DE724504C

DE724504C - Sekundaerelektronenvervielfacher

Info

Publication number: DE724504C
Application number: DES130296D
Authority: DE
Inventors: Otto Krenzien
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-01-07
Filing date: 1938-01-07
Publication date: 1942-08-28

Description

Sekunclärelektronenvervielfacher Es sind Sekundärelektronenvervielfacher bekannt, bei denen die an einer Primärelektrode ausgelösten Elektronen. mehrere Vervielfachungsstufen durchlaufen, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die Elektroden der ieinzelnen Vervielfachungsstufen sind dabei als Platten ausgebildet, die entweder in Richtung der von der Kathode ausgehenden Radien liegen oder schräg zu diesen gestellt sind. Bei radial gerichteten El.ektrodenplatten ist ges ferner bekannt, diesen Platten auf der der Kathode zugewendeten Seite eine geringe Krümmung zu geben.
Die Wirksamkeit derartiger Vervielfacher mit mehreren konzentrisch ineinander und zur Kathode angeordneten Prallelektroden, die schräg zu den von der Kathode ausgehenden Radien gestellt sind, läßt sich dadurch verbessern, daß gemäß der Erfindung .-die. Prallelektroden als schaufelförmig gekrümmte Zylindermantelabschnitte ausgebildet sind und ihre von Elektronen beaufsrhlagte konvexe Seite dem in Richtung der Elektronenbewegung folgenden Elektrodensystem -zugewandt ist. Der Grund für die verbesserte Wirkung liegt üffenbar darin, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Elektroden eine solche Feldverteilung eintritt, daß die an der einer folgenden Elektrode höheren Potentials zugekehrten Seite ausgelösten Sekundärelektronen im wesentlichen unter dem Einfluß beschleunigender Felder stehen. Durch die schaufelförmige Krümmung der Elektroden wird nämlich weitgehend verhindert, daß ausgelöste Sekundärelektronen geringer Geschwindigkeit, die infolge des die Röhredurchsetzenden magnetischen Führungsfeldes in gekrümmten Bahnen geleitet werden, wieder auf die Elektrode zurückgelangen. Der Elektronenvervielfacher nach der Erfindung kann beispielsweise benutzt werden, um die von einer Glühkathode ausgehenden, durch ein Steuergitter beeinflußten Elektronenströme v:eiter zu verstärken.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. i dargestellt. Mit i ist eine beispielsweise indirekt beheizte Glühkathode bezeichnet. 2 ist das Steuergitter. 3 ist ein -zwischen Kathode und Steuergitter angeordnetes, auf positivem Potential gehaltenes Hilfsgitter. Dieses Gitter ermöglicht es, das erste Elektrodensystem q. des Elektronenvervielfachers so weit von der Kathode entfernt anzuordnen, daß dieses Elektrodensystem nicht ungünstig von der Wärmestrahlung der Kathode beeinflußt wird. Die schaufelförmig gekrümmten Elektroden des Systems q. sind schräg gegen die von der Kathode ausgehenden Radien angeordnet. Die gleichartigen Elektroden der Vervielfachersysteme 5, 6 sind in der gleichen Weise angeordnet und können gegeneinander und gegenüber dem System q. versetzt sein. ; ist die Anode (letzte Elektrode des Vervielfachers ).
Beschleunigende elektrische Felder herrschen im wesentlichen nur an den nach außen gewandten Seiten der Elektrodensysteme des Vervielfachers. Um die Elektronen diesen Seiten zuzuleiten, empfiehlt es sich, die Röhre in einem die Elektrodensystemne in axialer Richtung durchsetzenden Magnetfeld anzuordnen. Zur Erzeugung dieses Magnetfeldes dient die Spule B. Man könnte sie auch durch einen geeignet ausgebildeten permanenten Magneten ersetzen, dessen Polflächen zu beiden Seiten der beiden Enden der Elektrodensysteme liegen. Unter dem Einfluß dieses Magnetfeldes fliegen die Elektronen im wesentlichen in Bahnen, deren grundsätzlicher Verlauf durch die gestrichelten Linien 9 dargestellt ist. Man kann daraus leicht erkennen, daß die Elektronen an den nach außen gewandten konvexen Seiten auf die Flächen der Vervielfacherstufen auftreffen und daß die dort ausgelösten Sekundärelektronen unter dem Einfluß des zwischen diesen Flächen und den benachbarten Elektroden höheren Potentials herrschenden Feldes beschleunigt und der folgenden Elektrode zugeleitet werden. Um zu vermeiden, daß die von der Kathode ausgesandten Elektronen, bevor sie durch das Steuergitter beeinflußt werden, in gekrümmten Bahnen fliegen und zum großen Teil wieder zur Kathode oder zu dem auf positiver Spannung befindlichen Hilfsgitter 3 zurückkehren, empfiehlt es sich, den die Kathode umgebenden Raum im wesentlichen frei von magnetischen Kraftlinien zu halten. Bei der Benutzung eines permanenten Magneten kann man durch geeignete Ausbildung der Polschuhe dafür sorgen, daß die Feldstärke in der Nähe der Kathode klein ist. Man kann aber auch die die Kathode umgebenden Gitter, z. B. das Gitter 3 nach Abb. i der Erfindung, aus magnetischem Material, z. B. Eisen, herstellen und gegebenenfalls die Stirnseiten des eingeschlossenen Raumes durch Platten aus magnetischem Material abschließen.
An Stelle schaufelförmig gekrümmter Elektroden kann man auch profilierte Stäbe oder Drähte verwenden, wie sie in Abb.2 im Schnitt dargestellt sind, deren konvexe Seite nach außen gewandt ist und etwa in Richtung der Elektronenbahn verläuft. Die Krümmung; der Elektrodenflächen kann in jedem Falle so gewählt sein, daß sie gleich der mittleren Bahnkrümmung der Elektronen oder kleiner als diese ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. S:ekundärelektronenvervielfacher, bei welchem die an einer Kathode ausgelösten Elektronen, gegebenenfalls nach Beeinflussung durch Steuerelektroden, mehrere Vervielfachungsstufen, bestehend aus konzentrisch ineinander und zur Kathode angeordneten Prallelektroden, durchlaufen, die schräg zu den von der Kathode ausgehenden Radien gestellt sind und von einer den Entladungsraum umschlIeßenden Anode gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Prallelektroden (.l, 5, 6) als schaufelförmig gekrümmte Zylindermantelabschnitte ausgebildet sind und ihre von Elektronen beaufschlagte konvexe Seite dem in Richtung der Elektronenbewegung folgenden Elektrodensystem zugewandt ist.
2. Sekundärelektronenvervielfacher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kathode benachbarte Raum von dem zur Führung der Elektronen dienenden magnetischen Felde im lvesentlichen freigehalten wird, beispielsweise durch Anbringung eines Gitters (3) aus magnetischem Werkstoff.
3. Sekundärelektronenvervielfacher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der Kathode ein auf positivem Potential gehaltenes Steuergitter angebracht ist, dessen Stege aus magnetischem Material, z. B. Eisen, bestehen, und daß der von den Stegen eingeschlossen: Raum zweckmäßig an beiden Enden durch Platten aus magnetischem Material abgeschlossen ist.