DE687265C - Secondary electron multiplier - Google Patents

Secondary electron multiplier

Info

Publication number
DE687265C
DE687265C DE1937S0128420 DES0128420D DE687265C DE 687265 C DE687265 C DE 687265C DE 1937S0128420 DE1937S0128420 DE 1937S0128420 DE S0128420 D DES0128420 D DE S0128420D DE 687265 C DE687265 C DE 687265C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrodes
electrons
impact
acceleration
multiplier according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1937S0128420
Other languages
German (de)
Inventor
Andre Briot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Francaise Radio Electrique
Original Assignee
Societe Francaise Radio Electrique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Francaise Radio Electrique filed Critical Societe Francaise Radio Electrique
Priority to DE1937S0128420 priority Critical patent/DE687265C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE687265C publication Critical patent/DE687265C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/64Turbine tubes, i.e. tubes with H-field crossing the E-field and functioning with reversed cyclotron action
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/76Dynamic electron-multiplier tubes, e.g. Farnsworth multiplier tube, multipactor

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Description

Sekundärelektronen-Vervielfältiger Die Erfindung bezieht sich auf einen Sekundärelektronen-Vervielfacher in axialsymmetrischem Aufbau mit einer mit der Achse zusammenfallenden Primärelektronenquelle, der außerdem eine oder mehrere durchlässige Prallelektroden und eine Sammelelektrode besitzt. Bei einer bekannten An-. ordnung dieser Art ist die von den Elektronen zurückgelegte Bahn auf einen kurzen Kurvenbogen beschränkt. Gemäß der Erfindung wird daher der Vervielfacher in der Weise ausgebildet, daß zwei mit Hoehfrequenzspannung erregte Beschleunigungselektroden ein senkrecht zu dem Magnetfeld gerichtetes elektrisches Wechselfeld erzeugen, das im Verein mit dem Magnetfeld den Elektronen eine Bewegung auf einer ebenen Spirale um die Symmetrieachse erteilt, und daß die durchlässigen Prallelektroden quer zu dem Spiralweg der Elektronen angeordnet sind, so daß die Primär- bzw. Sekundärelektronen sie mehrere Male durchlaufen und an ihnen eine mehrmalige Sekundärelektronenernission hervorrufen.Secondary electron multiplier The invention relates to a secondary electron multiplier in an axially symmetrical structure with a the axis coinciding primary electron source, which also has one or more has permeable impact electrodes and a collecting electrode. With a well-known At-. Order of this kind is the path traveled by the electrons on one short curve arc limited. According to the invention, therefore, there is the multiplier designed in such a way that two accelerating electrodes excited with high frequency voltage generate an alternating electric field directed perpendicular to the magnetic field, the In combination with the magnetic field, the electrons move on a plane spiral around the axis of symmetry, and that the permeable impact electrodes are transverse to the spiral path of the electrons are arranged so that the primary or secondary electrons they pass through several times and a repeated secondary electron emission on them cause.

Das Gerät gemäß der Erfindung kann mit Elektronen thermischen oder photoelektrischen Ursprungs arbeiten. In beiden Fällen ist die die primären Elektronen erzeugende Kathode im wesentlichen in dem Symmetriezentrum des Systems angeordnet. Sie ist im Inneren der Beschlewnigungselektroden angeordnet, die mit Hochfrequenz gespeist werden und vorzugsweise in Form eines kreisförmigen, flachen und hohlen Gehäuses ausgebildet sind, das nach einem seiner Durchmesser geschnitten ist. Handelt es sich um eine photoelektrische Kathode, so wird diese senkrecht zum Spalt angeordnet, so daß sie senkrecht von der Außenseite der Röhre aus durch diesen Spalt beleuchtet werden bann. Die Beschleunigungselektroden werden aus unmagnetischem Metall hergestellt. Sie tverden einer Potentialdifferenz von hoher Frequenz mit geeignetem Wert unterworfen, die durch einenHechfrequenzschwingungserzeuger geliefert wird.The device according to the invention can be thermal or with electrons work of photoelectric origin. In both cases this is the primary electrons generating cathode arranged essentially in the center of symmetry of the system. It is located inside the acceleration electrodes, which operate with high frequency be fed and preferably in the form of a circular, flat and hollow Housing are formed, which is cut according to one of its diameter. Acts it is a photoelectric cathode, it is arranged perpendicular to the gap, so that it is illuminated perpendicularly from the outside of the tube through this slit will be banned. The acceleration electrodes are made of non-magnetic Made of metal. They tverden with a potential difference of high frequency subject to the appropriate value supplied by a high frequency vibrator will.

