DE908170C

DE908170C - Cathode ray amplifier tubes with a deflection arrangement controlled by a signal to be amplified

Info

Publication number: DE908170C
Application number: DEF4316A
Authority: DE
Inventors: Joseph C Ferguson
Original assignee: Farnsworth Research Corp
Current assignee: Farnsworth Research Corp
Priority date: 1945-01-04
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1954-04-01

Description

Kathodenstrahlverstärkerröhre mit einer durch ein zu verstärkendes Signal gesteuerten Ablenkanordnung Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlverstärkerröhre und im besonderen ein neues Ablenksystem für einen primären Elektronenstrahl in Verbindung mit einem Elektronenvervielfacher für die Verstärkung von Signalen.Cathode ray amplifier tube with one through one to be amplified Signal controlled deflection arrangement The invention relates to a cathode ray amplifier tube and in particular a new deflection system for a primary electron beam in Connection to an electron multiplier for the amplification of signals.

Bei einem üblichen Elektronenvervielfacher werden die in irgendeiner geeigneten Weise erhaltenen primären Elektronen mittels einer Sekundärelektronenemission vervielfacht. Für die Verstärkung von Signalen ist vorgeschlagen worden, die Anzahl der Primärelektronen, die an den Vervielfacher gelangen, mittels eines Gitters zu steuern. Bei einem anderen, als Verstärker verwendeten Elektronenvervielfacher wird ein Elektronenstrahl durch das zu verstärkende Signal abgelenkt. Der abgelenkte Strahl wird dann durch eine Öffnung in den Vervielfacher gerichtet, wo die Primärelektronen vervielfacht werden. Auf diese Weise wird die Zahl der in die Öffnung eintretenden Elektronen von der Ablenkung des Strahles abhängig gemacht. Dieses Verfahren ist besonders günstig für die Verstärkung modulierter Trägersignale, die von einer Antenne aufgenommen werden. Es ist besonders dann nützlich, wenn eine Begrenzung des Elektronenstromes bei solch einem Signal erhalten werden soll. Bei der Verstärkung von schwachen Signalen in der Größenordnung von Millivolt treten jedoch beträchtliche Schwierigkeiten auf. In diesem Fall ist der Ablenkwinkel des Primärelektronenstrahles sehr klein. Um den Ablenkwinkel zu vergrößern, ist vorgeschlagen worden, verhältnismäßig lange elektrostatische Ablenkplatten zu verwenden, so daß der Elektronenstrahl über eine ausgedehnte Länge unter dem Einfluß des variablen Feldes steht. Diese Anordnung ist jedoch nicht brauchbar, wenn die Durchlaufzeit der Elektronen mit der Veränderungsgeschwindigkeit des elektrischen Feldes vergleichbar ist, oder in anderen , Worten für hohe und ultrahohe Frequenzen. Die mit einem kleinen Ablenkwinkel des Strahles erhaltene tatsächliche Ablenkung kann auch durch Verwendung einer sehr langen Röhre erhalten werden. Einer derartigen Anordnung sind jedoch physikalische Grenzen gesetzt.In a common electron multiplier, they will be in any appropriately obtained primary electrons by means of secondary electron emission multiplied. For the amplification of signals it has been suggested the number of the primary electrons that reach the multiplier by means of a grid steer. In another electron multiplier used as an amplifier an electron beam deflected by the signal to be amplified. The distracted Beam is then directed through an opening in the multiplier where the primary electrons are be multiplied. This will keep the number of people entering the opening Electrons made dependent on the deflection of the beam. This procedure is particularly useful for amplifying modulated carrier signals from an antenna be included. It is especially useful when limiting the flow of electrons should be obtained at such a signal. When amplifying weak signals however, considerable difficulties arise on the order