CH231986A - Elektrode für Sekundärelektronenvervielfacher. - Google Patents

Description

  Elektrode für     Sekundärelektronenvervielfacher.       Es sind Elektroden für     Sekundärelek-          tronenvervielfacher    bekannt geworden, die  gleichzeitig selbst als Spannungsteiler dienen.  Sie bestehen aus     einer    Unterlage, auf die  eine Schicht aus irgendeinem geeigneten Ma  terial aufgebracht ist, das sowohl die Eigen  schaft besitzt, Sekundärelektronen emittieren  zu können, als auch die Eigenschaft, einen  verhältnismässig hohen Widerstand zu haben.  Legt man diese Schicht als Widerstand in  einen Stromkreis an Spannung, so entsteht  in ihr ein Potentialgefälle     und.längs    ihrer  Oberfläche demnach ein dieser im wesent  lichen parallel     gerichtetes    elektrisches Feld.

    Aus der Oberfläche an irgendeiner Stelle aus  tretende Elektronen fliegen dann in einer be  stimmten von Austrittsgeschwindigkeit und  Austrittswinkel abhängigen Entfernung par  allel zur Oberfläche der Elektrode entlang  nach ihrem positiven Ende zu. Durch geeig  nete Mittel, beispielsweise durch ein Magnet  feld kann man erreichen, dass die Elektronen,  die an einer     Stelle        ausgetreten    sind, nach    dem Durchlaufen einer etwa halbkreisförmi  gen Bahn in     einem    gewissen Abstand von  ihrem Ursprung     wieder    auf die Elektroden  oberfläche auftreffen, neue Sekundärelektro  nen bilden, die abermals eine halbkreisför  mige Bahn beschreiben usw., bis am Ende  der Elektrode die     Elektronenwolke,

      die die  letzten Sekundärelektronen enthält, den Be  reich des     Elektrodenfeldes    verlässt und, auf       einer    Anode gesammelt, aus dem     Elektronen-          vervielfacher        herausfliesst.     



  Es hat sich     nun    gezeigt, dass es grosse  Schwierigkeiten macht, sekundäremittierende  Schichten     herzustellen,    die gleichzeitig einen  befriedigenden Widerstandswert haben. Die  Widerstandswerte einer gut sekundäremit  tierenden Schicht sind meist viel zu     klein,    als  dass man mit     technisch    brauchbaren Längen  der Elektrode auskommen könnte. Die     Ver-          vielfacher    müssen also mit     einer    ausserordent  lich langen Elektrode ausgerüstet werden und  werden dadurch selbst sehr gross und umfang  reich.

   Nach der Erfindung werden nun zum      Aufbau einer solchen Elektrode zwei ver  schiedene Schichten     veieendet,    und     zwar    eine  Grundschicht hohen Widerstands und eine  sekundäremittierende, in Richtung der Ober  fläche gegenüber der Widerstandsschicht eine  kleine Leitfähigkeit aufweisende Oberflächen  schicht. Eine solche erfindungsgemässe Elek  trode besteht vorteilhaft aus einer Unterlage  aus einem nicht leitenden Stoff, wie zum  Beispiel aus     Keramilz    oder Kunstharz, auf  die zunächst eine Widerstandsschicht aufge  bracht wird, die nicht mit dem Material der  sekundäremittierenden Schicht reagieren darf.

    In der Regel dürfte sich eine dünne Schicht  aus     sogenannter        Hochglanzkohle    zu     diesem     Zweck recht gut eignen. Aber auch Metall  oxyde oder andere halbleitende oder schlecht  leitende Metallverbindungen können hier ver  wendet werden. Als auf diese Widerstands  schicht aufgebrachte sekundäremittierende  Schicht verwendet man. mit Vorteil eine     mit:     Cäsium angereicherte Silberschicht. Da die  auf die Widerstandsschicht aufgebrachte  Silberschicht aber wieder den Widerstands  wert der Gesamtschicht stark herabsetzen  würde, muss sie unterteilt werden.

   Dies     kann,     wenn die Silberschicht zugänglich ist, bei  spielsweise durch Einwirkung von Säuren ge  schehen, die aber die Widerstandsschicht  nicht angreifen dürfen. Ist die Silberschicht:  nicht ohne weiteres zugänglich, so bringt man  die     Vervielfacherelektrode    nach dem Auf  bringen der Silberschicht auf eine Tempera  tur, die über dem Schmelzpunkt des Silbers  liegt. Zweckmässig nimmt man die Erhitzung  in einem Schutzgas vor, mit dem     Silber    nicht  reagiert.