Diese ganze Anordnung wird in einem entleerten Kolben untergebracht und einem konstanten, senkrecht zur Systemachse gerichteten Magnetfeld ausgesetzt. Dieses Magnetfeld kann z: B. durch einen Elektromagnet erzeugt werden.This whole assembly is housed in a deflated flask and exposed to a constant magnetic field directed perpendicular to the system axis. This magnetic field can be generated, for example, by an electromagnet.

Unter diesen Verhältnissen beschreiben bekanntlich bei geeigneter Regelung der Frequenz des Hochfrequenzschwingungserzeugers die von der Kathode ausgesandten Elektronen im Inneren der beiden Beschleunigungselektroden und um die Symmetrieachse des Systems spiralförmige Bahnen. Die geeignete Hochfrequenz ist diejenige, die einer Schwingungsperiode entspricht, die gleich ist der für den vollen Umlauf eines. Elektrons erforderlichen Zeit.Describe under these conditions is known to be suitable Regulation of the frequency of the high-frequency oscillator emitted by the cathode Electrons inside the two acceleration electrodes and around the axis of symmetry of the system spiral paths. The appropriate high frequency is the one that corresponds to an oscillation period which is the same as that for the full revolution of a. Electron's required time.

Es ist bekannt, daß unter diesen Umständen, wie L a r m o r gezeigt hat, die Winkelgeschwindigkeit eines Elektrons, das nur der Ablenkwirkung eines Magnetfeldes unterworfen ist, unabhängig ist von seiner linearen Geschwindigkeit. Die für einer, vollen Umlauf eines Elektrons- erforderliche Zeit ist gegeben durch die Gleichung wobei H das Magnetfeld, n das konstante Verhältnis zwischen der Ladung und der Masse des Elektrons, d. h. gleich 1,776 # ro' (Elektromagnetische Einheiten), ist.It is known that under these circumstances, as Larmor has shown, the angular velocity of an electron which is subject only to the deflection action of a magnetic field is independent of its linear velocity. The time required for one full revolution of an electron is given by the equation where H is the magnetic field, n is the constant ratio between the charge and the mass of the electron, ie equal to 1.776 # ro '(Electromagnetic Units).

Wie ersichtlich, ist demnach bei einem gegebenen Feld. H .die Dauer t eines vollständigen Umlaufs konstant.As can be seen, therefore, for a given field. H. The duration t of a complete revolution is constant.

Es sind schon unter der Bezeichnung Cyclotrons ähnliche Systeme verwendet worden, um die Zerlegung der Elemente zu verfolgen oder auch eine Radioaktivität beliebiger Körper durch ein ausreichend starkes Ionenbombardement zu erzielen (vgl. z. B. die Abhandlung von John J. Livingood in »Revue Electronics« Nov. z935).Similar systems have already been used under the name of cyclotrons been used to track the decomposition of the elements or even a radioactivity any body can be achieved by a sufficiently strong ion bombardment (cf. z. B. the treatise by John J. Livingood in "Revue Electronics" Nov. 1935).

Bei diesen letzten Anwendungen war indessen die Röhre mit einem Gas (schwerer Wasserstoff) unter vermindertem Druck gefüllt, und Gegenstand der Anordnung war, durch aufeinanderfolgende Impulse positiver Ionen sehr hohe Ausgangsgeschwindigkeiten zu erteilen, die Millionen Volt betragen können.In these last applications, however, the tube was with a gas (heavy hydrogen) filled under reduced pressure, and the subject of the arrangement was, due to successive pulses of positive ions, very high output velocities that can be millions of volts.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Elektronen-Vervielfacher arbeitet im Gegensatz dazu in einem hohen Vakuum, d. h. ohne Ionisation, und die von der Kathode ausgesandten Elektronen werden unmittelbar verwendet. Unter dem Einfluß der beiden angewendeten Felder werden diese Elektronen einfach nach einer Spiralbahn beschleunigt, bis sie eine Geschwindigkeit angenommen haben, die ausreicht, um infolge ihres Stoßes auf geeignete, in ihre Bahn eingefügte Elektroden eine beträchtliche Sekundäremission zu erzeugen.The electron multiplier object of the invention in contrast, operates in a high vacuum, i. H. without ionization, and the Electrons emitted by the cathode are used immediately. Under the Influence of the two applied fields, these electrons are simply after one The spiral path accelerates until it has reached a speed sufficient to by a considerable amount as a result of their impact on suitable electrodes inserted in their path Generate secondary emission.