of millivolts. In this case, the deflection angle of the primary electron beam is very small. Around Increasing the deflection angle has been suggested for a relatively long time Use electrostatic baffles so that the electron beam passes over a extended length is under the influence of the variable field. This arrangement however, it is not useful if the transit time of the electrons increases with the rate of change of the electric field is comparable, or in others, Words for high and ultra-high frequencies. The ones with a small deflection angle of the beam Actual distraction can also be obtained by using a very long tube can be obtained. However, there are physical limits to such an arrangement.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, einen Elektronenvervielfacher mit einer Auffangelektrode zu verwenden, die unterschiedliche Sekundärelektronenemissionsegenschaften an verschiedenen Teilen ihrer Oberfläche aufweist. Diese Auffangelektrode ist in Verbindung mit einem Primärelektronenström verwendet worden, um einen variablen Ausgang in Abhängigkeit von der Ablenkung des Primärelektronenstromes zu erhalten. Diese Anordnung ist jedoch für die Verstärkung schwacher Signale nicht empfindlich genug.It has also been proposed to use an electron multiplier to use with a collecting electrode that has different secondary electron emission properties having on different parts of its surface. This collecting electrode is in Connection with a primary electron stream has been used to create a variable Obtain output depending on the deflection of the primary electron current. However, this arrangement is not sensitive to weak signal amplification enough.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Kathodenstrahlverstärkerröhre für die Verstärkung schwacher Signale zu schaffen. Die vorliegende Erfindung besteht aus einer Kathodenstrahlverstärkerröhre mit einer durch ein zu verstärkendes Signal gesteuerten Ablenkanordnung, in der erfindungsgemäß eine eine gekrümmte sekundärelektronenemittierende Oberfläche aufweisende Elektrode angeordnet ist, die durch den abgelenkten Elektronenstrahl beaufschlagt wird, und Konzentrationsmittel für die ausgelösten Sekundärelektronen und eine zwischen der sekundärelektronenemittierenden Elektrode und der Sammelelektrode liegende Anordnung für die Auswahl einer Anzahl Sekundärelektronen, die sich mit der Ablenkung des Strahles und mit der winkelmäßigen Verteilung der Sekundärelektronen verändert. Da die Anzahl Sekundärelektronen in einer Richtung senkrecht zur Sekundärelektronenemissionsoberfläche am größten ist,, ergibt sich eine mengenmäßige Ablenkung des Strahles. Vorzugsweise wird ein Elektronenvervielfacher verwendet, um die von der gekrümmten Oberfläche ausgelösten Sekundärelektronen zu vervielfachen.It is an object of the invention to provide a cathode ray amplifier tube for amplifying weak signals. The present invention exists from a cathode ray amplifier tube with a signal to be amplified controlled deflection arrangement in which, according to the invention, a curved secondary electron-emitting Surface having electrode is arranged, which is deflected by the electron beam is applied, and concentration means for the triggered secondary electrons and one between the secondary electron-emitting electrode and the collecting electrode horizontal arrangement for the selection of a number of secondary electrons that deal with the deflection of the beam and with the angular distribution of the secondary electrons changes. As the number of secondary electrons in a direction perpendicular to the secondary electron emission surface is greatest, there is a quantitative deflection of the beam. Preferably an electron multiplier is used to remove the from the curved surface to multiply released secondary electrons.

