Die Erfindung bezieht sidh, auf.eineVakuumröhre zur Erzeugung positiver
Ionen, wie sie beispielsweist zur Neutronenerzeugung, zur Herstellung radioaktiver
Stoffe und zur Atomzertrummerung angewendet wird. Die Ionen werden in einer Glimmentladung
erzeugt und durch einen Spialt in das eigentliche Beschleuuigungsgefäß durch ein
elektrisches Feld hereingezogen. Während. in dem Beschleunigungsteil der
Röhre- ein möglichst hohes Vg-kuu,m erforderlich ist, um unerwünschte Entladungen
zu vermeiden, benötigt man zur Aufrechterhaltung der Glimmentladung im Erzeugungsruum
ein-en verhältnismäßig hohen, Gasdruck von Io-3 bis io-1 mm. Die Spannung der Glim-mentla#dung,
beträgt einige io kV.The invention relates to a vacuum tube for generating positive ions, such as is used, for example, for generating neutrons, for producing radioactive substances and for breaking up atoms. The ions are generated in a glow discharge and drawn into the actual acceleration vessel by an electric field through a spiral. While. A Vg-kuu, m as high as possible is required in the acceleration part of the tube in order to avoid undesired discharges, a relatively high gas pressure of Io-3 to 10-1 mm is required to maintain the glow discharge in the generating room. The voltage of the glow charge is a few io kV.
Um einwandfreies und #rationelles Arheiten der Ionenquelle = siohern,
ist es nötig, daß die- Glimmentladung nur in der Umgebung der Röhreuachse verläuft
und daß alle anderen Teilt des Ionenerzeugungsraumes entladungsfrei bleiben. Man
erreicht dieses, indem man Ancde und Kathode der Glimmentladungsröhre konzentrisch
anordnet, wobei die Kathode auf dem dem Beschleunigungsteil zugewandten, Ende den
Anodenzylinder topfartig umgibt und eine öffnung den Übergang der Ionen in den Hochsparmungsteil
ermöglicht. Dadurch, daß der Abstand zwischen Kathode und Anode sehr klein gehalten
wird, gelingt -es, zwischen diesen beiden Elektroden Überschläge zu verhindern.
Es treten. jedoch Schwierigkeiten 'an d*n die Anode tragenden IsoHerzylinder a-tif,
welcher gleichzeitig einen IleiJ der Röhrenvva-ndung bildet, - und, um äußert
Überschläge zu vermeiden, eine beträchtlich-e Länge haiben muß. Diese verhältniismäßig
große Länge gibt bei dem im Innern der Röhre herrschenden Gasdruck Anlaß zu Überschlägen,
die an anderen, Stellen durch die obenerwähnte Annähe,rurvg von, Kathode und Anode
verhindert werden. Um. Überschläge auch längs des Isolators zu vermeiden, wird gemäß
der Erfindung der die Anode tragende Isolierkörper mit voneinander isolierten metallischen
Ringen im geeigneten Abstand auf Ader Innenseite belegt. Diese Maßnahme hat sich
als überaus wirksam erwiesen. Die Betriebssichefheit der Ionenquellt ist ganz erheblich
erhdht und gestattet den Betrieb derselben bei Spannungen, und Drücken, bei denen,
es ohne diese Ringe nicht möglich gewesen wäre, Eine. Steuerung des Potentials der
Ringe ist im allgemeinen nicht erfordßrlich; sie ist jedoch durchaus möglich und
kann, vielfach mit Vo#rteil angewandt werden.In order to ensure perfect and rational functioning of the ion source, it is necessary that the glow discharge runs only in the vicinity of the tube axis and that all other parts of the ion generation space remain discharge-free. This is achieved by arranging the anode and cathode of the glow discharge tube concentrically, with the cathode surrounding the anode cylinder in a pot-like manner on the end facing the acceleration part and an opening enabling the ions to pass into the high-efficiency part. Because the distance between the cathode and anode is kept very small, it is possible to prevent flashovers between these two electrodes. Kick it. However, there are difficulties with the insulating cylinder a-tif carrying the anode, which at the same time forms part of the tube vault - and, in order to avoid excessive flashovers, must be of considerable length. Given the gas pressure prevailing inside the tube, this relatively great length gives rise to flashovers, which are prevented in other places by the above-mentioned proximity of the cathode and anode. Around. To avoid flashovers also along the insulator, according to the invention, the insulating body carrying the anode is covered with metallic rings isolated from one another at a suitable distance on the inside of the core. This measure has proven to be extremely effective. The operational reliability of the ion source is considerably increased and allows it to be operated at voltages and pressures at which it would not have been possible without these rings. Control of the potential of the rings is generally not necessary; However, it is quite possible and can often be used with advantage.
Ein -,6#usiiihrungsbeispie.1 der Eifindung ist in der Abbildung dargestellt.
Die Anode i und die Kathode:2 des Ionenerzeugungsraumes einer Entladun--sröhre sind
konzentrisch zueinander derart angeordnet, daß die Kafhode:2 die Anode becherförmig
umgibt. Die Öffnung 3 in der Kathode dient zum Übertritt der Ionen in den
Hauptbeschleunigungsraum4. Bei 5 befindet sich eine Einlaßöffnung für das
Gas, dessen, Ionen benutzt werden, also vorzugsweise für schweren Wasserstoff.
6 ist der Isc;I!atior, mit dem die Anode in. der Kathode. gehalten wird.
Die Gleitentladungen auf der In-nen,-seIte des Isolators 6 werden durch voneinander
iso-HerteMetallringe8 verhinder't,die einenbestimmten 'Abstand voneinander haben.
Mit 7 ist ein Vorsprung der Anode bezeichnet, der die Aufgabe hiat, 'die
Feldiverteilung zu verbessern.An example of the invention is shown in the figure. The anode i and the cathode: 2 of the ion generating space of a discharge tube are arranged concentrically to one another in such a way that the cafhode: 2 surrounds the anode in the shape of a cup. The opening 3 in the cathode serves for the passage of the ions into the main acceleration space4. At 5 there is an inlet opening for the gas, the ions of which are used, so preferably for heavy hydrogen. 6 is the isc; I! Atior with which the anode in. The cathode. is held. The sliding discharges on the inside, -side of the insulator 6 are prevented by mutually insulating metal rings 8 which are at a certain distance from each other. 7 with a projection of the anode is designated, which has the task of 'improving the field distribution.