<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Anordnung zum Verstärken von Elektronenströmen.
Die bisherige Kenntnis über die Gesehwindigkeitsverluste, die Elektronen beim Durchgang durch Metallfolien erleiden, lässt sich formelmässig durch die Gleichung
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
Nach der Erfindung besteht das erste Verfahren darin, dass bei Folien, auf die emissionserhöhende
Schichten, beispielsweise Cs2O-Cs, aufgebracht sind, die Emissionsscl1icht auf der den einfallenden
Primärelektronen abgewendeten Seite der Folie angebracht ist und dass die aus der den Primär- elektronen ausgesetzten Seite austretenden Sekundärelektronen verwendet werden (Fig. 3).
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden bei derartigen Folien die den Primärelektronen ausgesetzte Seite mit der Emissionssehicht bedeckt und die aus der Gegenseite austretenden Sekundär- elektronen verwendet (Fig. 4).
Es können auch bei beiden Verfahren die aus beiden Seiten der Folie austretenden Sekundär- elektronen verwendet werden.
Schliesslich ist es nach einem weiteren Erfindungsgedanken möglich, den Primärelektronen eine Geschwindigkeit zu erteilen, die wesentlich geringer ist als die Geschwindigkeit, für die die Dicke der benutzten Folie die Grenzdicke darstellt (die beispielsweise halb so gross ist), und die aus der den
Primärelektronen abgewendeten Seite der Folie austretenden Sekundärelektronen zu verwenden. In diesem
Fall kann entweder die Vorder-oder die Rückseite der Folien mit der Emissionsschicht bedeckt sein.
Das erste der genannten Verfahren, welches an Hand der Fig. 3 erläutert sei, beruht darauf, dass die Primärelektronen durch die Folie hindurch bis zu der Sekundäremissionssehicht gelangen und dort Sekundärelektronen auslösen können. Während man bisher annahm, dass nur aus der Rück- seite der Folie Sekundärelektronen austreten, haben die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche gezeigt, dass die Sekundärelektronen sehr wohl die Folie zu durchdringen vermögen, da ja die Energie der Sekundärelektronen gerade in dem günstigen Bereich von einigen Volt liegt.
Man muss ferner annehmen, dass im Falle der Sekundärelektronenauslösung die Wirkung der emissionserhöhenden
Schicht nicht oder zumindesten nicht nur in einer Erniedrigung der Austrittsarbeit für die austretenden
Elektronen liegt, sondern ganz oder zum grössten Teil auf einer Erniedrigung der Abtrennungsarbeit (Ionisierungsspannung) beruht.
Der Vorteil einer Verstärkerröhre, bei der das Verfahren zur Sekundärelektronenverstärkung in der durch Fig. 3 dargestellten Weise Verwendung findet, ist der, dass man den Raum, in dem Primärund Sekundärelektronen benutzt werden, völlig von den Stoffen freihalten kann, die zur Erhöhung der Sekundäremission auf der Rückseite der Folie angebracht sind. Dieser Vorteil ist insbesondere dann von grosser Bedeutung, wenn diese Schicht leicht verdampfbare Stoffe, wie z. B. Cäsium, enthält.
In ähnlicher Weise lässt sich auch das Arbeiten einer Röhre verstehen, die auf dem zweiten Verfahren beruht, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die Sekundärelektronen werden hier in der mit der Emissionsschicht bedeckten Vorderseite der Folie ausgelöst und treten infolge ihrer grossen Durch- dringungsfähigkeit an der Rückseite aus.
Auch diese Anordnung hat gegenüber dem bisher Bekannten wesentliche Vorteile. Jetzt kann nämlich der Raum, in dem die Primärelektronen erzeugt und gebraucht werden, vollkommen von dem Raum getrennt werden, in dem Sekundärelektronen verwendet werden. Dieser letztgenannte Raum kann infolgedessen vollkommen frei von denjenigen Stoffen gehalten werden, die zur Herstellung geeigneter Schichten zur Erhöhung der primären Glüh-, Lieht-oder Sekundärelektronenemission dienen. Damit ist die Gefahr beseitigt, dass in unerwünschter Weise die Wände von leitenden Stoffen bedeckt und so die Möglichkeit elektrischer Überschläge vergrössert wird.
Ein zweiter Vorteil ist der, dass man jetzt zur Auslösung der Sekundärelektronen nicht mehr solch hohe Spannungen benötigt, wie sie der Grenzdieke der Folie entsprechen, sondern mit den zur Auslösung von Sekundärelektronen günstigsten Spannungen arbeiten kann. Es ist z. B. möglich, für die Beschleunigung der Primärelektronen mit Spannungen von einigen hundert Volt auszukommen.