Alternativ kann der für die Verstärkung des kumulativ abgelenkten Elektronenstrahles verwendete Vervielfacher eine erste Stufe einschließen, welche eine so aufgebaute Sekundäremissionsoberfläche hat, daß die Anzahl der davon ausgelösten Sekundärelektronen in Übereinstimmung mit der Ablenkung des Strahles variiert.Alternatively, the one used for amplifying the cumulative distracted Electron beam multipliers used include a first stage, which has a secondary emission surface so constructed that the number of those triggered therefrom Secondary electrons varied in accordance with the deflection of the beam.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. i zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kathodenstrahlverstärker- f röhre ; ,.Fig. I shows a schematic representation of an inventive Cathode ray amplifier tube; ,.

Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel, wo die durch einen abgelenkten Elektronenstrahl ausgelösten Sekundärelektronen in einem Elektronenvervielfacher selektiv vervielfacht werden; Fig. 3 ist eine Draufsicht einer alternativen Konstruktion der ersten Stufe des in Fig. 2 dargestellten Vervielfachers.Fig. 2 is another embodiment where the deflected by a Electron beam released secondary electrons in an electron multiplier be selectively multiplied; Figure 3 is a top plan view of an alternative construction the first stage of the multiplier shown in FIG.

Die Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. i besteht aus einem evakuierten Kolben i. 2 ist ein Elektronenstrahlerzeugungssystem für die Erzeugung und Fokussierung eines mit 3 bezeichneten Elektronenstromes. Es besteht aus einer Kathode ' einem Gitter 5, einer ersten Anode 6 und einem Fokussierungszylinder 7, die alle mit einem Potentiometer 8 verbunden sind, welches über einer Batterie io liegt, deren positiver Pol geerdet ist.The cathode ray tube according to FIG. I consists of an evacuated one Piston i. 2 is an electron gun for generation and focusing an electron flow denoted by 3. It consists of a cathode 'one Grid 5, a first anode 6 and a focusing cylinder 7, all with a Potentiometer 8 are connected, which is a battery io, whose positive Pole is grounded.

Der Elektronenstrahl 3 wird gegen die gegenüber der Elektronenkanone 2 liegende konvexe Ober-. flache gerichtet. Diese konvexe Fläche i i emittiert bei Auftreffen des Elektronenstrahles Sekundärelektronen und ist zu diesem Zweck entsprechend t ausgebildet. Zwischen dem Fokussierungszylinder 7 und der konvexen Fläche ii sind Ablenkplatten 12 angeordnet, um den Elektronenstrahl abzulenken. Die Ablenkplatten 12 sind mit der Dipolantenne 13 zur Aufnahme modulierter Trägerwellensignale verbunden. Wie später erläutert wird, ist die ` erfindungsgemäße Vorrichtung besonders für die Verstärkung schwacher Radio- und Hochfrequenzsignale, d. h. Signale mit einer Stärke in der Größenordnung von Millivolt, geeignet. DieAntenne 13 ist mit den Ablenkplatten 12 über Leitungen 1.4 verbunden. Eine Spule 16 verbindet die Leitungen 14. Der Mittelpunkt der Spule 16 ist über die Leitung 17 mit dem Fokussierungszylinder 7 verbunden, und demzufolge nehmen die Ablenkplatten 12 ein mittleres Potential an, welches gleich demjenigen des Fokussierungszylinders 7 ist. Zwischen der Spule 16 und der Dipolantenne 13 sind Blockkondensatoren i8 vorgesehen, um das Gleichstrompotential von der Dipolantenne fernzuhalten.The electron beam 3 is against the opposite of the electron gun 2 convex upper. flat directed. This convex surface ii emits secondary electrons when the electron beam hits it and is designed according to t for this purpose. Deflection plates 1 2 are arranged between the focusing cylinder 7 and the convex surface ii in order to deflect the electron beam. The baffles 12 are connected to the dipole antenna 13 for receiving modulated carrier wave signals. As will be explained later, the device according to the invention is particularly suitable for amplifying weak radio and high-frequency signals, ie signals with a strength of the order of magnitude of millivolts. The antenna 13 is connected to the baffles 12 via lines 1.4. A coil 16 connects the lines 14. The center point of the coil 16 is connected to the focusing cylinder 7 via the line 17 , and consequently the deflection plates 12 assume an average potential which is equal to that of the focusing cylinder 7. Block capacitors i8 are provided between the coil 16 and the dipole antenna 13 in order to keep the direct current potential away from the dipole antenna.

Mittels des Potentiometers 8 kann die Kathode 4 z. B. auf einem negativen Potential von ungefähr i5oo V gegenüber Erde gehalten werden. Das Steuergitter 5 sollte ein Potential aufweisen, welches ein paar Volt mehr negativ ist als dasjenige der Kathode q.. Die erste Anode 6 kann ein Potential von ungefähr +300V gegenüber der Kathode 4 haben. Die Leitung i9, welche die gekrümmte Fläche i i mit der Anode 6 verbindet, hält die Fläche i i auf dem gleichen Potential wie die Anode 6. Der Fokussierungszylinder 7 und die Ablenkplatten 12 können auf einem negativen Potential von ungefähr 400 V gegen Erde liegen.By means of the potentiometer 8, the cathode 4 can, for. B. on a negative Potential of approximately 1500 V with respect to earth. The control grid 5 should have a potential a few volts more negative than that the cathode q .. The first anode 6 can have a potential of approximately + 300V opposite the cathode 4 have. The line i9, which the curved surface i i with the anode 6 connects, keeps the area i i at the same potential as the anode 6. The Focusing cylinder 7 and the deflection plates 12 can be at a negative potential of approximately 400 V to earth.

