Zusammenfassung
Die große technische Bedeutung der Sekundärelektronenemission liegt darin, daß sie in allen Elektronenröhren auftritt. Sie kann dabei eine unerwünschte Erscheinung sein, die man soviel wie möglich zu unterdrücken versucht. Die Mittel zur Beseitigung der schädlichen Einflüsse der Sekundärelektronenenemission werden wir in Teil A beschreiben. Anderseits aber kann man die Sekundäremission mittels Oberflächen mit δ > 1 benutzen, um Elektronenströme zu verstärken. Diese Verstärkungsmethode ist besonders in den letzten Jahren entwickelt worden, und hat die Konstruktion verschiedener neuer Röhrentypen mit besonders günstigen Eigenschaften veranlaßt. Die praktische Anwendung von Oberflächen großer Sekundäremissionsfähigkeit werden wir in Teil B besprechen.
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Literature
Nach einer unveröffentlichten Messung des Verfassers.
In Braunschen Röhren ist der Schalteffekt, wie wir weiter sehen werden, eben erwünscht.
Auch in Röhren mit „massiver“Anode können die hier beschriebenen Erscheinungen vorkommen, wenn es noch Löcher gibt (z. B. zwischen Anode und Stützmika), durch die die Elektronen die Glaswand erreichen können.
Nicht nur die Glasinnenwand, sondern alle nicht leitenden Unterteile (Mika, Glasperle usw.) können auf diese Weise aufgeladen werden. Das Sev. von Mika und Glas ist, wie Salow219 gezeigt hat, maximal von der Größenordnung 2 bis 3. Bei V p ~50V ist δ = 1, so daß der Schalteffekt leicht eintreten kann, wenn Unterteile von diesen Substanzen von Primärelektronen getroffen werden.
Ist die Glaswand auf hohem Potential, so werden die Elektronen längere Wegstrecken zurücklegen, als wenn die Glaswand auf niedrigerem Potential ist. In beiden Fällen wird man verschiedene, von Gasresten herrührende, Ionenströme beobachten, und zwar im ersten Falle größere Ströme als im zweiten, weil die Ionisierungswahrscheinlichkeit im ersten Falle größer ist; siehe W. Moltan: Z. techn. Phys. Bd. 14 (1933) S. 346.
Es könnte die Meinung bestehen, daß eine gewisse Sekundäremissionsfähigkeit des Gitters günstig ist, weil bei kleinem i g die Belastung des Gitters klein ist. Wie van der Pol43 gezeigt hat, ist diese Auffassung nicht richtig. Nur ein kleiner Teil der Energie der Primärelektronen wird den Sekundärelektronen übertragen. Die Belastung des Gitters wird also nicht durch das Produkt i g V g bestimmt, sondern vielmehr durch i gp V g , wobei i gp der primäre Elektronenstrom zum Gitter ist. Es kann also vorkommen, daß der primäre und der sekundäre Elektronenstrom einander gleich sind, also i g = 0 ist, und daß das Gitter doch rotglühend ist; es sei hier auch auf Abhandlungen von Schwarzenbach101a und Myers158a verwiesen.
Zirkonium hat außerdem die günstige Eigenschaft, daß es leicht Gasreste aufnimmt.
Boumeester, H. G.: Philips techn. Rdsch. Bd. 2 (1937) S. 115.
Wir sprechen hier von Sekundärelektronen; es handelt sich aber besonders um die Elektronen, deren Energie ungefähr gleich V p ist, d. h. es sind eigentlich unelastisch gestreute oder „rückdiffundierte“Primärelektronen.
Die Methode, nach der das Schirmpotential gemessen wird, ist ausführlich in Kap. II besprochen worden.
Wir nennen hier V p (B) den Wert von V p im Punkt B.
Man würde erwarten, daß im Gebiet V a > V p (B) die Linie mit der Abszisse einen Winkel von 45° bildet. Der Winkel ist jedoch kleiner, weil die Sekundäremissionsfähigkeit eines Isolators mit der Feldstärke des absaugenden Feldes zunimmt201.
Drei Möglichkeiten werden wir weiter unten diskutieren.
Die Forderung, die man der δ-erhöhenden Substanz stellen muß, ist, daß das Leuchtvermögen des Fluoreszenzmaterials nicht herabgesetzt wird. Ein Mittel, das Sekundäremissionsvermögen zu steigern, ist die Beimischung von Oxyden von Alkali- oder Erdalkalimetallen. Auch kann man den Film mit einem dünnen Caesiummetallfilm überdecken und diese Schicht nachher oxydieren.
Barkhausen, H.: Elektronenröhren, III. Teil, S. 71. Leipzig 1935.
Mit diesem Symbol wird bekanntlich eine metallische Silberunterlage gemeint, die mit einer Schicht von Caesiumoxyd mit eingebauten Silber- und Caesiumatomen und an der Oberfläche adsorbierten Caesiumatomen bedeckt ist. Letztere liefern die Photoelektronen, das Caesiumoxyd liefert die Sekundärelektronen.
Eine der Prallanoden soll also photoelektrisch empfindlich sein, beide Prallanoden sollen aber sekundäremissionsfähig sein.
Die innere Konstruktion dieser Röhre ist einem von Penning beschriebenen Manometer ähnlich [Physica, Haag Bd. 4 (1937) S. 71]. Diese Manometerröhre besteht, ebenso wie der Farnsworthsche Verstärker, aus zwei Platten, die als Kathode dienen, in deren Mitte eine ringförmige Anode aufgestellt ist, so daß die Flächen der Platten durch den Ring parallel sind. Außerdem ist ein koaxiales Magnetfeld angelegt. Die von den Platten gelösten Elektronen werden lange Wegstrecken zurücklegen, bevor sie die Anode treffen, so daß die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes mit evtl. vorhandenen Gasmolekülen groß ist. Es zeigt sich, daß in einer derartigen Röhre eine Gasentladung entstehen kann, wenn der Gasdruck von der Größenordnung 10‒5 mm ist, so daß eine solche Röhre als Vakuummesser bei niedrigen Drucken verwendet werden kann. Es ist sehr wohl denkbar, daß die obenerwähnte Selbsterregung durch eine derartige Entladung mit verursacht wird; es ist klar, daß in diesem Falle von einem gesteuerten Elektronenstrom nicht mehr die Rede sein kann.
Das Prinzip dieser Anordnung wurde in 1919 von J. Slepian angegeben (USA.-Pat. 1450265).
Diese Anordnung ist gleichfalls von Rajchman angegeben worden.
Vgl. Kap. VII, S. 73.
Anm. bei der Korrektur: Neuerdings haben einige Forscher227, 234, 236 vom A.E.G. Forschungsinstitut mitgeteilt, daß Be-Legierungen eine große δ haben. Diese sollen zu diesem Zweck geeignet sein.
Holst, G., J.H.de Boer, M.C. Teves u. C. F. Veenemans: Physica, Haag Bd. 1 (1934) S. 297.
Vgl. dieses Kapitel, S. 89 und Kap. III.
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Bruining, H. (1942). Technische Anwendungen der Sekundärelektronenemission. In: Die Sekundär-Elektronen-Emission fester Körper. Technische Physik in Einzeldarstellungen, vol 5. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-90749-4_8
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