DE927588C - Aus einem Magneten und zwei Polschuhen bestehendes Magnetgestell - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetgestell zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem Raum, der von einem Bündel elektrisch geladener Teilchen durchquert -wird, welches aus einem Magneten und zwei Polschuhen aus magnetisch weichem Material besteht, die sidh beiderseits des Bündels erstrecken und im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zum Bündel liegen, und erfindungsgemäß der magnetische Widerstand der. Polsehuhe von der Hälfte der Länge der Polsehuhe an abnimmt. Das Beeinflussen des Laufes eines Bündels elektrisch geladener Teilchen mittels eines Magnetfeldes ist ein sich auf verschiedenen Gebieten der Technik stellendes Problem. Beispielsweise seien an dieser Stelle Elektronenstrahlröhren, z. B. für Oszillographie oder Fernsehzwecke, Massenspektrographen und Verstärkerröhren erwähnt. Einfachheitshalber ist in der folgenden Beschreibung eine Elektronenstrahlröhre als Beispiel gewählt.

Bei Elektronenstrahlröhren handelt es sich oft ao darum, die Lage des Elektronenstrahls im Querschnitt der Röhre magnetisch zu beeinflussen. Dies ist z. B. bei der sogenannten Ionenfalle erforderlich und sehr erwünscht in Röhren, in denen der Elektronenstrahl elektrostatisch fokussiert wird. Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Bauarten von Magnetgestellen bekannt, die aus einem Magneten und zwei mit diesen verbundenen Polschuhen bestehen, die sich beiderseits des Raumes erstrecken, in dem sich der Elektronenstrahl befindet. Es ist z.B. ein Magnetgestell beschrieben worden, das aus einem kleinen Permanentmagneten besteht, der

neben dem Hals der Elektronenstrahlröhre liegt und bei dem die am Magneten befestigten PoI-schulhe aus einem zweimal geknickten schmalen Weicheisenstreifen bestehen. Von dem Magneten an erstrecken sich diesePolschuhe zunächst parallel, dann divergierend und schließlich wieder parallel. Zwischen, den zwei letztgenannten parallelen Enden befindet sich dann der Hals der Elektronenstrahlröhre.

ίο Das beim Elektronenstrahl erzeugte Magnetfeld wird naturgemäß von den magnetischen Kraftlinien bestimmt, die von dem Magneten und von den Polschuhen ausgehen. Es hat sich gezeigt, daß die magnetische Konfiguration des Feldes bei den bekannten Bauarten einen sehr störenden Astigmatismus des Bündels herbeiführt. Unter Astigmatismus •ist im vorliegenden Fall die Erscheinung zu verstehen, daß der Schnitt eines ursprünglich zylindrischen Bündels in einer Ebene senkrecht zur Hauptriohtung der Teilchen im Bündel eine Ellipsen form erlangt. Untersuchungen haben ergeben, daß die Hauptursache dieses Astigmatismus der- Tatsache zuzuschreiben ist, daß die magnetische Feldstärke, längs einer Linie durch das Bündel in der Mitte zwischen den Polschuhen gemessen, stark abnimmt, in dem Maße, wie der Abstand-von dem Magneten größer ist. Eine der Ursachen davon ist, daß die Polischühe einen gewissen magnetischen Widerstand haben. - -

Die Erfindung bezweckt, ein Magnetgestell zu schaffen, bei dem der Astigmatismus des Bündels beträchtlich herabgesetzt ist.

Ein Magnetgestell nach der Erfindung zum Erzeugen eines Magnetfeldes in einem Raum, in dem sich ein Bündel elektrisch geladener Teilchen befindet, besteht aus einem Magneten und zwei 'mit diesem verbundenen Pölschulhen aus magnetisch weichem Material, die sich beiderseits des Bündels ' erstrecken und im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zum Bündel liegen, und weist das Merkmal auf, daß der magnetische Widerstand der Polschuhe von der halben Länge der Polschuhe an, von dem Magneten zum freien Ende hin gemessen, abnimmt. Die Verringerung des magnetischen Widerstandes kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Bestehen die Polschuhe aus streifenförmigem Material, d. h. aus Materialstreifen von überall gleicher Dicke, die mit der breiten Kante- dem Bündel; zugewendet sind, so· soll' die Breite der Polschuhe von der Hälfte der Länge an zunehmen. Eine andere Möglichkeilt besteht darin, daß die Polschuhe über ihre ganze Länge gleich breit sind, ihreDicke jedoch zunimmt. Nach einer dritten Ausbildung wächst die Permeabilität je Volumeinhei't von der Hälfte der Länge der Polischuhe an. Diese letztgenannte Möglichkeit ist z. B. vorzüglich verwirklidhbar bei der Verwendung von Ferri'ten.