Die dabei zu erzielenden Elektronengeschwindigkeiten liegen weit unter Millionen Volt, die bei den Cyclotrons auftreten. Sie betragen nur einige hundert Volt. Bei einer Sekundärelektrode gegebener Art, z. B. aus einer Legierung von Kupfer und Beryllium, hat nämlich das Verhältnis des Sekundärstromes zum Primärstrom in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v der Primärelektronen den in Fig. z dargestellten Verlauf. Diese Kurve beisitzt ein Maximum, in dessen Nähe zweckmäßig gearbeitet wird und das im allgemeinen durch eine Geschwindigkeit von einigen hundert Volt erzeugt wird. Da andererseits bei einer solchen Vorrichtung die Geschwindigkeit v eines im Abstand r vom Mittelpunkt befindlichen Elektrons durch die Gleichung gegeben ist ist ersichtlich, daß an einem beliebigen Punkt der Vorrichtung, wo man ein Beschleunigungsgitter anordnen will, sehr leicht eine gewünschte Geschwindigkeit v erzielt werden kann, indem man einfach auf den Wert des Magnetfeldes H einwirkt.The electron velocities to be achieved are far below the million volts that occur with cyclotrons. They are only a few hundred volts. In the case of a secondary electrode of the given type, e.g. B. from an alloy of copper and beryllium, namely has the ratio of the secondary current to the primary current as a function of the velocity v of the primary electrons, the curve shown in FIG. This curve has a maximum in the vicinity of which it is expedient to work and which is generally produced by a speed of a few hundred volts. On the other hand, in such a device, since the velocity v of an electron located at a distance r from the center is given by the equation it can be seen that at any point in the device where it is desired to arrange an acceleration grid, a desired speed v can very easily be achieved by simply acting on the value of the magnetic field H.

Ein Elektronen-Vervielfacher gemäß der Erfindung wird demnach das Aussehen der schematisch und im Schnitt in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung haben. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die als Ausführungsbeispiele dargestellten Anordnungen beschränkt.An electron multiplier according to the invention will therefore be Appearance of the device shown schematically and in section in FIGS to have. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated arrangements limited.

A ist in den Figuren der Kolben der Röhre, der vorzugsweise eine zylindrische Form besitzt und um die Symmetrieachse X-X des Systems angeordnet ist. In ihrem Mittelpunkt befindet sich bei C die Kathode, die von einem Elektronen aussendenden Heizfaden oder, wie schon erwähnt, durch einen photoelektrischen Stoff gebildet sein kann. Bei Ei und E@ befinden sich die beiden Beschleunigungseiektroden, die die Form eines flachen, kreisförmigen Gehäuses haben, das durch den Spalt ab in zwei Teile geteilt ist, und die durch eine bestimmte Spannung von hoher Frequenz HF gespeist werden. In Fig. 2 istP die Sammelelektrode, die auf einem geeigneten positiven Potential gehalten wird, und r ist ein in einer der Beschleunigungselektroden, z. B. El, vorgesehener Ausschnitt für den Austritt .der Elektronen nach der Anode. Bei D ist eine Ablenkelektrode dargestellt, die ebenfalls auf ein positives Potential gebracht sein kann und den Austritt der Elektronen erleichtert. Bei H ist in der nach der Achse Y-Y gezeichneten Fig. 3 die Richtung des konstanten, parallel zur Achse X-X verlaufenden Magnetfeldes ersichtlich.In the figures, A is the piston of the tube, which preferably has a cylindrical shape and is arranged around the axis of symmetry XX of the system. In its center is the cathode at C, which can be formed by a filament that emits electrons or, as already mentioned, by a photoelectric substance. In egg and E @ are the two Beschleunigungseiektroden, which have the shape of a flat, circular housing which is divided by the slit into two parts, and which are fed by a certain voltage of high frequency HF. In Fig. 2, P is the collecting electrode which is held at an appropriate positive potential and r is a in one of the accelerating electrodes, e.g. B. El, provided cutout for the exit .der electrons after the anode. At D a deflection electrode is shown, which can also be brought to a positive potential and facilitates the exit of the electrons. At H, in FIG. 3 drawn along the axis YY, the direction of the constant magnetic field running parallel to the axis XX can be seen.