   Bei der Erhitzung zieht sich das       Silber    dann zu kleinen Inseln zusammen, wo  durch die leitende Verbindung innerhalb der  Silberschicht aufgehoben wird, so dass im  wesentlichen nur noch die Widerstandsschicht  die     Leitungs-    und     Spannungsverhältnisse    an  der Elektrode bestimmt.  



  Die     Aktivierung    der Silberschicht kann  nach dem Auftrennen der zusammenhängen  den Silberschicht in einzelne, nicht mehr zu  sammenhängende Teile in     bekannter    Weise,  beispielsweise durch Einlagerung von Cäsium    oder Einbringen eines andern die     Emission          von    Sekundärelektronen ermöglichenden Stof  fes vorgenommen werden.  



  Es ist auch möglich, den Grundkörper  selbst als Widerstandsschicht zu verwenden  und darauf die sekundäremittierende Schicht       unmittelbar    aufzubringen, die dann in der  oben geschilderten Weise unterteilt und akti  viert wird. Ebenso ist es möglich, für die  sekundäremittierende Schicht ein Material  zu verwenden, das keine merkliche Leitfähig  keit, in dünner Schicht aufgebracht aber die  Fähigkeit zur Sekundäremission hat. Als  solche Stoffe sind beispielsweise Magnesium  oxyd oder     Natriumchlorid    bekannt. Auch sie  können nach dem Aufbringen auf die Wider  standsschicht durch Einlagern von Cäsium zu  gesteigerter Sekundäremission fähig gemacht       werden.     



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung dargestellt. Es be  zeichnet 1 den Grundkörper aus einem kera  mischen Stoff oder Kunstharz, 2 eine dünne       Widerstandsschicht    aus     Hochglanzkohle    oder  aus einer Metallverbindung, 3 die auf diese  Zwischenschicht aufgebrachte, in einzelne  kleine Teilchen unterteilte sekundäremittie  rende Schicht.

   Der Anschluss an die     Wider-          standsschieht    2 erfolgt an den beiden Stirn  seiten des Keramikblockes 1,     indem    auf die  sich wenigstens teilweise über die Stirnseiten  erstreckende Widerstandsschicht 2 eine  Schicht 4 au einem lötbaren Metall (beispiels  weise einer     Bleizinn-Mischung    oder Zink)  aufgespritzt ist, an die ein Zuführungsdraht  angelötet ist. Auf der gegenüberliegenden       Stirnseite    ist ebenso eine Schicht 6 mit einem       Zuführungsdraht    7 angebracht.

   Die Drähte  5 und 7 werden an eine     Spannungsquelle    an  geschlossen, so dass sich längs der Wider  standsschieht 2 ein Potentialgefälle ausbildet  und die einzelnen Teilchen der sekundäremit  tierenden Schicht 3 infolgedessen das Poten  tial des jeweils     darunterliegenden    Teils der       Widerstandsschicht    2 erhalten.

   Ein am lin  ken Ende der sekundäremittierenden Schicht  auf diese auftreffendes Elektron, dessen  Bahn     zeit    8 bezeichnet ist, löst dort Sekun-           därelektronen    aus, die     unter    dem Einfluss  eines nicht gezeichneten     Magnetfeldes    die  Bahn 9 beschreiben und an einer Stelle 10  wieder auf die sekundäremittierende Schicht  auftreffen, dort neue Sekundärelektronen  auslösen, die die     Bahn    11 beschreiben usw.  Die an der Stelle 12 ausgelösten Sekundär  elektronen werden von einer Sammelanode  aufgefangen und dem Verbraucher zugeführt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrode für Sekundärelektronenverviel- facher, bestehend aus einem als Potentiometer geschalteten Widerstandskörper mit einer sekundäremittierenden Oberfläche, längs der das Potential sich kontinuierlich ändert, da durch gekennzeichnet, dass zu seinem Aufbau eine Grundschicht hohen Widerstandes und eine sekundäremittierende, in Richtung der Oberfläche gegenüber der Widerstandsschicht eine kleine Leitfähigkeit aufweisende Ober flächenschicht verwendet ist. UNTERANSPRüCHE 1.

   Elektrode nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der die sekundär emittierende Schicht tragende Widerstands körper selbst in Form einer dünnen Schicht auf einen isolierenden Trägerkörper aufge bracht ist. 2. Elektrode nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsschicht aus Hochglanz kohle besteht. Elektrode nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die sekundäremit tierende Schicht aus einem zur Sekundär emission fähigen Stoff ohne merkliche Leit fähigkeit besteht. 4.

   Elektrode nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet; dass die sekundäremit tierende Schicht aus einer mit Cäsium akti vierten Silberschicht besteht, die in einzelne, nicht mehr in. leitendem Zusammenhang mit einander stehende Teilflächen unterteilt ist.