Irgendwelche durch die Dipolantenne 13 aufgenommenen Signale erzeugen elektrische Potentiale entgegengesetzter Polarität an den Ablenkplatten 12, und demzufolge wird der Elektronenstrahl 3 in diesem so erzeugten elektrischen Feld abgelenkt. Die durch den Elektronenstrahl 3 von der konvexen Fläche i i ausgelösten Sekundärelektronen gehen durch die COffnung 2o in der Abschirmplatte 21. Die Abschirrnplatte 21 wird durch die Leitung 24 auf demselben Potential gehalten wie die erste Stufe 22 des Elektronenvervielfachers 23. Der Elektronenvervielfacher 23 enthält weitere Vervielfacherstufen 25, 26, 27 und 28 und eine Sammelelektrode 3o. Die Vervielfacherstufen 22, 25, 26, 27 und 28 sind mit dem Potentiometer 8 verbunden, so daß jede Stufe auf einem Potential gehalten wird, welches ungefähr Zoo V positiver ist als dasjenige der vorhergehenden Stufe. Die Stufe 22 und die Abschirmung 2i können auf einem negativen Potential von ungefähr iooo V gegen Erde gehalten werden, während die letzte Stufe 28 auf einem negativen Potential von ungefähr Zoo N' gegen Erde liegt. Die Sammelelektrode 30 ist mit der Leitung 31 und mit dem Belastungswiderstand 32 verbunden. Die Leitung 31 liegt, wie gezeigt, auf Erdpotential. Die verstärkte Signalausgangsspannung kann von der Ausgangsleitung über den Belastungswiderstand 32 abgenommen werden.Any signals picked up by the dipole antenna 13 generate electric potentials of opposite polarity on the deflector plates 12, and consequently the electron beam 3 is deflected in this electric field thus generated. The secondary electrons released by the electron beam 3 from the convex surface ii pass through the opening 2o in the shielding plate 21. The shielding plate 21 is held by the line 24 at the same potential as the first stage 22 of the electron multiplier 23. The electron multiplier 23 contains further multiplier stages 25 , 26, 27 and 28 and a collecting electrode 3o. The multiplier stages 22, 25, 26, 27 and 28 are connected to the potentiometer 8, so that each stage is held at a potential which is approximately Zoo V more positive than that of the previous stage. Stage 22 and shield 2i can be held at a negative potential of approximately 100 volts to earth, while the last stage 28 is at a negative potential of approximately zoo N 'to earth. The collecting electrode 30 is connected to the line 31 and to the load resistor 32. As shown, the line 31 is at ground potential. The amplified signal output voltage can be taken from the output line via the load resistor 32.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Elektronenstrahl 3 wird durch das Elektronenstrahlerzeugungssystem 2 erzeugt und gebündelt und gegen die Oberfläche i i gerichtet. Der Elektronenstrahl 3 wird gemäß den durch die Dipolantenne 13 aufgenommenen Signalen abgelenkt. Selbstverständlich kann die Ablenkung des Elektronenstrahles 3 entsprechend einem Signal in irgendeiner geeigneten Weise vorgenommen werden. Die Verbindung von Ablenkplatten 12 mit der Dipolantenne 13 ist lediglich aus Darstellungsgründen gezeigt worden.The mode of operation is as follows: The electron beam 3 is through the electron gun 2 is generated and focused and against the surface i i directed. The electron beam 3 is picked up by the dipole antenna 13 according to FIG Signals distracted. Of course, the deflection of the electron beam 3 can be made in accordance with a signal in any suitable manner. The connection of the deflector plates 12 to the dipole antenna 13 is only for the sake of illustration has been shown.

