DE2456596A1 - Elektronen-entladeanordnung - Google Patents

Description

775ο - 7k / Dr, G/Kr

RCA 63 552

Convention Date: November 29» 1973

RCA Corporation New York N.Y. V.St.A.

·» Entladeanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft Elektronen-Entladeanordnungen mit Tvenigstens zwei elektronen-optisch ausgerichteten Elektroden, wobei wenigstens eine erste, einen Elektronen emittierenden Oberflächenbereich aufweisende Elektrode und eine Anode vorgesehen ist, und mit Einrichtungen,' um die von jedem dieser Oberflächenbereiche emittierten Elektronen in einem Elektronenstrom zu beschleunigen, der in sich nicht wiederholender Folge von der.ersten Elektrode auf die nachfolgenden, ausgerichteten Elektroden und zum Auffangen schließlich auf die Anode fließt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Anordnungen, bei denen Elektronenvervielfacher verwendet werden.

Elektronenvervielfacher wex-den üblicherweise in elektronischen Bildaufnahmeröhren und in Fotovervielfacherröhren als Verstärker verwendet, die sich in den Röhren befinden. Ein Elektronenvervielfacher ist eine Anordnung, bei der die Sekundär-Elektronenemission dazu verwendet wird, den von einer Elektronenquelle, beispielsweise einer Foto- oder

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Glühkathode erzeugten Elektronenstrom zu verstärken oder zu vervielfachen. Der übliche Elektronenvervielfacher weist eine Reihe oder eine Aneinanderreihung von Sekundär-Emissions-Elektroden oder Dynoden auf, die zwischen einer Elektronenquelle und einer die vervielfachten Elektronen aufnehmenden Sammelelektrode angeordnet sind. Die Dynoden bestehen aus sekundär emittierendem Material oder sind mit sekundär emittierendem Material beschichtet und werden mit von Dynode zu Dynode höheren Spannungswerten beaufschlagt.

Elektronenvervielfacher sind insbesondere zur Verstärkung von Elektronenströmen gut geeignet, die durch schwache Signale ) beispielsweise durch Licht oder durch Kernstrahlung erzeugt werden. Fotovervielfacherröhren verwenden daher Elektronenvervielfacher, um die von schwachen Lichteingangssignalen herrührenden Elektronenströme zu verstärken. Mit diesen Anordnungen ist es jedoch nur im beschränkten Maße möglich, die informationswesentlichen Teilsignale, die fokussiert werden und auf unterschiedliche Stellen der Eingangsfläche auftreffen, gleichmässig zu verstärken. Beispielsweise können die wirksamen lichtempfindlichen Bereiche bestimmter Fotovervielfacherröhren , etwa bei Röhrengehäusen mit rundem Querschnitt, lediglich Teile des vorhandenen Gesamtbereichs der Fotokathode sein. Schlechte Sammeleigenschaften an der ersten Elektrode einer derartigen Einrichtung können die informationswesentlichen Teilsignale des Eingangssignals zerstören. Darüberhinaus können in ElektronenvervxeIfachern dadurch, daß Elektronen Stufen überspringen , unerwünschte fotoelektronische Teilimpulse im Ausgangssignal auftreten.

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Dem Fachmann auf dem Gebiet der Elektronen-Entladeanordnungen sind verschiedene Konstruktionsmöglichkeiten von Elektronenvervielfachern bekannt. Bei solchen Anordnungen können beispielsweise die Dynoden in einem Gehäuse mit rundern Querschnitt angeordnet sein, wie dies in Fig. 1 der vorliegenden Unterlagen dargestellt ist, die Dynoden können aber auch als versetzte oder gestaffelte Dynoden-Längsreihen angeordnet sein, wie dies in der US-PS 2 908 840 dargestellt ist. In gleicher Weise sind auch verschiedene andere Anordnungen der Fotovervielfacherröhren bekannt. Beispielsweise können derartige Röhren den in Fig. 1 der vorliegenden Unterlagen gezeigten "Front"-Aufbau besitzen, bei dem das Licht "frontal" fokussiert wird und auf das kreisförmige Teil der Anordnung auffällt; oder die Röhren können den "Seiten"-Aufbau haben, bei dem das Licht "seitlich" fokussiert wird und durch eine lichtdurchlässige Seite eines evakuierten Gehäuses hindurchtritt und danach auf eine fotoemittierende Oberfläche (die auf eine, der Elektrode 20 in Fig. 1 der vorliegenden Unterlagen entsprechende Elektrode aufgebracht sein kann) auffällt, wie dies in der US-PS 2 702 865 vom 22. Februar I965 dargestellt ist.