Alle diese Teile entsprechen idenjenigen der bekannten Anordnungen.All of these parts correspond to those of the known arrangements.

Im Gegensatz dazu werden im folgenden die Elektroden ga, gin näher beschrieben, die der Sitz der Sekun.däremmission sind und das wesentliche Element des Elektronen-Vervielfachers bilden. Diese Elektroden, die in den Fig. 2 und 3 symmetrisch in der Anzahl von zwei dargestellt sind, die aber in beliebiger Anzahl vorhanden sein können, werden im wesentlichen durch ein feinmaschiges Gitter gzzz aus einem Stoff gebildet, der einer ziemlich starken Sekundäremmission fähig ist, z. B. aus der obenerwähnten Legierung von Kupfer und Beryllium. Diese Gitter sind im Inneren der Beschleunigungselektroden El, E2 auf der Spiralbahn der durch die Kathode erzeugten Primärelektronen angeordnet. Sie können, wie dargestellt, in durch die Achse gehenden Ebenen angeordnet sein, d. h. im wesentlichen senkrecht zur Bewegung der Elektronen. Sie könnten jedoch zweckmäßig auch derart schräg angeordnet sein, daß ihre Sekundäremission gesteigert wird durch Ausnutzung der bekannten Eigenschaft, daß die Sekundäremission mit dem Einfallswinkel des Primärelektronenstrahles wächst. Diese Gitter werden auf dem Potential Null gehalten, d. h. auf dem Potential der Kathode. Aus den unten dargelegten Gründen beanspruchen diese Gitter nicht den ganzen Querschnitt der hohlen Elektroden Ei, E, nach dem Radius r, sondern sie bleiben zwischen zwei Werten des letzten, die in Fig. 3 mit r1 und r. bezeichnet sind.In contrast, the electrodes ga, gin will be closer in the following which are the seat of secondary emissions and the essential element of the electron multiplier. These electrodes, shown in Figs are shown symmetrically in number of two, but in any number can be present, are essentially gzzz through a fine-meshed grid made of a substance that is capable of fairly strong secondary emissions, z. B. from the above-mentioned alloy of copper and beryllium. These grids are inside the acceleration electrodes E1, E2 on the spiral path of the Arranged cathode generated primary electrons. You can as shown in through planes going along the axis, d. H. substantially perpendicular to the movement of electrons. However, they could expediently also be arranged at an angle in such a way that that their secondary emission is increased by taking advantage of the known property, that the secondary emission increases with the angle of incidence of the primary electron beam. These grids are held at zero potential, i.e. H. on the potential of Cathode. For the reasons set out below, these grids do not occupy the whole Cross-section of the hollow electrodes Ei, E, according to the radius r, but they remain between two values of the last, which in Fig. 3 with r1 and r. are designated.

Wie ersichtlich, ist hinter jedem der Prallgitter gm in der Bewegungsrichtung der Elektronen ein Gitter ga angeordnet, das positiv polarisiert ist und die Rolle eines Beschleunigungsgitters spielt. Dieses Gitter besitzt sehr weite Maschen und ist in geringer Entfernung (einige mm) von dem Gitter gm angeordnet. Seine Rolle ist die folgende: Wie bekannt, verläßt die größte Anzahl der von einem Gitter wie gm ausgesendeten Sekundärelektronen dieses Gitter mit einer geringen Geschwindigkeit (nur einige Volt). Bei Abwesenheit eines Beschleunigungsgitters würden diese nur der Richtwirkung des magnetischen. Feldes ausgesetzten Sekundärelektronen kleine Kreise in der Nähe ihres Austrittspunktes beschreiben. Das Beschleunigungsgitter ga, das auf ein ausreichendes positives Potential gebracht ist, zwingt diese, die Drehung in ,derselben Kreisbahn fortzusetzen wie die einfallenden Primärelektronen. Um andererseits jede Störwirkung dieser Deschleunigungsgitter ga zu vermeiden, sind sie seitlich von einer rohrförmigen Verlängerung t umgeben, die an den Rändern des Prallgitters gm angeschweißt ist und einen elektrostatischen Schirm bildet, der die auf einer näher als das Prallgitter am Mittelpunkt gelegenen Kreisbahn umlaufenden Elektronen daran hindert, vorzeitig durch das Beschleunigungsgitter zu laufen.As can be seen, behind each of the impact grids is gm in the direction of movement of electrons arranged a grid ga, which is positively polarized and the role an acceleration grid plays. This grid has very wide meshes and is arranged at a short distance (a few mm) from the grid gm. His role is the following: As is known, the greatest number of leaves from a grid like gm emitted secondary electrons this grid with a low speed (only a few volts). In the absence of an accelerator grid, these would only the directivity of the magnetic. Secondary electrons exposed to the field are small Describe circles near their exit point. The acceleration grid ga, which is brought to a sufficient positive potential, forces this, the Continuing rotation in the same orbit as the incident primary electrons. On the other hand, in order to avoid any disruptive effects of these deceleration grids ga, are they are laterally surrounded by a tubular extension t, which at the edges of the Impact grille is welded on and forms an electrostatic screen that which circulate on a circular path closer to the center than the impact grille Prevents electrons from prematurely traveling through the accelerating grid.