Bei einer sehr einfachen Bauart kann man auch den magnetischen Widerstand bereits von dem Magneten statt von der Hälfte der Lange der Polschuhe an abnehmen lassen. Dies ergibt in diesen Fällen eine zusätzliche Verringerung des Astigmatismus,

Das Magnetgestell wird zweckmäßig symmetrisch' in bezug auf eine Ebene durch das Bündel¹ und den Schwerpunkt des Magneten ausgebildet.

Vorzugsweise wkd ein Permanentmagnet verwendet, obgleioh sinngemäß auch ein Elektromagnet zur Verwendung kommen könnte.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der

Füg. ι schematisch ein Magnetgestell nach der Erfindung darstellt, bei dem die Polschuhe aus streifenförmigem Material bestehen;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Magnetgestells nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der mit einem Magnetgestell nach den Fig. 1 und 2 erhaltenen' Feldstärkeverteilung;

' Fig. 4 zeigt schematisch ein Magnetgestell nach der Erfindung, bei dem die Polsdhuhe überall gleich breit sind.

In Fig. ι ist der Querschnitt des Halses einer Elektronenstrahlröhre mit einem Elektronenstrahl 2 mit ι bezeichnet. Seitlich des Halses 1 befinden sich zwei, streifenförmige Polsdhuhe 3,4, die bei 5 bzw. 6 mit dem Permanentmagneten 7 verbunden sind und, wie aus der Seitenansicht nach Fig. 2 hervorgeht, von der Hälfte der Länge an breiter werden. Die magnetische Feldstärke längs der Linie 8-8, die go durch den Elektronenstrahl 2 und den Schwerpunkt des Magneten 7 gezogen ist, erhell't aus der graphischen Darstellung nach Fig. 3, in der auf die Abszisse die Feldstärke in Gauß aufgetragen ist, die mittels eines bestimmten Magneten 7 erhalten wird. Auf die Ordinate sind die Abstände längs der Linie 8-8 aufgetragen. Die Feldstärke längs dieser Linie verläuft längs der Kurve 9. Sollten die Polschuhe 3 und 4 überall die gleiche Breite haben, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, so würde die Feldstärke entsprechend der Kurve 10 verlaufen. Bei der Bauart nach Fig. 1 hat die Kurve 9, insbesondere in Höhe des Elektronenstrahls, einen vieif flacheren Verlauf als die Kurve 10, wodurch der Astigmatismus geringer ist.

In Fig. 4 ist ein Magnetgestell dargestellt, mit dem etwa die gleiche Feldstärkeverteihmg wie beim System nach Fig. 1 erreichbar ist. Die Polschuhe 11, 12 haben in diesem Fall die gleiche Breite, aber ihre Dicke nimmt von dem Magneten 13 an zu.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: :

   ι. Magnetgestell; zur Erzeugung eines Magnetfeldesin einem "Raum, der von einem Bündel elektrisch geladener Teilchen durchquert wird, welches aus einem Magneten und zwei mit diesem verbundenen Poischuhen aus magnetisch weichem Material besteht, die sich beiderseits des Bündels erstrecken und im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zum Bündel liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand der Polschuhe von der Hälfte der Länge der Polschuhe an abnimmt.

   -2. Magnetgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand der Polschuhe von dem Magneten an abnimmt.

   3· Magnetgestell nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe streifenförmig sind und in der Breite zunehmen.

   4. Magnetgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe über ilhre ganze Länge gleich breit sind und in der Dicke zunehmen.

   5. Magnetgestell: nach Anspruch 1, 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe aus einem Material bestehen, dessen Permeabilität je Volumeinheit zunimmt.

   6. Magnetgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pofedhuhe aus gesinterten Ferriten aufgebaut sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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