Im allgemeinen weisen die bekannten Elektronen-Entladeanordnungen, wie sie zuvor beschrieben wurden, entweder eine gebogene oder eine flache elektronenemittierende Elektrode auf, auf die die von einer Elektronenquelle kommenden Elektronen fokussiert werden, oder auf die Licht direkt fokussiert wird. Unabhängig davon, auf welche Weise der Elektronenemissionsvorgang bei dieser Elektrode (im nachfolgenden als "erste Elektrode" bezeichnet) ausgelöst wird (d.h. unabhängig davon, ob Fotoemission oder Sekundär-Elektronenemission vorliegt), wurde im Ausgangssignal der jeweiligen bekannten Anordnung,

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d.h. ihrer jeweiligen Anode eine beträchtliche lingleichrijässigkeit festgestellt, wenn die einkommende Snergiestrahlung die erste Elektrode überstreicht.

Es ist daher u.a. Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Ungleichtnässigkeit zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Elektronen-Entladeanordnung ex~findungsgemäß dadurch gelöst, daß der Oberflächenbereich der ersten Elektrode einen Querschnittsbereich mit im wesentlichen wellenförmiger Bogenlinie aufr weist, die von mehreren aneinander angrenzenden Bogenbereichen gebildet wird.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung, sowie weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der Zeichnungen nachstehend beispielsweise nähoi" erläutert. Es zeigeni

Figur 1 eine perspektivische Querschnittsdarstellung einer Fotovervielfacherröhre mit einem die Erfindung benutzenden Elektronenvervielfacher in einem , einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Gehäuse;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Anordnung gemäß Fig. 1, die die Form und die Anordnung der Elektroden zueinander im Elektronenvervielfacher wiedergibt;

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Figur 3 eine vergrößerte schematischo Darstellung einer der in Figur 2· dargestellten Elektroden;

Figur 4 a und k b die in einem Diagramm dargestellten Vergleiche der Etnpfindlichkeits'-Gleichmässigkeit der Fotovervielfacherröhre von Fig» 1, zu der Etnpfindlichkoitsgleichraässigkeit einer bekannten FotovervlelfacherrÖhrc, für die Parallel- bzw. Senkrechtabtastung in Bezug zu den Ebenen, die durch die Hauptflächen der keramischen Elektroden-Halterungsplatten 18 a und l8 b des in Fig. 1 dargestellten Elektrodenvervielfachers vorgegeben sind; und

Figur 5 eine perspeldsivische Darstellung einer abgeänderten, ringförmigen Fokussierungselektrode, die in der in Fig. 1 dargestellten FotöVervielfacherrÖhre verwendet werden kann.

Figur i zeigt eine Ausführung einer Elektronen-Entladeanordnung gemäß der Erfindung, eine Fotovervielfachor-Röhre 10 mit einem zylindrischen Röhrenkolben 12. Der Röhrenkolben weist einen evakuierten Glasmantel mit einem am einen Ende des RÖhrenltolbens in sich abgedichteten keramischen Sockel lh auf* Eine halbtransparente Fotokathode 16 ist an der Innenfläche eines Endteiles 11 des Röhrenkolbens 12 ausgebildet.

Ein Elektronenvervielfacher 17 ist innerhalb der Röhre 10 angebracht. Zwischen zwei parallelen, die Elektronen halternde Keramikplatten l8 a und iß b sind in einer Kreisanordnung ^nemi aufeinanderfolgende Dynoden 20 - 38 und eine Anode k'O des Vervielfachers 17 befestigt. Die entsprechenden

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Elektroden erstrecken sich in senkrechter Richtung zu der Ebene, die durch die Platten l8 a und l8 b festgelegt sind ( d.h., die Elektroden erstrecken sich senkrecht zu der in Fig. 1 dargestellten Querschnitts-Ebene der Röhre Io ).

