143853. lajstromszámú szabadalom • Elektronok és ionok szétválasztására szolgáló berendezés, különösen ioncsapda katódsugárcsövek részére és ilyen ioncsapdával ellátott katódsugárcső
Megjelent: 1958. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.853. SZÁM 21. a1 . 32. OSZTÁLY — EE-339. ALAPSZÁM Elektronok és ionok szétválasztására szolgáló berendezés, különösen ioncsapda katódsugárcsövek részére és ilyen ioncsapdával ellátott katódsugárcső Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. Budapest. A bejelentő által megnevezett feltaláló: Nagy Gyula mérnök, budapesti lakos, a Távközlési Kutatóintézet 2. sz. laboratóriumának munkatársa. A bejelentés napja: 1956. március 14. Találmányunk tárgya berendezés elektronok ésjonok szétválasztására, különösen pedig katódsugárcsövekhez való ioncsapda. Találmányunk tárgykörébe tartozik az ilyen ioncsapdával ellátott katódsugárcső is. Mint ismeretes, számos helyen szükség van az elektronok és ionok szétválasztására, így pl. katódsugárcsöveknél. A katódsugárcsövekben mindig jelenlevő és keletkező ionok közi^ ugyanis a negatív töltésűek a katódsugárcső ernyőjébe ütközve a fényport tönkreteszik, azon egy ún. ionfolt keletkezik. Az ernyő élettartamának növelésére ezért az ionokat az elektronnyalábból ki kell választani. Az ernyőre elsősorban azok az ionok veszélyesek, melyek nagy sebesség elérése után ütköznek az ernyőbe. Gyakorlatilag tehát azokat az ionokat kell kiválasztani, amelyek az elektronágyú terében kisponteciálu helyeken keletkeznek. Az ionok kiválasztására sokféle megoldás ismeretes, amelyeknek közös jellemzőjük az, hogy a nyalábra legalább egyízben mágnestérnek is kell hatnia. Ezenfelül a szétválasztást a legkülönbözőbb kivitelek szerint a mágnestéren kívül legalább egy villamos tér, vagy az elektródáknak' olyan geometriai elrendezése, ami ezzel ekvivalens, hozták létre. így pl. ismeretesekx ún. könyökben hajlított, vagy ferde metszéssel kombinált, vagy ferde elrendezéssel kombinált ioncsapdák stb. A mágnestér szükségességének egyébként az az oka, hogy a töltött részecskék pályája mágneses térben a tömegtől is függ és ezen tömegtől függő pályák ismeretében tudják megfelelő egyéb, az előbbiekben említett rendszabályok segítségével az ionokat az ernyőbe való ütközését, illetve tovahaladását megakadályozni. Az ismert ioncsapdáknak egy közös hátrányuk az, hogy többnyire meglehetősen bonyolultak, különösen azok, amelyek különböző geometriai elrendezés segítségével járulnak hozzá az ionok kiválasztásához, tehát pl. ferde elrendezés, vagy könyökben hajlítás stb. Az ilyen ion csapdák szerelése jelentett többnyire nehézséget, valamint az, hogy többnyire ezen ioncsapdák az egész elektronágyú, illetve elektronoptikai szerkezetnek csak egy bizonyos részén voltak használhatók, míg másfajta ioncsapdák -más helyeken. Találmányunk elsődleges célja a fenti hátrányok kiküszöbölése és egy teljesen új, az elektronok és ionok szétválasztására alkalmas berendezés, pl. ioncsapda létrehozása, amely az ismerteknél lényegesen egyszerűbb. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy kizárólag mágnesek, éspedig legalább két különböző helyen ható' mágnestér alkalmazásával is szétválaszthatjuk az elektronokat és ionokat. Á találmányunk szerinti elektronok és ionok szétválasztására szolgáló berendezés, különösen ioncsapda ezek szerint azzal van jellemezve, hogy villamos szempontból equipotenciális térben kizárólag legalább két mágneses tér eszközli a szétválasztást. A találmányunk szerinti, kizárólag mágneses terek segítségével történő szétválasztást az alábbi elméleti megfontolások, illetve kísérletek támasztják alá, amelyeket és ezzel kapcsolatban a találmányt a mellékelt ábrák kapcsán magyarázzuk. Az 1. ábra két ellentétes irányú mágneses tér hatását mutatja be egy elektron-ion vegyes sugárra, ideális esetben. Az ábrán levő koordinátarendszer felső része az elektronok és ionok szétválasztását, míg az alsó rész a mágneses tér eloszlását az; x tengely irányában mutatja be.
