DE896231C - Anordnung zur traegheitslosen Ablenkung von Korpuskularstrahlen - Google Patents

Description

• Anordnung zur trägheitslosen Ablenkung von Korpuskularstrahlen Für die Ablenkung von Korpuskularstrahlen, z. B. Elektronenstrahlen in Kathodenstrahlröhren, fanden bisher verschiedene Anordnungen Verwendung. Es sind vorzugsweise zwei Arten der elektrischen Ablenkung zu unterscheiden: erstens die elektrostatische und zweitens die magnetische Ablenkung. Diese beiden Methoden sind in mannigfaltiger Weise variiert worden. So wurde z. B. bei der elektrostatischen Richtungsänderung den Ablenkelektroden eine gekrümmte Form dergestalt gegeben, daß sich der Plattenabstand in Richtung der fliegenden Elektronen vergrößert. Dadurch wird eine Vergrößerung der Ablenkempfindlichkeit erreicht.
• In der Anordnung soll eine höhere Ablenkempfindlichkeit von Korpuskularstrahlen als mit jeder der erwähnten bekannten Anordnungen erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß der Bahn der Korpuskularstrahlen mit konstanter Geschwindigkeit durch ein oder mehrere elektrostatische Felder, gegebenenfalls in Kombination mit einem magnetischen Feld, die Form einer bereits im Ruhezustand der Ablenkung gekrümmten Bahn, z. B. einer Zykloide, gegeben wird, derart, daß jedes-Ladungsteilchen dieses Strahles am Ende des Feldes in der Weise tangential zu seiner augenblicklichen Flugrichtung weiterfliegt, daß eine geringe Variation der den Ruhefeldern zu überlagernden Ablenkfelder eine große Änderung des tangentialen Winkels zur Folge hat.
• Wie aus Abb. r ersichtlich, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein durch die senkrecht zur Zeichenebene stehenden Platten P1, P2 erzeugtes elektrisches Feld von einem magnetischen Feld. gekreuzt, das durch' den Kreis M angedeutet wird. Dieses'Feld verleiht den Bahnen der Elektronen in bekannter Weise gekrümmte Formen. Überlagern sich z. B. die beiden Felder senkrecht und genau an demselben Ort, so nehmen die Elektronenbahnen die Form von Zykloiden an, deren Krümmung sradius durch die Beziehung dargestellt wird, worin v die Anfangsgeschwindigkeit der Elektronen, H die elektrische, B die magnetische Feldstärke und die spezifische Ladung der Elektronen bedeutet.
• Mit - wird der Radius des Leitkreises bezeichnet, der geometrisch gesehen auf der Leitlinie l abrollt und die Zykloidenbewegung durch die Verlängerung von y auf Q hervorruft.
• Am Ende des Feldes fliegen die Elektronen unter dem tangentialen Winkel ihres augenblicklichen Bahnpunktes weiter. Wird vorzugsweise der Zykloidenteil, der die größte Krümmung aufweist; an das Ende des Feldes gelegt (dies läßt sich durch Veränderung des elektrischen oder magnetischen Ruhefeldes erreichen), so rufen kleine Variationen der zu messenden Spannungen an den Ablenkplatten oder der zu messenden Ströme der Ablenkspule, die der Ruhespannung bzw. dem Ruhestrom überlagert sind, große Unterschiede des tangentialen Winkels, unter dem die Elektronen weiterfliegen, hervor. Die Eindeutigkeit dieser verfeinerten Ablenkung ist bei konstanter Anfangsgeschwindigkeit der Elektronen gewährleistet. Es ist zweckmäßig, dafür Sorge zu tragen, daß das Verhältnis nahezu den Wert der Eintrittsgeschwindigkeit der Elektronen in das Feld annimmt, damit die Änderung von O und damit die Änderung des tangentialen Winkels, unter dem die Elektronen dieses Feld verlassen, möglichst groß wird. Die dadurch hervorgerufene Geschwindigkeits-und Energieminderung der Kathodenstrahlen läßt sich durch eine folgende Nachbeschleunigung ausgleichen.
• In Abb. 2 sei diese Ablenkungsmethode in einer Kathodenstrahlröhre als Beispiel angegeben. Auf die Kathode r mit dem .Wehneltzylinder 2 folgt ein Fokussierungssystem 3. Das elektrische Feld q. wird durch die es erzeugenden Ablenkelektroden 4" und 45 veranschaulicht. Das magnetische Feld, das senkrecht zur Zeichenebene steht, wird durch einen Kreis 5 angedeutet. Zur Nachbeschleunigung dient ein Metallbelag 6 auf der Innenwand der Röhre. Am Ende des Rohres wird als Indikator ein Leuchtschirm 7 angebracht.
• Die beschriebene Anordnung kann zur weiteren Steigerung der Ablenkempfindlichkeit mit an sich bekannten Anordnungen zur Lösung dieser Aufgabe kombiniert werden. Zum Beispiel können die das elektrische Feld erzeugenden Platten in der eingangs erwähnten Weise gekrümmt ausgebildet sein.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur trägheitslosen Ablenkung von Korpuskularstrahlen, z. B. Elektronenstrahlen in Braunschen Röhren, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahn der Korpuskularstrahlen mit konstanter Geschwindigkeit durch ein oder mehrere elektrostatische Felder gegebenenfalls in Kombination mit einem magnetischen Feld die Form einer bereits im Ruhezustand der Ablenkung gekrümmten Bahn, z. B. einer' Zykloide, gegeben wird, derart, daß jedes Ladungsteilchen dieses Strahles am Ende des Feldes in der Weise tangential zu einer augenblicklichen Flugrichtung weiterfliegt, daß eine geringe Variation der den Ruhefeldern zu überlagernden Ablenkfelder eine große Änderung des tangentialen Winkels zur Folge hat.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß durch Dimensionierung des bzw. der Ruhefelder die Empfindlichkeit der Ablenkung auf ein Maximum eingestellt ist, d. h. daß der Teil der Bahn, der im Ruhezustand die größte Krümmung aufweist, am Ende des Ablenkfeldes liegt.
3. 3. Anordnung nach Ansprach i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von elektrostatischen und magnetischen Feldern das Verhältnis von elektrischer zu magnetischer Feldstärke nahezu gleich dem Wert der Eintrittsgeschwindigkeit der Elektronen ist. q.. Anordnung nach Anspruch i, ?,oder 3, gekennzeichnet durch einen Ausgleich der Energieminderung der Kathodenstrahlen durch eine nach Verlassen des Ablenkfeldes einwirkende Nachbeschleunigung.