Eine ringförmige Fokussierungselektrode 42 mit zwei nach oben gerichteten Randteilen 42 a und 42 b ist zwischen der Fotokathode l6 und dem Elektronenvervielfacher 17 angeordnet. Der Ring 42 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Die Keramik-Platten l8 a und l8 b sind am Ring 42 mit durch Schlitze im Ring 42 hindurchstehenden Zapfen 44 und 46 befestigt, so daß Platten und Fokussierungsring einen einheitlichen Bauteil bilden·

Mehrere vakuumdicht durch den Röhrensockel l4 hindurchtretende Durchführungsstifte 48 schaffen die elektrisch isolierten Zuführungen ins Innere der Röhre 10. Jed-er der Stife 48 ist in der Röhre 10 mit einer entsprechenden Elektrode elektrisch verbunden. Beispielsweise ist die Fotokathode l6 über den Draht 50 und eine alumetierte Schicht 52 mit einem der Stifte 48 verbunden, wobei die alumetierte Schicht 52 am oberen Zylinderteil im Inneren um den Röhrenkolben herum angebracht ist. Die alumetierte Schicht 52 wirkt als Abschirmung und ist für die elektrostatische Fokussierung der Elektronen zwischen der Fotokathode l6 und dem Elektronenvervielfacher 17 der Vorrichtung vorgesehen, wenn sie an der Betriebsspannung anliegt,

Während des Betriebs der Röhre 10 dient die halbtransparente Fotokathode l6 als Quelle für die Elektronen, die bei Auffall von Licht auf die Fotokathode emittiert werden. Diese Fotoelektronen werden durch die Elektronenoptiken, die zwischen

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der Kathode l6 und dem Elektronenvervielfacher 17 vorhanden sind, elektrostatisch fokussiert. Hierzu geeignete elektrostatische Felder werden in diesem Bereich der Röhre von der alumetierten Schicht 52 und dem Fokussierungsring 42 geschaffen, wobei die Elektronen durch eine Öffnung 54 im Ring 42 beschleunigt werden, wenn an den entsprechenden Verbindungsstiften 48 geeignete Spannungen anliegen. Die Öffnung 54 ist vorzugsweise mit einem die Elektronen durchlassenden Gitter 43 überdeckt, das ein Teil der elektronen-optischen Fokussierungsanordnung darstellt} ein solches Gitter ist jedoch nicht notwendig und kann auch weggelassen werden, ohne daß dadurch die Arbeitsweise der Einrichtung wesentlich beeinflusst wird.

Die von der Elektronenquelle-l6 emittierten Fotoelektronen werden danach fokussiert und treffen auf eine Elektronen emittierende Oberfläche 56 der ersten Dynode 20 des Elektronenvervielfachers 17 auf. Die Oberfläche 56 besteht aus einem der bekannten Materialien für die Sekundäremission und weist beispielsweise eine Berylliumoxid-Schicht 56 a auf einer Kupfer-Beryllium-Unterlage 56 b auf. Dieses sekundär emittierende Material gibt pro auftreffendes Elektron oder pro Primär-Elektron mehrere Sekundärelektronen frei. Diese emittierten Elektronen werden beschleunigt und treffen auf eine in entsprechender Weise zusammengesetzte sekundäremittierende Oberfläche 58 der nächsten Dynode 22 auf, wobei jedes dieser Elektronen weitere Sekundärelektronen erzeugt. Dieser Vorgang wird nacheinander bei jeder folgenden Dynode 24 - 38 wiederholt. Auf diese Weise werden die Elektronen, die an der Eingangsseite mit niederem Potential des Elektronenvervielfachers eintreten, durch Sekundärelektronen-Emission an jeder Dynode 20 - 38 nacheinander vervielfacht. Ein

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elektrisches ( elektrostatisches oder magnetisches ) Feld beschleunigt die Sekundärelektronen von einer Dynode zur nächstfolgenden Diode. Die von -der letzten Dynode emittierten Elektroden werden von einer Anode 40 gesammelt.