Der auf die gekrümmte Fläche i i auftreffende Elektronenstrom löst Sekundärelektronen aus. Wir können annehmen, daß nur ein sehr kleiner Teil der von der Fläche ii ausgehenden Sekundärelektronen den optischen Reflexionsgesetzen folgt, d. h. daß der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist. Der größte Teil der Sekundärelektronen jedoch wird gemäß einem Kosinusgesetz verteilt werden, wobei die maximale Anzahl Elektronen in der Senkrechten zur reflektierenden Oberfläche austreten. Demzufolge können wir annehmen, daß die von der Oberfläche i i ausgelöste Sekundärelektronenenergie eine winkelmäßige Verteilung hat, welche von dem Radius der gekrümmten Fläche ii und dem Punkt abhängt, wo der Primärstrahl auf die Oberfläche i i auftrifft.The electron current hitting the curved surface i i dissolves Secondary electrons off. We can assume that only a very small part of the secondary electrons emanating from surface ii follow the laws of optical reflection, d. H. that the angle of incidence is equal to the angle of reflection. Most of the Secondary electrons, however, will be distributed according to a cosine law, where the maximum number of electrons perpendicular to the reflecting surface step out. Hence we can assume that the triggered from the surface i i Secondary electron energy has an angular distribution which depends on the radius depends on the curved surface ii and the point where the primary ray hits the surface i i hits.

Auf diese Weise wird bei geeigneter Wahl des Krümmungsradius der Oberfläche i i selbst eine kleine Winkelablenkung des primären Elektronenstromes 3 eine beträchtliche Veränderung in der winkelmäßigen Verteilung der ausgelösten Sekundärelektronen verursachen. Selbstverständlich kann die Oberfläche i i auch konkav anstatt konvex ausgebildet werden. Auf die geschilderte Weise wird eine mengenmäßige Ablenkung der Elektronen erhalten. Mit anderen Worten, die Elektronen des Primärstromes werden zuerst durch die Ablenkplatten 12 in übereinstimmung mit dem zu verstärkenden Signal abgelenkt. Dann werden die von der Oberfläche i i ausgelösten Sekundärelektronen wieder in Übereinstimmung mit dem Krümmungsradius der Oberfläche i i abgelenkt, und damit wird eine mengenmäßige Ablenkung erhalten.In this way, with a suitable choice of the radius of curvature of the surface i i even a small angular deflection of the primary electron flow 3 is a considerable one Cause change in the angular distribution of the released secondary electrons. Of course, the surface i i can also be concave instead of convex will. In the manner described, the electrons are deflected in terms of quantity obtain. In other words, the electrons of the primary current go through first deflects the baffles 12 in accordance with the signal to be amplified. Then the secondary electrons released from the surface i i are again in Agreement with the radius of curvature of the surface i i deflected, and thus a quantitative diversion is obtained.

Die Anzahl Sekundärelektronen, die durch die Öffnung 20 in der Abschirmung 21 hindurchgehen, hängt von der gesteuerten Ablenkung des Primärelektronenstromes 3 ab. Die Sekundärelektronen, die durch die Öffnung 20 treten, treffen zuerst auf die Elektronenvervielfacherstufe 22 auf, wo sie weitere Sekundärelektronen auslösen. Der Sekundärelektronenstrom trifft auf aufeinanderfolgende Vervielfacherstufen auf, und -die Zahl der ausgelösten Elektronen wird jedesmal vergrößert. Der Ausgangsstrom wird durch die Sammelelektrode 30 gesammelt und über den Widerstand 32 entsteht ein verstärktes Ausgangssignal.The number of secondary electrons that pass through the opening 20 in the shield 21 go through depends on the controlled deflection of the primary electron current 3 from. The secondary electrons that pass through opening 20 strike first the electron multiplier stage 22, where they release further secondary electrons. The secondary electron flow hits successive multiplier stages, and the number of released electrons is increased each time. The output current is collected by the collecting electrode 30 and arises via the resistor 32 an amplified output signal.