Besondere Vorteile können bei Verwendung mehrerer hintereinander geschalteter Folien, aus denen nacheinander Sekundärelektronen ausgelöst werden, erzielt werden. Elektronen grösserere Geschwindigkeit, also etwa von 20 bis 50 Volt an aufwärts werden bereits merklieh von den Folien beeinflusst, dergestalt, dass ihre Geschwindigkeit vermindert und teilweise auch langsame Sekundärelektronen erzeugt werden. Elektronen höherer Geschwindigkeit werden also in solchen Folien entweder in Elektronen geringer, aber untereinander gleicher Geschwindigkeit umgesetzt oder aber völlig absorbiert. Durch Hintereinanderschalten von Folien bestimmter Dicke ist es daher möglich, ein Elektronenbündel verschiedener Geschwindigkeit so zu filtern, dass zum Schluss lediglich Elektronen einheitlicher Geschwindigkeiten vorhanden sind.
Die Geschwindigkeit liegt gerade dort, wo die verwendeten Folien, die untereinander von gleicher oder verschiedener Dicke sein können, den kleinsten Wirkungsquersehnitt haben. Die Folien können entweder in bekannter Weise auf der Rückseite oder aber gemäss der Erfindung auf der Vorderseite mit einer emissionserhöhenden Schicht versehen sein.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and arrangement for amplifying electron currents.
The previous knowledge about the speed losses that electrons suffer when passing through metal foils can be expressed in terms of a formula using the equation
EMI1.1
EMI1.2
<Desc / Clms Page number 2>
According to the invention, the first method is that in the case of foils, on the emission-increasing
Layers, for example Cs2O-Cs, are applied, the emission cl1icht on the incident
The side of the film facing away from the primary electrons is attached and that the secondary electrons emerging from the side exposed to the primary electrons are used (FIG. 3).
According to a further inventive concept, in such films the side exposed to the primary electrons is covered with the emission layer and the secondary electrons emerging from the opposite side are used (FIG. 4).
The secondary electrons emerging from both sides of the film can also be used in both processes.
Finally, according to a further idea of the invention, it is possible to give the primary electrons a speed which is significantly lower than the speed for which the thickness of the film used represents the limit thickness (which is, for example, half as large), and that of the
Primary electrons facing away from the side of the film to use secondary electrons exiting. In this
In this case, either the front or the back of the foils can be covered with the emission layer.
The first of the cited methods, which is explained with reference to FIG. 3, is based on the fact that the primary electrons can pass through the film to the secondary emission layer and can trigger secondary electrons there. While it was previously assumed that secondary electrons only emerge from the back of the film, the experiments on which the invention is based have shown that the secondary electrons are very well able to penetrate the film, since the energy of the secondary electrons is in the favorable range of a few Volt lies.
One must also assume that in the case of the secondary electron release the effect of the emission-increasing
Shift not or at least not only in a lowering of the work function for the exiting
Electrons, but is entirely or largely due to a reduction in the work of separation (ionization voltage).
The advantage of an amplifier tube in which the method for secondary electron amplification is used in the manner shown in FIG. 3 is that the space in which the primary and secondary electrons are used can be kept completely free of the substances which are used to increase the secondary emission attached to the back of the film. This advantage is particularly important when this layer is easily vaporizable substances such. B. cesium contains.
The operation of a tube based on the second method, as shown in FIG. 4, can also be understood in a similar manner. The secondary electrons are released here in the front side of the film, which is covered with the emission layer, and, as a result of their high penetration capacity, emerge on the rear side.
This arrangement also has significant advantages over what was previously known. Now the space in which the primary electrons are generated and used can be completely separated from the space in which secondary electrons are used. This last-mentioned space can consequently be kept completely free of those substances which are used to produce suitable layers for increasing the primary incandescent, light or secondary electron emission. This eliminates the risk of the walls being covered by conductive substances in an undesirable manner, thus increasing the possibility of electrical flashovers.
A second advantage is that to trigger the secondary electrons one no longer needs such high voltages as corresponds to the limit thickness of the film, but can work with the most favorable voltages for triggering secondary electrons. It is Z. B. possible to get by for the acceleration of the primary electrons with voltages of a few hundred volts.
Particular advantages can be achieved when using several foils connected in series, from which secondary electrons are released one after the other. Electrons with a higher speed, i.e. from about 20 to 50 volts upwards, are already significantly influenced by the foils, in such a way that their speed is reduced and, in some cases, slow secondary electrons are also generated. In such foils, electrons of higher speed are either converted into lower electrons, but at the same speed among each other, or they are completely absorbed. By connecting foils of a certain thickness one after the other, it is therefore possible to filter a bundle of electrons with different speeds so that in the end only electrons of uniform speeds are present.
The speed is precisely where the foils used, which can be of the same or different thickness among one another, have the smallest effective cross-section. The films can be provided with an emission-increasing layer either in a known manner on the back or, according to the invention, on the front.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.