Die Sekundärelektronen mit großer Geschwindigkeit werden hingegen auf peripherische Kreisbahnen gezogen, was nicht nachteilig ist.On the other hand, the secondary electrons with high speed become drawn on peripheral circular paths, which is not a disadvantage.

Die einen Schnitt nach der Linie Z-Z der Fig. 2 darstellende Fig. q. (in größerem Maßstab) zeigt schematisch, wie die Prallgitter gm und ihre Rohrschirme t und die Beschleunigungsgitter ga mit Hilfe von zwei Isolatoren 1 gm und I ga von den Beschleunigungselektroden El oder E2 getragen werden können.The FIG. Q, which shows a section along the line ZZ in FIG. (on a larger scale) shows schematically how the impact grids gm and their tubular shields t and the acceleration grids ga can be supported by the acceleration electrodes E1 or E2 with the aid of two insulators 1 gm and I ga.

Wie erwähnt, liegt ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß sie die Möglichkeit zur Anwendung von wohldefinierten und regelbaren Stoßgeschwindigkeiten der Elektronen auf den Prallgittern bietet, die durch die Größen von y1, r2 und H bestimmt sind.As mentioned, an essential feature of the invention is that the possibility of using well-defined and controllable impact velocities which provides electrons on the impact grids, which are determined by the sizes of y1, r2 and H are intended.

Die Prallgitter gm erstrecken sich zu diesem Zweck nur zwischen zwei Halbmessern r1 und y2. Es ist demnach möglich, auf diese Gitter nur Elektronen fallen zu lassen, deren Geschwindigkeiten zwischen bestimmten Grenzen liegen, deren Bereich von der Differenz r.--1 abhängt, d. h. von der Breite des Gitters, die man derart wählen wird, daß das Maximum von der Kurve nach Fig. r erfaßt wird. Die extremen Geschwindigkeiten. werden so z. B. zwischen den Werten v1 und v. erfaßt. Unter diesen Umständen werden die Elektronen mit einer Geschwindigkeit, die kleiner als v1 oder größer als v2 ist, nicht auf die Prallgitter fallen, sondern nur diejenigen, die zu einem Maximum der Sekundäremission führen.For this purpose, the impact grids gm only extend between two radiuses r1 and y2. It is therefore possible to only let electrons fall onto these lattices, the velocities of which lie between certain limits, the range of which depends on the difference r - 1, that is, on the width of the lattice, which is chosen so that the maximum of the curve of Fig. r is detected. the extreme speeds. are so z. B. between the values v1 and v. recorded. Under these circumstances, the electrons will not fall on the impact grids at a velocity less than v1 or greater than v2, but only those that lead to a maximum of the secondary emission.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, daß sie es ermöglicht, bei gegebenen Prallgittern und bei dem vorher gewählten Bereich der Stoßgeschwindigkeiten die Anzahl der aufeinanderfolgenden Stöße der Elektronen auf ein gegebenes Gitter lediglich durch Einwirkung auf die Spannung IIF zu regeln. Diese Vorteile werden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.Another important feature of the invention is that it makes it possible to regulate at given baffle grids and in the previously selected area of the impact speeds, the number of consecutive collisions of electrons on a given grid only by acting on the voltage IIF. These advantages are explained using an exemplary embodiment.