In Figur 2 ist eine vergrößerte Querschnitts-Darstollung der neuen Elektrode 20 , sowie ihre Lage in Bezug auf die gleich dnnach folgenden Elektronen der Anordnung dargestellt. In Figur 3 ist eine noch weiter vergrößerte Darstellung der Elektrode 20 gezeigt. Die E3.ektrode 20 weist einen im wesentlichen L - förmigen Querschnitt mit Teilbereichen L 1 und L 2 auf ( vergl.Fig. 3 )· Der Boreich L 1 dient als elektrostatische Abschirmung und schafft die notwendigen Feldpotentiale in Bereichen zwischen den Dynoden 20, 22 und 2^Z± zur Fokussierung der Elektronen zwischen diesen Dynoden. Typische Elektronen-Flugbahnen sind in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien l6 dargestellt. Da der Bereich L 1 durch ein in entsprechender Weise wirkendes Teil, beispielsweise durch eine getrennte ( elektrostatische oder magnetische ) Fokussierungsanordnung ersetzt werden kann, ist der Teilbereich L 1 nicht notwendigerweise Teil der Elektrode 20.

Im Gegensatz zur Form der bekannten Elektronen emittierenden Flächen ist die neue Elektronen emittierende Fläche des im Querschnitt dargestellten Teilstückes L 2 mit einer im Querschnitt wellenförmigen Kontur versehen, wobei diese Kontur mehrere miteinander in Verbindung stehende , bzw. ineinander übergehende Bogenbereiche aufweist. In der Hauptsache weist die neue Elektronen emittierende Fläche zwei miteinander in Verbindung stehende Bogenbereiche auf, die durch die Winkel ⁰^- und Ύ" , sowie die entsprechenden Radien r und r

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festgelegt sind.

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Die Bogenbereiche brauchen nicht genau an die Querschnittskontur der Elektronenemissionsoberfläche angepasst zu sein. Beispielsweise weist der durch den Winkel V" in Fig. 3 festgelegte Bogenbereich einen durch den Winkel V - /3 festgelegten Bereich auf, der seinerseits ein vom Punkt C₀ zum Punkt G. sich erstreckendes geradlinieges Teil aufweist. Solche geringen Abweichungen von der wellenförmigen Kontur der Elektronen emittierenden Fläche sind solange zulässig, wie eine genügend große Zahl der von diesem Bereich emittierten Elektronen von der nachfolgenden Elektrode aufgefangen wird ( d.h. auf die nachfolgenden Elektroden auftrifft) In entsprechender Weise können in einem in Bezug auf die Gesamt-Konturabmessungen geringen Maße zahlreiche andere geometrische Abänderungen der Kontur vorgenommen werden,ohne daß dadurch die Arbeitsweise der Einrichtung wesentlich beeinträchtigt wird. Die relativen Größen der Radien r und r und der Winkel ⁰^- und Y ( und/oder ß ) können entsprechend den Abmessungen und Anordnungen der in der Einrichtung enthaltenen verschiedenen Elektroden in einem entsprechenden Proportionalitätsverhältnis gewählt werden, wie dies im weiteren beschrieben werden soll.

Dabei ist wichtig, daß die Elektronen- Emissionselektroden mit einer gewählten Querschnittsform , wie sie zuvor beschrieben wurde, leicht in bekannte Elektronen-Entladungseinrichtungen , wie sie zuvor beschi-ieben wurden, eingebaut werden können, um zu erreichen, daß der von der ersten Elektrode emittierte Elektronenstrom im wesentlichen unabhängig von den jeweiligen Emissionspunkten für die verschiedenen Elektronen entlang der Querschnitts-Kontur in wesentlichen gleichförmig aufgefangen vrerden #

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V7ie in Figur 2 dargestellt, wird der durch Sekundär-Elektronenemission entlang der Elektronen emittierenden Fläche 56 des Bereichs L 2 der Elektrode 20 erzeugte Elektronenstrom von den Elektronenoptiken des Aufbaus ( der hauptsächlich durch die Elektronen 42, 20, 22 und 2k erreicht wird) beschleunigt und fokussiert und trifft zur weiteren Elektronenvervielfachung innerhalb der Einrichtung auf die Elektronen emittierende Fläche 58 der Elektrode 22 auf, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Zusätzliche Fokussierungselektroden, beispielsweise die Stabelektrode 62 kann zusätzlich Teil des Aufbaus sein, um zu einer optimalen Elektronenoptik beizutragen, damit der Elektronenstrom zwisehen den aufeinanderfolgenden Dynoden beschleunigt und die Elektronen an der Anode ^tO optimal aufgefangen werden.