Wenn gewünscht, kann die gekrümmte Oberfläche i i hinsichtlich des Primärelektronenstromes 3 und der Öffnung 20 so angeordnet sein, daß praktisch keine Sekundärelektronen durch die Öffnung 20 gehen, wenn der Strahl in seiner normalen oder unabgelenkten Lage ist. In diesem Fall wirkt die Entladungsvorrichtung im wesentlichen als ein Detektor, genauer ausgedrückt als ein Halbwellen-, Bleichrichter.If desired, the curved surface i i in terms of the Primary electron flow 3 and the opening 20 be arranged so that practically none Secondary electrons go through opening 20 when the beam is in its normal or undistracted location. In this case, the discharge device works essentially as a detector, more precisely as a half-wave, bleaching device.

Es ist auch möglich, die Sammelelektrode 30 hinter der Öffnung 2o anzuordnen und die Elektronenvervielfacherstufen 22 und 25 bis 28 wegzulassen. Das Ausgangssignal kann dann in einer üblichen Weise weiter verstärkt werden.It is also possible to place the collecting electrode 30 behind the opening 2o and to omit the electron multiplier stages 22 and 25 to 28. That The output signal can then be further amplified in a conventional manner.

In dem Ausführungsbeispiel (Fig.2), in welchem gleiche Elemente die gleichen Bezugsziffern' tragen wie in Fig. i, weist die Elektronenentladungsvorrichtung 35 ein Elektronenerzeugungssystem 2 auf. Dieses besteht aus einer Kathode 4, einem Steuergitter 5, einer Anode 6 und einem Fokussierungszylinder 7, welche in der gleichen Weise wie in Fig. i mit einer Potentialquelle verbunden sein können. Die Ablenkplatten 12 sind über Leitungen 14 mit einer Quelle zu verstärkender Signale verbunden. In der in Verbindung mit Fig. i erläuterten Weise wird der Elektronenstrahl 3 fokussiert und gegen die gekrümmte sekundärelektronenemittierende Oberfläche i z gerichtet, wo er Sekundärelektronen auslöst. Die Anzahl der von der Oberfläche i i ausgelösten Sekundärelektronen ist in Richtung senkrecht zur Oberfläche i i am größten. Wenn deshalb der Krümmungsradius der Oberfläche i i genügend klein ist, wird ein kleiner Ablenkwinkel des Elektronenstrahles 3 eine beträchtliche Veränderung in der Richtung der Hauptenergie der ausgelösten Sekundärelektronen erzeugen.In the embodiment (Fig.2), in which the same elements the same reference numerals' as in Fig. i, the electron discharge device 35 an electron generation system 2. This consists of a cathode 4, a Control grid 5, an anode 6 and a focusing cylinder 7, which in the same Way as in Fig. I can be connected to a potential source. The baffles 12 are connected via lines 14 to a source of signals to be amplified. In In the manner explained in connection with FIG. i, the electron beam 3 is focused and directed against the curved secondary electron-emitting surface i z, where it releases secondary electrons. The number of times triggered by the surface i i Secondary electron is greatest in the direction perpendicular to the surface i i. if therefore the radius of curvature of the surface i i is sufficiently small, one becomes smaller Deflection angle of the electron beam 3 shows a considerable change in direction generate the main energy of the triggered secondary electrons.

Diese Elektronen treffen jetzt auf die Sekundäremissionsoberfläche 36 auf, welche die erste Stufe des Elektronenvervielfachers 37 bildet. Der Elektronenvervielfacher 37 schließt weitere Stufen 40, 41 und 42 ein. Jede der Stufen 36, 40, 41 und 42 wird auf einem geeigneten Potential gehalten, welches positiv gegenüber demjenigen der vorhergehenden Stufe ist, um die davon ausgelösten Sekundärelektronen anzuziehen. Die von der letzten Elektronenvervielfacherstufe 42 ausgelösten Elektronen werden durch die Sammelelektrode 43 gesammelt, und ein Ausgangssignal kann über die Ausgangsleitung 44 erhalten werden.These electrons now hit the secondary emission surface 36, which forms the first stage of the electron multiplier 37. The electron multiplier 37 includes further stages 40, 41 and 42. Any of levels 36, 40, 41 and 42 is held at a suitable potential, which is positive towards the one of the previous stage is to attract the secondary electrons released thereby. The electrons released by the last electron multiplier stage 42 are collected by the collecting electrode 43, and an output signal may be sent through the output line 44 can be obtained.