Bei Verwendung von Gittern aus einer Kupfer- und Beryllegierung kann man z. B. zwischen Geschwindigkeiten vi = 250 Volt und v2 = iooo Volt (ungefähr) ein Verhältnis größer als 3 einhalten. Die Breite des zu verwendenden Gitters ist dann gegeben durch die Formel Der Abstand, in welchem dieses Gitter vom Mittelpunkt angeordnet werden muß, ist demnach A und r hängen demnach von @ ab.When using grids made of a copper and beryl alloy you can, for. B. maintain a ratio greater than 3 between speeds vi = 250 volts and v2 = 100 volts (approximately). The width of the one to use Lattice is then given by the formula The distance at which this grid must be arranged from the center is accordingly A and r therefore depend on @.

Vom Standpunkt des Raumpedarfes hat man ein Interesse, A und y zu vermindern, d. h. H zu erhöhen. Durch die Erhöhung von H wird jedoch die Wellenlänge der Schwingung HF herabgesetzt, denn die Schwingungsperiode T" ist durch die Beziehung gegeben Man ist daher gezwungen, vorzugsweise ziemlich kurze Wellenlängen HF (in der Größenordnung z. B. von einigen m) und schwache Magnetfelder (in der Größenordnung von ioo Gauß oder sogar weniger) zu verwenden. Nachdem der Spannungsbereich v2-vl, ferner das Magnetfeld H und die Wellenlänge HF gewählt ist, bleibt als einzige zu bestimmende Veränderliche die Hochfrequenzspannung V, und von dieser Spannung hängt die Stoßzahl n ab, der das Gitter unterworfen wird. Diese Zahl ist nämlich gegeben durch die Beziehung Es besteht daher ein Interesse, zur Erhöhung von rot eine ziemlich geringe Spannung HF zu verwenden.From the point of view of the space operator one has an interest in decreasing A and y, ie increasing H. However, by increasing H, the wavelength of the oscillation HF is decreased because the oscillation period T "is given by the relationship One is therefore forced to use preferably rather short wavelengths HF (of the order of, for example, a few m) and weak magnetic fields (of the order of 100 Gauss or even less). After the voltage range v2-vl, the magnetic field H and the wavelength HF have been selected, the only variable to be determined is the high-frequency voltage V, and the number of collisions n to which the grid is subjected depends on this voltage. Namely, this number is given by the relationship There is therefore an interest in using a fairly low voltage HF to increase red.