Es wurde ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Fotovervielfacher-Röhre mit etwa 3,8 cm Durchmesser und einer Länge von 12,5 cm gebaut und getestet. Die entscheidenden, wesentlichen Abmessungen und die relative Lage der Elektroden wurden mit Hilfe eines Koordinatensystems festgelegt, das die Abmessungen in cm wiedergibt und wobei sich die Koordinaten-Angaben (X, Y) auf den in Fig. 2 dargestellten Null-Punkt "0" beziehen. Die zugehörigen Punkte und die anderen Variablen wurden etwa wie folgt vorgegeben:

Fotokathode l6: a. (0,0; 5,70); a_o (3,51; 5,70) Fokussierungsring k2:

b_t (O,l4;2,58); b_fl (3,^5 2,58)

b₃ (3,^;3,2Ο); t>4 (0,1^; 3,20)

b₅ (2,39;2,79); b₆ (1,195 2,79)

b_? (2,3952,5^); bg (1,12; 2

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Dynode 20: C₁ (2,31j 1,54 )

c₂ ( i,85ji,5i); c '(1,50,1,57- )

c₄ ( 1,3051,52)ϊ c₅ ( i,i4ji,65)

c₆ ( 1,ΐ4;2,45) ; ei= 52° 15'; R₁ (2,o3;2.ol)

^₁ =0,535 β = 22°15«; R₂ (1,47f 066 )

r₂ = 0,90;y = 35°

cT = 75°; R. ( i,27il_?65); r_Q = 0,13

Dynode 22: d_± ( 2_f92il_v85 ); d_g (2^44* 2_r34) R^ ( 2,58; 2,00), r^ =0,38

Dynode 24: e_± ( 2,36;_;1,88); e₂ (2_f54il_f32)

Die Kathode Tfurde in der üblichen Weise hergestellt und besteht aus einem K Cs Sb ( Kalium-Cäsium-Antimon ) - Material mit Fotoemissionswirkung. Die Sekundärelektronen Emissionselektroden wurden in geeigneter Weise aus einem o,öl cm dicken Kupfer-Beryllium-Material hergestellt. Der Aufbau und die Anordnung des Fotovervielfachers entsprach in den anderen Punkten im wesentlichen der RCA-Fotovervielfacher-Röhrentype 4517 und anderen entsprechenden , auf dem Markt erhältlichen Typen.

In den Figuren 4 a und 4 b sind die Daten der Vergleichsversuche dargestellt j die die Gleichförmigkeit der Aufnahme des neuen,hier beschriebenen Fotovervielfachers ( durchgezogene Kurven 72, 73> 74, 75, 84 und 85 ) im Vergleich zur Aufnahme der RCA-Fotovervielfacherröhren vom Typ 4517 ( gestrichelte Kurven 7° ,71» 80, und 8l ) darstellen. Die Figuren 4 a und 4 b geben die Versuchsdaten der relativen Empfindlichkeit wieder, die bei der Abtastung mit einer Lichtquelle mit kleinem Durchmesser ( etwa 1 mm ) und konstanter Intensität über die Mittellinie der Fläche, die die

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Fotokathode l6 aufweist, für jede der getesteten Anordnungen erhalten wurden. Dabei geben die Kurven von Fig. 4 a die Empfindlichkeitswerte für die Abtastung mit der Lichtquelle in einex' Richtung wieder, die den Ebenen, die durch die Abstands-

„ _n parallel liest

halterungen Io a und Io b festgelegt sxnd,/C parallele Abtastungen ) , und die Kurven der Figur 4 b zeigen die Abtastungen mit der Lichtquelle in einer Richtung, die senkrecht zu den von den Abstandsstücken lö a und l8 b festgelegten Ebenen liegt ( d.h. senkrechte Abtastungen ).

Die Kurven 70, 72, 74, 80 und 84 stellen die " Kathoden-Abt as t " - Kurven dar, das sind die Abtastlcurven, die man erhält, wenn man die nicht fotoemittierenden Elektroden der entsprechenden Anordnungen so schaltet, daß sie als Anoden wirken. Diese Abtastungen geben den Anoden-Signalstrom in relativer Empfindlichkeit wieder, wenn die entsprechende Anordnung als Fotodiode betrieben wird. Diese Kathodenabtast-Kurven geben eine sichtbare Darstellung der Gleichförmigkeit der Aufnahme jeder dementsprechenden Kathode, wenn diese Kathode abgetastet wird.