Die erste Vervielfacherstufe 36 ist so angeordnet; daß ihre Sekundärelektronenemissionseigenschaften längs ihrer Oberfläche variieren. Die schraffierte Fläche 45 zeigt schematisch, daß sich die Sekundärelektronenemissionseigenschaften der Stufe 36 in Richtung gegen die zweite Stufe 40 vergrößern. Solch eine Oberfläche kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Die gewöhnlich für diesen. Zweck verwendete Caesium- oder Caesiumoxydschicht kann allmählich in der Dicke gegen den Teil verstärkt werden, wo der Sekundäremissionsfaktor am höchsten sein soll. Es ist auch möglich, die Sekundäremissionsoberfläche der Stufe 36 wie schematisch in Fig. 3 gezeigt auszuführen. Die schraffierte Fläche 46 bezeichnet ein Sekundäremissionsmaterial, welches z. B. aus Caesium oder Rubidium oder aus den Oxyden derselben bestehen kann. Die Fläche 47 besteht aus einem Material, welches einen Sekundärelektronenemissionsfaktor i oder weniger hat, wie z. B. Ruß. Die Fläche 46 ist, wie gezeigt, keilförmig ausgebildet. Der Kreisbogen 48 gibt schematisch angenähert die Zone an, die durch die von der Oberfläche i i ausgelösten Sekundärelektronen bestrichen wird. Es ist natürlich selbstverständlich, daß ein Sekundärelektronenstrom nicht eine scharf definierte Grenzlinie hat. Wenn sich der Strahl 48 von rechts nach links in Fig.3 bewegt, bedeckt er einen sich vergrößernden breiteren Teil der Sekundäremissionszone 46, und demgemäß wird die Anzahl der ausgelösten Sekundärelektronen entsprechend vergrößert. Die Elektronenentladungsvorrichtung in Fig. 2 arbeitet praktisch in der gleichen Weise wie die in Fig. i gezeigte Anordnung. In übereinstimmung mit dem zu verstärkenden Signal wird der Elektronenstrahl 3 über die Oberfläche i r abgelenkt; abhängig von dem Einfallswinkel des Strahles 3 verändert sich der Winkel der Hauptenergie der Sekundärelektronen. Diese Sekundärelektronen treffen auf die erste Vervielfacherstufe 36 auf, wo sie weitere Sekundärelektronen auslösen. Die Anzahl der von der Vervielfacherstufe 36 ausgelösten Elektronen hängt davon ab, auf welchen Teil der Stufe 36 die Elektronen auftreffen, d. h. von der Einfallsrichtung der Sekundärelektronen. Auf diese Weise wird der von der Einfallsrichtung der Sammelelektrode 43 erhaltene Ausgang abhängig von der Veränderung des zu verstärkenden Signals gemacht. Bei der Entladungsvorrichtung gemäß Fig.2 ist keine Öffnung erforderlich. In diesem Fall erzeugt die Vervielfacherstufe 36 eine selektive Multiplikation der darauf auftreffenden Elektronen in Abhängigkeit von ihrer Einfallsrichtung.The first multiplier stage 36 is so arranged; that their secondary electron emission properties vary along their surface. The hatched area 45 shows schematically that the secondary electron emission properties of the step 36 in the opposite direction the second stage 40 enlarge. Such a surface can be in several ways getting produced. The usual for this one. Purpose used cesium or cesium oxide layer can be gradually increased in thickness towards the part where the secondary emission factor should be highest. It is also possible to use the secondary emission surface of stage 36 as shown schematically in FIG. 3. The hatched area 46 denotes a secondary emission material which e.g. B. from cesium or rubidium or can consist of the oxides thereof. The surface 47 consists of a material which has a secondary electron emission factor i or less, such as e.g. B. Soot. As shown, the surface 46 is wedge-shaped. The circular arc 48 is a schematic approximates the zone created by the secondary electrons released from the surface i i is coated. It goes without saying that a secondary electron flow does not have a sharply defined boundary line. If the ray is 48 from the right moved to the left in Fig. 3, it covers an enlarging, wider part of the Secondary emission zone 46, and accordingly the number of secondary electrons released becomes enlarged accordingly. The electron discharge device in Fig. 2 operates practically in the same way as the arrangement shown in Fig. i. In accordance with the signal to be amplified, the electron beam 3 is over the surface i r distracted; depending on the angle of incidence of the beam 3, the changes Angle of the main energy of the secondary electrons. These secondary electrons hit to the first multiplier stage 36, where they release further secondary electrons. The number of electrons released by the multiplier stage 36 depends on it on which part of the step 36 the electrons impinge, d. H. from the direction of incidence of the secondary electrons. In this way, that of the direction of incidence of the collecting electrode becomes 43 output obtained is made dependent on the change in the signal to be amplified. In the case of the discharge device according to FIG. 2, no opening is required. In this In this case, the multiplier stage 36 produces a selective multiplication of those on it impinging electrons depending on their direction of incidence.

