Richtstrahlwertmessungen mit dem Zwei-Blendenverfahren an Elektronenstrahlern mit Kugelkathoden von 250 bis 1,5µm Durchmesser

Abstract

Zum besseren Verständnis der Eigenschaften von Spitzenkathoden wurden Kugelkathoden mit Krümmungsradien, wie sie am Knick von Haarnadelkathoden auftreten, bis hinab zu den Krümmungsradien von Spitzenkathoden systematisch untersucht. Erniedrigt man vom Sperrpotential ausgehend den Betrag der (negativen) WEHNELT-Spannung, so steigt bei den gebräuchlichen Kathodentemperaturen der Richtstrahlwert nur langsam an und erreicht erst bei sehr kleiner WEHNELT-Spannung, d. h. erst bei sehr großem Gesamtstrom seinen Endwert. Dieser stellt sich mit abnehmendem Kugelradius bei WEHNELT-Spannungen ein, die immer näher am Sperrpunkt liegen, d. h. bei immer niedrigeren Gesamtströmen. Diese Abhängigkeit ist durch unterschiedliche Raumladungseinflüsse vor Kugeln und Spitzen zu erklären. — Bei sehr kleinen Kugeln durchläuft der mit der Zweiblendenmethode gemessene Richtstrahlwert in Abhängigkeit von der WEHNELT-Spannung scheinbar mehrere Maxima. Diese Unstimmigkeiten erklären sich durch ein Versagen der Meßmethode: Die Strahlenbündel werden so schlank, daß die Blendenlöcher nicht mehr der Theorie entsprechend ausgeleuchtet werden. Außer diesen „unechten" Maxima gibt es auch echte Maxima in den Richtstrahlwertcharakteristiken. Sie sind darauf zurückzuführen, daß durch Raumladungseinflüsse auch die Emission außeraxialer Kathodenbereiche zum Richtstrahlwert beiträgt.