Die Kurven 71, 73, 75, 8l und 85 sind die " Anodenabtast " Kurven, d.h. es sind die Abtastkurven des Anodensignalstroms, die man erhält, wenn man die jeweiligen Anordnungen unter den normalen , empfohlenen Betriebsbedingungen betreibt.

Wenn eine gleichförmige Abtastempfindlichkeit vorliegt, müssen die entsprechenden Anoden-Abtastkurven im allgemeinen praktisch der Kurvenform entsprechen, die auch die Kathoden-Abtastkurven der gleichen Anordnung zeigen. Im allgemeinen weisen die bekannten Fotovervielfacherröhren eine rdativ geringe Gleichförmigkeit der Empfindlichkeit auf, wenn mit einer gleichförmigen Lichtquelle über die Durchmesser abgetastet wird. Beispielsweise zeigen die gestrichelten Anoden-

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Abtastkurven 71 .( Parallelabtastung ) und 8l ( Sonicrechtabtastung ) für die RCA-Röhre 4517 für die gleiche; Anordnung ex-sichtlich andere Formen' , als die gestrichelte Kathoden-Abtastkurven 7° biaw. 8o. Im Gegensatz dazu zeigen die Anoden-Abtast-Versuchsdaten, die man bei der neuen Fotovervielfacherröhre erhält und die durch die ausgezogene Kurve 73 dargestellt wird, die wesentliche Verbesserung der Gleichförmigkeit der Aufnahme der Anordnung, wenn diese Kurve mit den entsprechenden Kathodenabtast-Versuchsdaten verglichen wird, die durch die ausgesogene Kurve 72 dargestellt ist.

Im Hinblick auf die Daten der Parallelanoden-Abtastung für die neue Fotovervielfacherröhre , die durch die ausgezogene Kurve 73 dargestellt werden, geht die Empfindlichkeit der Anordnung in dem Bereich " D " ( vergl. die Figuren 2 und 4a ) im wesentlichen verloren. Diese geringe Empfindlichkeit rührt von dem " Elektronenspringen " in dem Bereich zwischen der ersten Dynode 20 und· der zweiten Dynode 22 her. Wie die entsprechenden Elektronen-Flugbahnen 60 ( vergl. Fig. 2 ) zeigen, geht ein Teil des von der Fotokathode l6 emittierten Elektronenstroms zwischen der Dynode 20 und der Dynode 24 verloren und trifft nicht auf die. Elektronen emittierende Fläche der Dynode 22 auf ( diesel" Elektrönenstromteil wird nicht auf der Dynode 22 gesammelt ). Ersetzt man jedoch den Kreisring 52 durch einen sich verjüngenden U-förmigen Fokussierungsring 42 t, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, so erreicht man auf diese Weise eine merkliche Verbesserung der Empfindlichkeit im Bereich '.' D ^rr - der Kurve. In desgleichen Weise wie für die vorschiecfaieii Kurven derFig. 4 a und 4 b beschrieben, wurde eine abgewandelte Anordnung, die den sich verjüngenden Fokussierungsrihg 42 t ( vergl« Fig. 5 ) enthielt, untersucht. In den Figuren 4 a und 4 b sind die sich ergebenden Kathoden-

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- Ik -

Abtasbkurven 7^ιί und 84 ,sowie die Anoden-Abtastkurven 75 und 85 für die abgeänderte Anordnung dargestellt und zeigen in eindeutiger Weise die wesentliche Verbesserung der Empfindlichkeit im " D " - Bereich.

Der in Fig. 5 dargestellte, sich verjüngende kreisförmige Fokussierungsring 42 t wurde in der gleichen Weise wie der Ring 42 ( vergl. Fig· 2 ) hergestellt. Die zuvor für die Punkte b - b und b - b« ( vergl. Figur 2 ) dargelegten Daten für die Koordinatenabmessungen blieben unverändert, ebenso die anderen wichtigen Konstruktionswerte für die neue Einrichtung, die im Zusammenhang mit Figur 2 im einzelnen beschrieben wurde. Der Punkt br jedoch wurde abge-ändert, um eine gewünschte symmetrische Ringabsehrägung "J" von etwa 7 für den äusseren Rand 4-3 ta zu erhalten, wobei der Punkt hr , der als Koordinatenpunkt in Bezug auf den Null-Punkt 0 ( vergl. Figur 2 ) festgelegt xrarde, etwa gleich den Koordinaten ( 0,l40; 3>602 ) war.

