167160. lajstromszámú szabadalom • Elektrografikus regisztráló berendezés

5 167160 6 gerjesztésére, amihez körülbelül 1000 volt feszültséget alkalmazhatunk. A 42 lemezelektróda 58 nyílása befolyásolja a 42 lemezelektróda alsó szélétől például 125-380 jum távolságban elrendezett dielektromos közeg felületén lerakódó töltéspont méretét. Az 58 nyílás átmérője általában körülbelül 150/zm nagyságú lehet. Az 58 nyílásnak nem kell szükségképpen köralakúnak lennie. Lehet bármilyen más alakja, amely megfelelő az elérni kívánt töltésminta alakjának. Az 58 nyílás méretének és a 42 lemezelektróda vastagságának változtatásával 88 és 1000 jum közötti pontméreteket érhetünk el. A 42 lemezelektróda vastagságának növelésével növekszik a felbontás. Amint a 4. ábrán látható, a 42 lemezelektróda és a 40 csúcselektróda között 60 gerjesztőrés van. A 42 lemezelektróda és a dielektromos közeg például 64 papír közötti teret regisztráló vagy gyorsító 62 résnek nevezzük. A 64 papírt vagy más dielektromos közeget általában a 4. ábrán látható módon vezető lapra helyezzük, amely földelt 66 ellenelektródát képez. A hélium gáz, miután átáramlott az 56 vájatokon, amelyeken szabad keresztmetszete körülbelül 125x125 ßm belép az ionizáció gerjesztőrésbe. A 42 lemezelektróda vastagsága általában 75 jum nagyságrendjébe esik, jóllehet — mint fent említettük — a felbontás fokozása végett vastagsága növelhető. A 42 lemezelektródát forrasztott vezető 68 hozzávezetésen át látjuk el feszültséggel, amely a 2. ábrán látható módon át van vezetve a szigetelő 44 hüvelyen. A 42 lemezelektróda és a 40 csúcselektróda villamosan vezető anyagból, például ezüstből, vörösrézből, acélból, sárgarézből, platinából vagy más hasonló anyagból készülhet. A hengeres szigetelő 44 hüvelyt bármilyen alkalmas szigetelő anyagból, például üvegből vagy műanyagból készíthetjük. A héliumot szállító 54 cső bármilyen alkalmas hajlékony csőanyagból készülhet. Az ionágyú teljes hossza körülbelül 19 mm. Nyilvánvaló, hogy az elektródákat és a szigetelő hüvelyt bármilyen alkalmas anyagból előállíthatjuk, a fentiekben felsorolt anyagokat csak példaként említettük. Hangsúlyoznunk kell azt is, hogy —jóllehet az előbbiekben csak egyetlen ionágyút írtunk le — különféle elrendezésben több ilyen ionágyút is alkalmazhatunk. A fentiekben említett méretek, közök és feszültségek csak célszerű példakénti kiviteli alakjára jellemző általános értékek, amelyek a regisztrálási sebességtől, a dielektromos közegtől való távolságtól, az elektródák közötti réstől és az alkalmazott egyéb feszültségektől függően igen tág határok között változtathatók. A fent leírt ionágyúval kapcsolatban a következő tényeket kell szem előtt tartani. Biztosítja a kisülés vezérlését és indítását stabil környezetű gerjesztőrésben, amikor is a stabil környezetet semleges, gáz, például hélium állandó áramlásával biztosítjuk. Akisülést állandó térbeli elrendezésű gerjesztőelektródák között indítjuk meg. Az ionágyúban két különböző, de egymástól nem független tér különböztethető meg, a belső 60 gerjesztőrés és a külső gyorsító 62 rés a 42 lemezelektróda és 66 ellenelektróda között. A gerjesztőrésben alkalmazandó feszültség függvénye a gerjesztőrés geometriájának, nagyságának és a gerjesztőrésben az előző impulzus kisülésből visszamaradt ionok százalékos mennyiségének, valamint más paramétereknek. A héliumgáz gyors kioltást biztosít és a 60 gerjesztőrést kisülés után gerjesztetlen héliumgáz áramoltatásával tisztíthatjuk meg, ami megakadályozza, hogy a következő kisülés idő előtt kezdődjék meg. A 60 gerjesztőrés kívülről zárt és szigetelt kisülésindító teret alkot. A kisülést indító 60 gerjesztőrés állandó nagyságú és nem függ a 66 ellenelektróda és a 42 lemezelektróda közötti távolságtól. A 60 gerjesztőrés zárt és árnyékolt, tehát nincs kitéve atmoszférikus körülmények befolyásának, légáramlásnak vagy szennyezésnek. A semleges gáz, például hélium késlelteti az elektródák szennyeződését és megváltozását. A hélium biztosítja az elektródák jó hűtését, valamint a kisülés gyors és teljes kioltását is. A 42 lemezelektróda és a 64 papír közötti távolság például 250-500/um lehet, és nagysága a működés szempontjából nem kritikus. A 42 lemezelektróda és a 64 papír egymással geometriailag párhuzamosan vannak elrendezve. Ez elektronoptikai hatást létesít, amely a külső 62 résben elősegíti a kisülési ionok és elektronok fókuszálását. Ezzel késlelteti, illetőleg megakadályozza az ionok és elektronok szétszóródását a résben, és lehetővé teszi a 20 elektronágyú, illetve a 42 lemezelektróda és a 64 papír felülete közötti távolság tág határok közötti megválasztását. Anélkül, hogy a megoldást bármely működési magyarázathoz kötnénk, úgy látjuk, hogy az ismertetett 20 ionágyú működését a következőképpen magyarázhatjuk. Amint a hélium, vagy valamilyen más hasonló semleges gáz a 20 ionágyún áthalad, végigáramlik a 40 csúcselektróda 56 vájatain. Miután a hélium elhagyja a 40 csúcselektróda 56 vájatait, a 40 csúcselektróda sarkánál és a 40 csúcselektróda, illetőleg a 42 lemezelektróda között erős elektromágneses térbe kerül. Ebben a körzetben megy végbe a gerjesztés. A gerjesztés mechanizmusa a következőképpen mehet végbe, jóllehet nincs szükségképpen a leírt folyamatra korlátozva: a gerjesztést kiválthatja elektromágneses sugárzás elnyelése, ütközése, elektronbombázás vagy ionizálási folyamatok. A gáz a 40 csúcselektróda sarkainál általában vezetővé válik. Nem valószínű, hogy ebben a körzetben a keletkezett elektronok és ionok a töltéslerakódás szempontjából hasznosak, minthogy legnagyobb részük a 40 csúcselektróda és 42 lemezelektróda vonzóhatása alá kerül, mielőtt az 58 nyílást elérik. Az erős elektromágneses térben azonban semleges meta-stabil ionok is keletkeznek, amelyeket a villamos tér nem befolyásol. Ezek a meta-stabil részecskék az 58 nyílás felé áramolhatnak. Azok a meta-stabil ionok és molekulák, amelyek elérik az 58 nyílást, ionizálhatják az alkalmazott gázok valamelyikét, amely az 58 nyílás körzetében a héliummal keveredik, ha a gerjesztési energia nagyobb, mint a kérdéses gáz ionizálási energiája. A meta-stabil részecskék közül egyesek azonban a fallal vagy atomokkal való ütközés következtében deaktíválódhatnak, mielőtt az 58 nyílás körzetét elérik. Még ilyen körülmények között is az ionizálási kisülés az Auger-effektus következtében 3