147075. lajstromszámú szabadalom • Fényelektromos berendezés, különösen szekunderelektronsokszorozó

Megjelent 1960. július 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.075. SZÁM 21. g. 1-16. OSZTÁLY - ZE-109. ALAPSZÁM Fényelektromos berendezés, különösen szekunder-elektronsokszorozó VEB Carl Zeiss Jena, Jena (NDK) A bejelentés napja: 1956. október 10. A találmány célja fényelektromos berendezéseknél és különösen szekunder-elektronsokszorozóknál a termikus sötét áram csökkentése. Ilyen berendezéseknél zavaróan hat, hogy azokkal a fotoelektronokkal együtt, amelyeket a fotókatód megvilágítása vált ki — és amelyek leképzés vagy továbberősítés céljára a szekundereiektronsokszorozóban az egyedül hasznosítható részt adják — a katód egész felületéről termikusan kioldott elektronok is leképződnek vagy erősítésre kerülnek. Minthogy rendszerint az alkalmazásra kerülő fotokatódoknál nem az egész; felületet világítják meg, ez az úgynevezett termikus sötétáram a katód megvilágított részíelületén keletkező, továbbá a meg nem világított részfelületről kiinduló termikus részből tevődik össze. A megvilágítóit katódfelületről kiinduló termikus söíétárarnrész elnyomására már történtek javaslatok, melyek az elektronáram villamos szűrésén alapulnak. Ezeknek az intézkedéseknek gyakorlati megvalósíMsa azonban éppen a szekunderelektronsokszorozóknál különösen nehéz. A katód meg nem világított felületrészérői kiinduló termikus sötétáramrészt például mechanikus eszközökkel lehet elnyomni. Ezért javasoltak például olyan megoldást, amely szerint a fotókatód elhelyezése közvetlenül a sokszorozó bemeneténél levő' rekesszel szemben történik, és ennek a rekesznek áteresiztőnyíiása kisebb, mint a fotókatód. Emellett a fotokatódot — gyártásműszaki okokból, a katód kiformálása céljából — elforgathatóan rendezik el és használati helyzetébe a sokszorozó bemeneti rekeszéhez billentik. Természetesen ez a rekesz, csak az általa takart katódfelületen keletkező sötétáramnak sokszorozóba jutását akadályozza meg. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy eltekintve azoktól a nehézségektől, amelyek egy mechanikailag mozgatott alkatrésznek — méghozzá egy fotokatódnak — vákuumedényben való elhelyezésével járnak együtt, a katódfelület a sokszorozóban mindig csak egy meghatározott felületrészre rekeszelhető le. Ilyenfajta sokszorozóban tehát a katódfelület megvilágított részének nagyságát változtatni nem lehet. A találmány tárgya olyan fényelektromos berendezés, amelynél a katód meg nem világított részéből eredő termikus sötétáramrész elnyomását az ismert elrendezések ismertetett hátrányai nélkül érjük el. A találmány szerint ennek elérésére a fotókatód és az; első anód között ható, változtatható elektromos és/vagy mágneses mezőket alkalmazunk, amelyek a fotokatódfelületből kilépő elektronáramot, a fotókatód felületelemeinek függvényeként oly módon befolyásolják, hogy a felületelemeknek bizonyos összességéből (A tartomány) kilépő elektronáram az anódnyíláson keresztülhalad és belép a sokszorozó rendszerbe, míg a többi felületelem összességéből (kiegészítő mennyiség, B tartomány) kilépő elektronáramot az anód, vagy egy másik semleges elektróda fogja fel és ezáltal nein jut a sokszorozó rendszerbe. A változtathatőan kialakított elektromos és/vagy mágneses mező segítségével messzemenően módunkban áll, hogy az A tartományt alak és nagyság szerint a kívánt formára hozzuk, pl. kör, négyzet stb. alakra, változó sugárral, ill. oldalhosszal. A találmány szerint ezéfi berendezés segítségével a káros termikus sötétáramot; tekintélyes mértékben le lehet csökkenteni azáltal, hogy a változtatható elektromos és/vagy mágneses mezők beállítása által az A tartomány a katódfelület megvilágított tartományával essék egybe. Ekkor ugyanis már csak azok a sötétárarn-elektronok jutnak el a sokszorozó rendszerbe, amelyek a fotókatód megvilágított tartományából léptek ki. Nagyfelületű fotókatód esetében, amelynek előnyei általánosan, ismertek, és amelynek csak kicsiny megvilágított felülete van (pl. asztronómiai célra), ezzel a megoldással az összfelület sötétáram. elektronjainak túlnyomó részét, a felületarányoknak megfelelően elnyomjuk. A semleges elektróda, amelyre a katód meg nem világított, részéről kioldott termikus elektronokat eltérítjük, például gyűrű alakúra képezhető ki és egy nyílás lehet rajta, amelyen keresztül a katód megvilágított felületrészéről kiinduló elektronok keresztülhaladhatnak. Erre a célra előnyösen a gyűrű alakra kialakított első anód használható fel. A katód meg nem világított felületrészéről kiinduló termikus elektronáram eltérítésére szolgáló szervek megfelelő potenciálokra kapcsolt eltérítő elektródák lehetnek. Ezeket vagy a rendszer többi részével