145100. lajstromszámú szabadalom • Résoptika elektronsugarak fokuszálására a virtuális katód elvének felhasználásával
2 145.100 ban az elektronsugár átmérőjének megfelelő tértöltésgömb fog kialakulni, s ebben a fajlagos tértöltés intenzitás (j) nagysága: J=JoL ahol aj a fajlagos tértöltés intenzitás, j0 a katódáram és L a katódhossz (körgyűrű kerülete). Így azután viszonylag kis feszültségek alkalmazásával is a katódhossztól függően a j áram (mA/mm) jelentékenyen megnő. Ennek illusztrálására szolgál a következő példa: L = 6 cm katódhossz esetén a j áram hatvanszorosa egy egyébként eddig általánosan használt 1 mm2 felületű 20 mm átmérőjű körkeresztmetszetű síkoptika által előállított áraménak. Tehát, mint látható a jelenleg létező optikák segítségével a találmányunk szerinti optikánk áramerősségének legfeljebb 5%-a érhető el. Ezenkívül a merőlegesen egymásba érkező elektronnyaláb az alábbi kedvező tulaj donságokkal rendelkezik: a) A töltések egymásra való hatása elméletileg jelentéktelen. b) A virtuális katódot megközelítőleg pontszerűen lehet előálítani. Így a virtuális katód jó tulajdonságainak sokkal jobb kihasználása lehetséges, mint az eddig használatos konstrukcióknál. Találmányunkat részletesen a mellékelt ábra kapcsán ismertetjük, amely a találmány szerinti optikai berendezés egy példaképpeni kiviteli alakját tünteti fel. Az (1) körgyűrű alakú, körkeresztmetszetű, egymás felett elhelyezett két fűtőtest izzítja az őt körülvevő ugyancsak körgyűrű alakú (2) katódot és ez a (9) elektronnyalábot emittálja. Az emittált (9) elektronsugárnyaláb egy elektronoptikai berendezésen keresztül fokuszálódva halad tovább. Ez az elektronoptikai berendezés a következő, egyébként megegyezően körtárcsa alakú körgyűrű formájú, réssel ellátott következő tagokból áll: (3) negatív diafragma, (4) pozitív gyorsító diafragma, valamint az (5) és (6) elektronikus immerziós lencsék. A (3, 4, 5, 6) optikai rendszeren áthaladó (9) elektronsugárnyalábot a forgástest alakú és félkör keresztmetszetű (7) negatív eltérítő elektróda (taszító és az ugyanilyen alakú (8) pozitív eltérítő elektróda) vonzó hatása közösen egy q> = 90° csúcsszögű kúppalástba tereli, melynek (11) csúcspontja a (10) vezérlőrács (köralakú diafragma) (11) fókuszpontja és ez a pont egyben a virtuális katód is. Ugyanakkor az » szög közel 130°. A fentiekben részletesebben kifejtettük ennek a pontszerű virtuális kátédnak az előnyeit. A berendezéshez tartozik még továbbá a (12) csőalakú anód, a (13) árnyékoló henger, a (14) és (15) tartók, a (16) és (17) távolságtartó gyűrűk, a (18) tartóosillám, a (19) vezérlőrácskivezetés, a (20) katódkivezetés, valamint a (21) tartógyűrű. Megjegyezzük, hogy a f> kúpszög nem kell, hogy feltétlenül 90° legyen, hanem attól 1—2°-kal el is térhet, ugyanakkor az a eltérítési szög, melyet tisztán az eltérítő lemezek geometriai méretei határoznak meg, (ugyanis az eltérítő lemezek feszült-1 A kiadásért felel: a Közgazda: ségét úgy választjuk meg, hogy a (9) elektronsugár a két eltérítő lemez közötti rés közepén haladjon és a kilépési felületre merőlegesen lépjen ki) a = 127° 36'. Ezáltal spektrumra bontottuk az elektrónokat és sebességfókuszáltuk az azonos sebességűeket a Maxwell-féle sebességeloszlási görbe szerint. Ugyanis a különféle sebességű elektronok a két elektróda között sebességüktől függően —* a kisebb sebességűek a pozitív, a nagyobb sebességűek a negatív eltérítő elektródához közelebb, a közepes sebességűek a két elektróda között középen fognak haladni a Maxwell-féle sebességeloszlási görbe szerint. A (10) vezérlőrácsunk lehetővé teszi az elektronok közepes sebességgel haladó zömének kivágását az elektronnyalábból. Ezáltal az, elektronsugárnyaláb a termikus elektronsebesség eloszlás miatt keletkező kromatikus aberrációját csökkentettük és jobban megközelítettük az ideális virtuális katódot. Szabadalmi igénypontok: 1. Elektroncső ill. elektronoptikai berendezés, jelemezve 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 félkör keresztmetszetű eltérítő párhuzamos elektródapárral (7, 8), végül a körgyűrű alakú elektrodarendszer középpontjában elhelyezett vezérlőráccsal (10) és ez alatt elhelyezettt csőalakú anódával (12). 2. Az 1. igénypont szerinti elektroncső kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a többelektródás résoptikai rendszer a katódtói számított sorrendben egy negatív diafragmából, egy pozitív gyorsító diafragmából és két immerziós lencsét létrehozó diafragmából áll. 3. Az 1—2. igénypont bármelyike szerinti elektroncső kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a forgástest alakú, félkör keresztmetszetű eltérítő elektródapár ívszöge (a) megközelítően 130°, előnyösen 127° 36'. 4. Üzemeltetési mód az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti elektroncsővel, melyre az jellemző, hogy a katódából kilépő elektronok a résoptikai rendszer segítségével környalábbá fokuszálódnak, majd a forgástest alakú eltérítő elektródapár révén, abból továbbhaladva egy kúppalástot képeznek és a vezérlőrács résében virtuális katódát alakítanak ki. 5. A 4. igénypont szerinti üzemeltetési mód kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elektronnyaláb által kialakított kúppalást csúcsa a Vezérlőrács résében van és e kúppalást csűcsszöge (9>) megközelítően 90°. 6. A 4—5. igénypontok bármelyike szerinti üzemeltetési mód kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az eltérítő elektródák (7, 8) közül a rács felé közelebb eső pozitív, míg a másik negatív feszültségen van. rajz :i és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 2263 Terv Nyomda, 1959. - Felelős vezető: Gajda László