Bei dem oben beschriebenen und in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Elektronen durch eine außerhalb der Beschleunigungselektroden angeordnete Anode P aufgefangen. Obwohl diese Anordnung zur Zeit als die beste erscheint, ist darauf hinzuweisen, daß man eine andere geeignete Ausgangsanordnung verwenden könnte, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Fig: 5 zeigt z. B. eine andere Anordnung (System Farnsworth). Hierbei wird'die Sammelanode in Form eines im Innern einer der Beschleunigungselektroden E2 angeordneten Ringes Azt ausgebildet. Um das Auffangen -der Elektronen durch diesen Ring zu erleichtern, wird in diesem Bereich mit Hilfe einer elektrostatischen Linse L eine Raumladung erzeugt. Die Anode An wird schließlich unter Zwischenschaltung der Anodenspannungsquelle mit der Mitte der Induktion S des Schwingungserzeugers HF verbunden.In the embodiment described above and shown in FIG. 2, the electrons are captured by an anode P arranged outside the acceleration electrodes. While this arrangement appears to be the best at the moment, it should be understood that another suitable output arrangement could be used without departing from the scope of the invention. Fig: 5 shows e.g. B. a different arrangement (Farnsworth system). Here, the collecting anode is designed in the form of a ring Azt arranged in the interior of one of the acceleration electrodes E2. In order to make it easier for the electrons to be captured by this ring, a space charge is generated in this area with the aid of an electrostatic lens L. The anode An is finally connected to the center of the induction S of the vibration generator HF with the interposition of the anode voltage source.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Sekundärelektronen-Vervielfacher in axialsymmetrischem Aufbau mit einer mit der Achse zusammenfallenden Primärelektronenquelle, einem parallel zur Symmetrieachse verlaufenden konstanten Magnetfeld, einer oder mehreren durchlässigen Prallelektroden und einer Sammelelektrode (Anode), gekennzeichnet durch zwei mit Hochfrequenzspannung erregte Beschleunigungselektroden, die ein senkrecht zu dem Magnetfeld gerichtetes elektrisches Wechselfeld erzeugen, das im Verein mit dem Magnetfeld den Elektronen eine Bewegung auf einer ebenen Spirale um die Symmetrieachse erteilt, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässigen Prallelektroden quer zu dem Spiralweg der Elektronen angeordnet sind, so däß die Primär- bzw. Sekundärelektronen sie mehrere Male durchlaufen und an ihnen eine mehrmalige Sekundärelektronenemissiön hervorrufen. PATENT CLAIMS: i. Secondary electron multiplier in axially symmetric Structure with a primary electron source coinciding with the axis, one in parallel to the axis of symmetry running constant magnetic field, one or more permeable Impact electrodes and a collecting electrode (anode), identified by two with High-frequency voltage excited acceleration electrodes, which are perpendicular to the Generate magnetic field directed alternating electric field, which in combination with the Magnetic field causes the electrons to move on a plane spiral around the axis of symmetry issued, and further characterized in that the permeable impact electrodes are arranged transversely to the spiral path of the electrons, so that the primary or secondary electrons run through them several times and emit secondary electrons several times cause. 2. Vervielfacher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungselektroden durch die beiden Hälften eines zylindrischen, flachen Gehäuses aus unmagnetischem Stoff gebildet werden, das nach einem seiner Durchmesser aufgeschnitten und gemäß der Symmetrieachse der Röhre angeordnet ist. 2. Multiplier according to claim i, characterized in that the acceleration electrodes through the two halves of a cylindrical, flat housing made of non-magnetic Fabric can be formed, which is cut open according to one of its diameters and according to the axis of symmetry of the tube is arranged. 3. Vervielfacher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode eine thermoelektrische Kathode ist. 3. Multiplier according to claim i and 2, characterized in that the cathode is a thermoelectric cathode. 4. Vervielfacher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode eine photoelektrische Kathode und so angeordnet ist, daß sie durch den Spalt beleuchtet werden kann, der die Beschleunigungselektroden trennt. 4th Multiplier according to claims i and 2, characterized in that the cathode is a photoelectric cathode and arranged to illuminate through the gap separating the accelerating electrodes. 5. Vervielfacher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gitter ausgebildeten Prallelektroden im Innern der Beschleunigungselektroden angeordnet sind und in radialer Richtung nur einen Teil des Querschnittes der letzteren einnehmen. 5. Multiplier according to claim i and 2, characterized in that the impact electrodes designed as a grid are arranged inside the acceleration electrodes and in the radial direction occupy only part of the cross-section of the latter. 6. Vervielfacher nach Anspruch i, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallelektroden in bezug auf die Einfalls= richtung des Elektronenstrahles schräg angeordnet sind. 6. Multiplier after Claim i, 2 and 5, characterized in that the impact electrodes with respect to the incidence = direction of the electron beam arranged obliquely are. 7. Vervielfacher nach Anspruch r, a und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallelektroden auf dasselbe Potential gebracht sind wie die Kathode. B. Vervielfacher nach Anspruch r, z, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallelektroden mit Beschleunigungsgittern für die Sekundärelektronen versehen sind, die in bezug auf die Prallelektroden positiv polarisiert und im Sinne der Elektronenbewegung hinter diesen - angeordnet sind. 9. Vervielfacher nach Anspruch i, z, 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Prallgitter rohrförmige Erweiterungen besitzen, die sich seitlich bis über die Beschleunigungsgitter erstrecken. to. Vervielfacher nach Anspruch z, z und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelanode in Form einer Platte ausgebildet ist, die außerhalb der Beschleunigungselektroden angeordnet ist, während in dem zylindrischen Teil dieser letzteren eine entsprechende Öffnung vorgesehen ist und eine Ablenkplatte das Auffangen der Elektronen erleichtert. i i. Vervielfacher nach Anspruch r, a und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelanode ringförmig äusgebildet und im Innern der Beschleunigungselektroden angeordnet ist und eine elektrostatisch konzentrierende Linse im Sinne der Elektronenbewegung vor ihr liegt. 1a. Betriebsverfahren für einen Vervielfacher nach Anspruch r, a und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld derart geregelt ist, daß die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen bei ihrem Auftreffen auf die Prallelektroden im wesentlichen dem Maximum der Sekundäremission dieser Elektroden entspricht. 13. Betriebsverfahren für einen Vervielfacher nach Anspruch r, a, 5 und Verfahren nach Anspruch 1a, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl aufeinanderfolgender Stöße der Elektronen und folglich das Vervielfachungsvermögen der Röhre durch Einwirkung auf die den Beschleunigungselektroden zugeführte Hochfrequenzspannung geregelt wird.7. Multiplier according to claim r, a and 5, characterized in that the impact electrodes are brought to the same potential as the cathode. B. Multiplier according to claim r, z, 5 and 7, characterized in that the impact electrodes are provided with acceleration grids for the secondary electrons, which are positively polarized with respect to the impact electrodes and in the sense of the electron movement behind them - are arranged. 9. Multiplier according to claim i, z, 5, 7 and 8, characterized in that the secondary impact grids have tubular extensions which extend laterally over the acceleration grid. to. Multiplier according to claims z, z and 5, characterized in that the collecting anode is in the form of a plate which is arranged outside the acceleration electrodes, while a corresponding opening is provided in the cylindrical part of the latter and a deflection plate facilitates the collection of the electrons. i i. Multiplier according to claims r, a and 5, characterized in that the collecting anode is formed in the shape of a ring and is arranged in the interior of the acceleration electrodes and an electrostatically concentrating lens lies in front of it in the sense of the electron movement. 1a. Operating method for a multiplier according to claims r, a and 5, characterized in that the magnetic field is regulated in such a way that the mean velocity of the electrons when they strike the impact electrodes essentially corresponds to the maximum of the secondary emission of these electrodes. 13. Operating method for a multiplier according to claim r, a, 5 and method according to claim 1a, characterized in that the number of successive collisions of the electrons and consequently the multiplication capacity of the tube is regulated by the action of the high-frequency voltage supplied to the acceleration electrodes.
DE1937S0128420 1937-08-13 1937-08-13 Secondary electron multiplier Expired DE687265C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1937S0128420 DE687265C (en) 1937-08-13 1937-08-13 Secondary electron multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1937S0128420 DE687265C (en) 1937-08-13 1937-08-13 Secondary electron multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE687265C true DE687265C (en) 1940-01-26

