145100. lajstromszámú szabadalom • Résoptika elektronsugarak fokuszálására a virtuális katód elvének felhasználásával

Megjelent: 1959. augusztus 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.100. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY •— EE-441. ALAPSZÁM Résoptika elektronsugarak fókuszállására a virtuális katód elvének felhasználásával Egyesült Izzólámpa és Villamossági rt., Budapest. __ Feltaláló: Gál Imre mérnök, budapesti lakos A bejelentés napja: 1957. ápr. 12. Mint ismeretes, a virtuális katód felhasználó elektroncsőveknél az elektronnyalábot fokuszállással állítják elő. A virtuális katód előállítása így elektronoptikákkal, általában síkoptikokkal történik. Résoptika esetén általában a következő elv alapján szokásos a virtuális katód előállítása: a katódból kilépő elektronnyalábot egy rácson keresztül egy résoptika segélyével sugár alakban irányítják az anód felé. Az anódnak a .résoptika oldalán levő és a fokuszállással meghatározott pontján egy bizonyos idő múlva meghatározott elektronsűrűsödés áll be. Az itt összegyűlt elektronok a katódból a résoptikán keresztül ezután emittált azonos töltésű elektronnyalábot, taszító hatásuknál fogva, visszatartják, ennek következtében az elektronok a résoptika kialakításától, valamint az anód és a résoptika távolságától függően, egy bizonyos távolságban az anódtól elektronfelhőt képezve megállnak és ezáltal egy virtuális katódot képeznek. Az általánosan használt resoptikánál és fedett rácsú csöveknél a virtuális katóddal szemben a következő problémák merülnek fel: 1. Normál optika alkalmazása esetén (beleértvea résalakú lencséket is), nagy fajlagos intenzitású elektronsugár nem valósítható meg az alábbiakban kifejtett kettős okból: a) Ezen optikák tulajdonságánál fogva az elekronsugár minimális keresztmetszete az első, vezérlő elektróda nyílásánál néhányszor kisebb lehet. Ehhez azonban az szükséges, hogy a gyorsító •feszültség nagy legyen, mert az elektronsugár minimális keresztmetszete a gyorsító feszültség növelésével csökken. Az elektroncsöveknél szokásos száz Volt alatti gyorsító feszültség esetén viszont a vezérlő elektróda résnyílásánál kisebb átmérőjű elektronsugarat előállítani rendkívül nehézségekbe ütközik. Ebből következik az is, hogy a virtuális katód előállításához szükséges viszonylag nagy intenzitású elektronsugár kis anódfeszültség esetén csak úgy létesíthető, hogy az izzókatód igénybevételét nagymértékben megnöveljük. A gyorsító feszültség növelés viszont ínég nagyobb sugárintenzitást követel meg ugyanolyan virtuális katód előállítására. b) A viszonylagosan nagy fajlagos intenzitású elektronsugaraknál az elektronok egymásra gyakorolt taszító hatása jelentősre növekszik és ez a hatás ismét csak a gyorsító feszültség növelésével csökkenthető. A fenti két ok gátolja a jó fokuszálási lehetőséget az elektronsugárra merőleges síkban. 2. Hatékony virtuális katód előállítására két módszer kínálkoznék. Az egyik az volna, hogy a tér valamely pontjában a tértöltést nagymértékben megnöveljük, a másik, hogy hosszabb, viszonylag nagy intenzitású elektronsugarakkal dolgozunk. Az optikák és az eddig alkalmazott elektronsugár előállítási elve azonban ere a célra nem alkalmasak. Ennek következtében a virtuális katód helye a csőben változik, ezáltal lehetetlenné teszi a virtuális katód különben kiváló tulajdonságainak kihasználását. Találmányunk célja az, hogy ezen a hiányosságon segítsen és lehetővé tegye a virtuális katód kiváló tulaiídonságainak maradéktalan felhasználását. , A fenti célt a következőképpen érjük el. Elektronoptikai úton többszörös fokuszálás és eltérítő elektródák 'alkalmazása révén előállítunk egy 90°~os kúpszögű elektronnyalábokból álló kúppalástot, ének csúcsponja az elérhető legjobb megközelítéssel pontszerű lesz és egyben ez a csúcspont a virtuális katód. Találmányunk tárgya ezek szerint egy elektroncső, ill. elektronoptikai berendezés, mely jellemezve van egy síkgörbe, előnyösen körgyűrű alakú izzókatódával (2) e felett elhelyezkedő síkgörbe, előnyösen körgyűrű alakú réssel ellátott síkgörbe alaprajzú előnyösen körtárcsa formájú elektródákból álló elektronikus résoptikai rendszerrel (3, 4. 5, 6). továbbá forgástest alakú 1 élkor keresztmetszetű eltérítő párhuzamos elektródapárral (7, 8), végül a körgyűrű alakú elektródarendszer középpontjában elhelyezett vezérlőráccsal (10) és ez alatt elhelyezett csőalakú anódával (12). A találmányunk szerinti megoldás a következő előnyökkel jár: egyrészt mint az előbbiekben ismertettük, elméletileg is a legjobb, pontszerű fokuszálást adja. Egyebekben pedig a fókuszpont-