189940. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elektronágyú elektronsugár előállítására, különösen nagy áramsűrűség elérésére a célfelületen
9 189940 10 hatása, míg a sugáréram és az elektronok energiája változatlan marad. A találmány szerinti eljárás tehát úgy hasznosítható, hogy az 1 kálódból emittált elektronáram divergens pályájú elektronjait leválasztjuk. Divergens pálya alatt azokat a pályákat értjük, amelyek 0,7 radián értékű 15 központi szög körüli 0,1-0,2 radián nagyságrend ű keskeny csúcsszög intervallumé kúpok oldalfelületén vannak. A kiválasztás az 1 katód és a 4 elektród közötti feszültséggel szabályozott elektromos tér segítségével szabályozható és az 1 katód gyűrüformájú aktív felülete révén a hengeres energiaanalizátor 5 résével együttműködve, amelyen a sugár továbbhaladása során áthalad. Ezt követően, mielőtt még a 11 elektronlencsék lényegesen gyorsítanák és fókuszálnák a fenti elektronokat, energiaanalízisnek vannak alávetve, annak érdekében, hogy kiválasszuk belőlük a keskeny energiaintervallumú elektronokat azáltal, hogy pályáikat elgörbítjük, a hengeres tükör energiaanalizátorban, és kiválasztjuk közülük a kívánt energiájú elektronokat a 8 rés és 9 nyílás segítségével. Így a 9 nyílást elhagyó elektronsugár elektronjainak sebességeloszlása élesen körülhatárolt, mind az energiájuk, mind irányuk tekintetében. A fentebb leírt műveletek alacsony energiaszinten történnek, és így nem járnak jelentős energiaveszteséggel. Sem a bombázásnak kitett elektródok és diafragmák lényeges felmelegedésével vagy károsszekunder emisz- Bzióval. A sugáráram erőssége azon elektronok átlagos energiaszintjének beállításával szabályozható, amelyet átenged az energiaanalizátor, amely előnyösen hengeres tüköranalizátorként valósítható meg, a szabályozás az 1 kálódtól távköznyire 7 elektród feszültségének változtatásával történik, amelynek ily módon gyakorlatilag nincs befolyása az 1 katód 2 emittáló réteggel bevont aktív emittáló részének működési feltételeire, ami az 1 katód élettartamát meghosszabbítja. A fentieken túlmenően az 1 katódot a gyorsítási zónától elválasztja az energiaanalizátor és Így lényegbevágó módon védi a gázmarad ványokból származó pozitív ionok bombázó hatásától amely szintén lényegesen meghosszabbítja az élettartamát. Az analízis alá vetett elektronok alacsony energiaszinljének következtében a 4 és 7 elektródok közé az áramintenzitás szabályozása céljából kapcsolt feszültség elegendően alacsony ahhoz, hogy a lezárási feszültség néhány Volt nagyságrend jébe essék, amely előnyössé teszi a találmány alkalmazását tranzisztoros rendszerekben. Az 1 kátédból emittált elektronok Maxwell-féle sebességeloszlása következtében a sugáráram modulációs karakterisztikája majdnem ideálisan exponenciális és megismételhető, amely előnyössé teszi a találmány alkalmazását sok gyakorlati esetben, például TV-készülékekben alkalmazható képcsövekhez. Ez a szabályozási karakterisztika ezen túlmenően az 1 katód feszültségének a 4 elektródhoz viszonyított változtatásával még el is tolható. A találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén a sugáráram változásában a 12 elektróda 9 nyílását elhagyó elektronok kinetikus energiája csupán kismértékben változik, amely változás nem haladja meg az 1-2 eV értéket. Ennek következtében a sugár méretét a felhasználási felületen elsősorban kromatikus meggondolások határozzák meg és a sugár tértöltése így a sugár intenzitás növekedésével járó sugárkeresztirányú méretváltozások lényegesen kisebbek, mint az ismert elektronágyúk esetében. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás elektronsugár előállítására, különösen nagy áramsűrűséggel a felhasználási felületen és modulált áramerősséggel, amely eljárás során kátédból elektronokat emittálunk és a sugár kezdeti formálása után az elektronokat elektronlencsékben gyorsítjuk, konvergáljuk és fókuszáljuk, azzal jellemezve, hogy a kálódból emittált elektronáramból az olyan divergens pályájú elektronokat leválasztjuk, amelyek olyan csúcsszögű kúpok oldalfelületein vannak, amelynek nagysága 0,1-1,5 radián értékű középponti szögük (15) körüli 0-0,5 radián nagyságú tartományban vannak, továbbá a keskeny 0- -1 eV energia intervallumú elektronokat, célszerűen pályájuknak körszirametrikus energiaanalizátroban való meggörbítésével leválasztjuk. 2. Elektronágyú az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynek katódja, sugárformáló elektródjai és a sugarat konvergáló elektronlencséi vannak, azzal jellemezve, hogy az elektronsugarat formáló elektródok (4 és 7) körszimmetrikus energiaanalizátort alkotnak, amelynek belépő rése (5) a katód (1) aktív felületéhez viszonyítva axiális irányban el van tolva olyannyira, hogy a belépő nyílás (5) környezetében az elektronsugárnak az elektronágyú tengelyéhez (0) viszonyított szöge 0,1-1,5 radián értékű középponti szög (15) körüli 0,-0,5 radiánnyi tartományban van. 3. A 2. igénypont szerinti elektronágyú, azzal jellemezve, hogy a katód (1) hengeralakú, amelynek felülete részben, 0,01-10 mm széles gyűrű alakban emittáló réteggel (2) van bevonva. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti elektronágyú, azzal jellemezve, hogy az energiaanalizátor és az elektronlencsék (11) között ekvipotenciális vonalak (10) kialakításában résztvevő, körkörös, koaxiális nyílással (9) ellátott elektród (12) van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