Family

ID=7537815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1937S0128420 Expired DE687265C (en) 1937-08-13 1937-08-13 Secondary electron multiplier

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE687265C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1230924B (en) * 1963-02-25 1966-12-22 Telefunken Patent Secondary electron multiplier with photocathode
US3693004A (en) * 1970-07-01 1972-09-19 Monsanto Co Reflex type electron multiplier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1230924B (en) * 1963-02-25 1966-12-22 Telefunken Patent Secondary electron multiplier with photocathode
US3693004A (en) * 1970-07-01 1972-09-19 Monsanto Co Reflex type electron multiplier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0403965A2 (en) MS-MS-flight time mass spectrometer
DE2825760C2 (en) Device for the alternative detection of positively and negatively charged ions at the output of a mass spectrometer
DE1043666B (en) Separation method and device for ions of different masses as well as mass spectrometers which represent an application thereof
DE1153463B (en) Plasma generator for generating a continuous plasma jet
DE2738405A1 (en) TANDEMION ACCELERATOR WITH MATERIAL-FREE ION LOADING AREA
DE2608958A1 (en) DEVICE FOR GENERATING RAYS FROM CHARGED PARTICLES
DE687265C (en) Secondary electron multiplier
WO2017211627A1 (en) Magnet-free generation of ion pulses
DE1130083B (en) Device for the spatial delimitation of a large number of charged particles
DE1225897B (en) High frequency mass spectrometer
DE69610823T2 (en) GENERATOR FOR BAND-SHAPED ION RAY
EP3011808B1 (en) Device and method for measuring hadrons' velocity
DE766171C (en) Discharge tube with gas or steam filling
DE102022105233B4 (en) Device and method for generating short pulses of charged particles
DE975093C (en) Arrangement with a braking field tube for generating very short electrical waves
DE906707C (en) By taking along a stabilized, self-oscillating ultrashort wave generator, in which an electron flow in a generator path (power path) gives off energy to an oscillation field
DE1589699C3 (en) Device for generating particle beam pulses, in particular neutron pulses. Eliminated from: 1464878
DE1464878C (en) Device for generating corpuscular beams, in particular neutron pulses
DE916677C (en) High frequency mass spectrometer
AT157215B (en) Dynamic multiplier.
DE892205C (en) Device for generating electrons at high speed
DE2254444C3 (en) Ion cannon for generating ion beams
DE1949357C3 (en) Multipole mass filter
AT147945B (en) Electric vibrator.
DE102010060661A1 (en) Apparatus and method for generating ultraviolet light