Wenn gewünscht, kann die Oberfläche i i bezüglich des Elektronenstromes 3 und der ersten Vervielfacherstufe 36 so angeordnet sein, daß praktisch keine Sekundärelektronen von der Vervielfacherstufe 36 ausgelöst werden, wenn der Strahl 3 unäbgelenkt ist. Die Entladungsvorrichtung kann dann als Detektor bzw. Halbwellengleichrichter verwendet werden.If desired, the surface i i with respect to the electron flow 3 and the first multiplier stage 36 can be arranged so that practically no secondary electrons triggered by the multiplier stage 36 when the beam 3 is undeflected. The discharge device can then be used as a detector or half-wave rectifier will.

Der Elektronenvervielfacher kann selbstverständlich in seiner Konstruktion beliebig ausgeführt werden und ist nicht auf die in Fig. 2 gezeigte Type beschränkt. Auch die Anzahl Vervielfacherstufen ist selbstverständlich beliebig.The electron multiplier can of course in its construction can be carried out in any way and is not limited to the type shown in FIG. The number of multiplier levels is of course also arbitrary.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cathode ray amplifier tube with a through A deflection arrangement controlled by a signal to be amplified, characterized by a an electrode having a curved secondary electron-emitting surface, which is acted upon by the deflected electron beam, and by means of concentration for the triggered secondary electrons and by one between the secondary electrons emitting Electrode and the collecting electrode lying arrangement for the selection of a number Secondary electrons that deal with the deflection of the beam and with the angular Distribution of secondary electrons changed.

2. Cathode ray amplifier tube after Claim i, characterized in that the secondary electron-emitting surface has a convex shape.

3. cathode ray amplifier tube according to claim i or 2, characterized characterized in that an electron multiplier is provided which is adjacent the secondary emission surface is arranged around those triggered by this surface Record secondary electrons.

4. Cathode ray amplifier tube according to one of the Claims i to 3, characterized in that a screen with an opening between the secondary electron emitting surface and the collecting electrode is arranged.

5. cathode ray amplifier tube according to claims 3 and 4, characterized characterized in that the apertured electrode is located between the emitting Surface and the electron multiplier is arranged and that means are provided are to the secondary electrons in accordance with the degree of deflection by to let this opening occur.

6. Cathode ray amplifier tube according to claim 4 or 5, characterized in that said opening is arranged so that practically no secondary electrons pass when the electron beam is in its normal undistracted location.

7. Cathode ray amplifier tube after a of claims 3 to 6, characterized in that the electron multiplier first stage having a secondary electron-emitting surface opposite the said curved surface has, so that the number of it triggered Secondary electrons change according to the deflection of the electron beam. B. Cathode ray amplifier tube according to one of Claims 3 to 6, characterized in that that the electron multiplier has a first stage, which is a secondary electron-emitting Surface opposite to said curved surface with different Having secondary emission factor, thereby such an output current in the electron multiplier to generate, which changes with the deflection of the electron beam.