöffnung dienen, so daß diese
Elektronen die Ionisierung bzw. die Dissoziation im Anodenplasma unterstützen.
12. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere zur Erzeugung von monochromatischen
ein- oder mehrfach ionisierten Metall dampf ionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentemperatur von Anode und Kanal
auf so hohe Werte gebracht ist, daß Kondensatbildungen im Anodenraum weitgehend vermieden
sind.
13. Elektronenquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein positiv gegenüber
der Kathode vorgespanntes Absaugsystem vorgesehen ist, welches auf die von der Doppelschicht
beschleunigten, durch die Emissionsöffnung austretenden Elektronen einwirkt.
14. Quelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie rotationssymmetrisch
ausgebildet ist.
15. Quelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zweidimensional
ausgebildet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 938 323;
Die Technik, Bd. 11, Heft 2, 1956, S. 68;
Annalen der Physik, 6. Folge, Bd. 14, 1954, S. 33 bis 35.
Deutsche Patentschrift Nr. 938 323;
Die Technik, Bd. 11, Heft 2, 1956, S. 68;
Annalen der Physik, 6. Folge, Bd. 14, 1954, S. 33 bis 35.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
& 909 557/345 6.59
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES48140A DE1059581B (de) | 1956-03-28 | 1956-03-28 | Plasmaquelle fuer geladene Teilchen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES48140A DE1059581B (de) | 1956-03-28 | 1956-03-28 | Plasmaquelle fuer geladene Teilchen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1059581B true DE1059581B (de) | 1959-06-18 |
Family
ID=7486711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES48140A Pending DE1059581B (de) | 1956-03-28 | 1956-03-28 | Plasmaquelle fuer geladene Teilchen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1059581B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1208420B (de) * | 1962-11-20 | 1966-01-05 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Erzeugung eines Strahlenbuendels von Ionen oder Elektronen bei der wenigstens zwei gleichartige Ionen- bzw. Elektronenquellen hintereinander angeordnet sind |
DE1233955B (de) * | 1961-12-11 | 1967-02-09 | High Voltage Engineering Corp | Ionenquelle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE938323C (de) * | 1952-10-26 | 1956-01-26 | Philips Patentverwaltung | Mit Sondenextraktion arbeitende Ionenquelle |
-
1956
- 1956-03-28 DE DES48140A patent/DE1059581B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE938323C (de) * | 1952-10-26 | 1956-01-26 | Philips Patentverwaltung | Mit Sondenextraktion arbeitende Ionenquelle |
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DE1208420B (de) * | 1962-11-20 | 1966-01-05 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Erzeugung eines Strahlenbuendels von Ionen oder Elektronen bei der wenigstens zwei gleichartige Ionen- bzw. Elektronenquellen hintereinander angeordnet sind |
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