Die Kombination der hier beschriebenen neuen Elektronen emittiex-endeii Elektrode und des abgeschrägten kreisförmigen Fokussierungsringes 42 t führt nicht nur zu einer wesentlichen Verbesserung der Gleichförmigkeit der Aufnahmeempfindlichkeit, wenn die neue Elektronen emittierende Oberfläche der Einrichtung abgetastet wird, sondern auch zu einer bemerkenswerten Verbesserung der allgemeinen Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich der räumlichen Gleichförmigkeit der Anode, der Impulshöhenauflösung und der Plateau-EigenschaÄen.

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Im allgemeinen kann die erste Elektronen emittierende Elektrode (entsprechend der Elektrode 20 der hier beschriebenen Elektronenentladungsanordnung) ein Elektronen emittierendes Material 56 a aufweisen, das für die Vervrendung als Elektronenquelle oder andererseits als Fotokathode (beispielsweise Cäsium-Antimon (Cs„Sb)-Fotokathode) geeignet ist. Die Elektroden wurden dann von der Fotokathoden-Oberfläche in Abhängigkeit des fokussierten, auf die Fotokathode auftreffenden Lichtes erzeugt; in diesem Falle kann die zuvor beschriebene Fotokathode l6 und die Fokussierungselektrode 42 (oder 42 t) weggelassen werden, und ein lichtdurchlässiges Gitter ist nähe bei der Elektrode angeordnet, um die emittierten Elektronen an der nachfolgenden Elektrode aufzufangen.

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Claims (4)

1. - i6 -

   Schutzansprüche

   / 1. / Elektronenentlade-Anordnung mit wenigstens zwei elektronen-optisch ausgerichteten. Elektroden," wobei wenigstens eine erste, einen Elektronen emittierenden Oberflächenbereich aufweisende Elektrode und eine Anode vorgesehen ist, und mit Einrichtungen, um die von jedem dieser Oberflächenbereiche emittierten Elektronen in einem Elektronenstrom zu beschleunigen, der in sich nicht wiederholender Folge von der ersten Elektrode auf die nachfolgenden, ausgerichteten Elektroden und zum Auffangen schließlich auf die Anode fließt, dadurch gekennze ichn e t , daß der Oberflächenbereich ( 56 a ) der ersten Elektrode ( 20 ) einen Querschnittsbereich mit im wesent» liehen wellenförmiger Bogenlinie ( L 2 ) aufweist, die von mehreren aneinander angrenzenden Bogenbereichen ( C₁ - C₂ , C₂ - C , C^ - C_ ) gebildet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode in einen transparenten Teil ( 11 ) der Wandung ( 12 ) der Einrichtung einbezogen ist und der Oberflächenbereich der ersten Elektrode aus fotoemittierendem Material besteht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode in einen transparenten Teil ( 11 ) der Ummantelung ( 12 ) der Einrichtung einbezogen ist, auf der Innenfläche des transparenten Ummantelungs-Teils eine halbtransparente Fotokathode ( l6 ) angebracht ist und die Beschleunigungseinrichtungen eine zwischen der Fotokathode ( l6 ) und der ersten Elektrode angeordnete elektrostatische Fokussierungselektrode ( 4t2, k2 t ) aufweist, wobei die Fokussierungselektrode ( 42, ^lk2 t ) aus einem kreisförmigen Ring mit einem U-förtnigem

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   Querschnitt besteht und eine in der Mitte liegende Öffnung ( 54 ) sowie innere ( 42 b ) und äussere ( 42 a 4 42 ta ) Umrandung«teile aufweist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äussere Umrandungsteil ( 42 ta ) "bezüglich des
   axialen Teils der Fokussierungselektrode ( 42 t ) eine symmetrische Abschrägung der Umrandung festlegt.

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   Λ*

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