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Title:
CHANNEL SPARK SOURCE FOR GENERATING A STABLE, FOCUSSED ELECTRON BEAM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/071577
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a channel spark source, triggered by gas discharge, for generating stable, focussed electron beams. Said source is characterised by a gas supply with a pressure differential of 10-4 Pascal between the hollow cathode and the channel outlet, so that the multiplication of the charge carriers in the trigger plasma ignites a hollow cathode gas discharge in a reliable manner and that the beam exits the system without a predisposition for instability or for touching and damaging the internal channel of the system.

Inventors:
Schulteiss, Christoph (Edith-Stein-Strasse 5, Berghausen, 76327, DE)
Buth, Lothar-heinz-otto (Hans-Thoma-Weg 15, Weingarten, 76256, DE)
Application Number:
PCT/EP2003/000719
Publication Date:
August 28, 2003
Filing Date:
January 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
FORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH (Weberstrasse 5, Karlsruhe, 76133, DE)
Schulteiss, Christoph (Edith-Stein-Strasse 5, Berghausen, 76327, DE)
Buth, Lothar-heinz-otto (Hans-Thoma-Weg 15, Weingarten, 76256, DE)
International Classes:
C23C14/30; H01J1/02; H01J3/02; H01J37/077; H05H1/24; (IPC1-7): H01J37/077
Attorney, Agent or Firm:
FORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH (Stabsabteilung Marketing, Patente und Lizenzen Postfach 3640, Karlsruhe, 76021, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Kanalfunkenquelle zur Erzeugung eines stabil gebündelten Elektronenstrahls, bestehend aus einer koaxialen Anordnung aus : einer dielektrischen Röhre (7), in der ein Triggerplasma erzeugt wird, einer daran stirnseitig anschließenden Hohlkathode (1), einem daran anschließenden dielektrischen Kanalfunkenkörper (11), der an einer Anode (17) mit zentralem Durchgang en det, einem an der Anode (17) ansetzenden dielektrischen Rohr stück (5), das mit dem Kanalfunkenkörper (11) fluchtet, wobei ein Kondensator (6) als elektrischer Energiespeicher an die Anode (17) und die Hohlkathode (1) angeschlossen ist, eine Elektrode (18) von der der Hohlkathode (1) abgewandten Stirnseite in die dielektrische Röhre (7) in das Trigger plasmavolumen ragt, diese Elektrode (18) über eine Funkenstrecke (19) an ein Bezugspotential angeschlossen ist, und ein elektrischer Widerstand (20) die Elektrode (18) und die Hohlkathode (1) überbrückt, dadurch gekennzeichnet : dass in die Hohlkathode (1) von der Triggerplasmaseite her eine Hülse (21) mit einer konisch sich zur Anode (17) hin öffnenden lichten Weite ragt, die Bestandteil der Hohlka thode (1) ist, wobei die Hülse (21) mit der Wand der Hohlkathode (1) einen Ringspalt (13) bildet, der an seiner Stirn zur dielektri schen Röhre (7) hin geschlossen und an seiner Stirn zum Ka nalfunkenkörper (11) hin offen ist, und vor der der Anode (17) zugewandten Stirn der Hohlkathode (1) endet, so dass ein Restvolumen mit der lichten Weite der Hohlkathode (1) besteht, in das der Ringspalt (13) mün det, dass durch die Gefäßwand der Hohlkathode (1) hindurch oder an derselben eine Gaszuführung (15) ins Innere besteht, durch die hindurch dosiert Gas in den Hohlraum der Hohlka thode (1) zur Einstellung eines vorgegebenen Druckgefälles zwischen Hohlkathodenausgang und dem Ausgang des dielektri schen Rohrstücks (5) einströmen kann, oder dass in der triggerplasmaseitigen Vakuumdichteinrichtung an der Hohlkathode (1) eine Leckstruktur zum Ringspalt (13) hin vorhanden ist, über die durch Gaseinströmen ebenso ein solches Druckgefälle eingestellt werden kann, dass das Feld eines Permanentmagneten (12) oder eines Elektromagneten (12) die dielektrische Röhre (7) der Trig gerquelle abschnittsweise völlig durchdringt und der Perma nentmagnet (12) oder der Elektromagnet (12) zu der Längs achse der dielektrischen Röhre verschiebbar und die Magnet feldachse zu dieser Längsachse schwenkbar ist.
2. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der konische Kanal der Hülse (21) an der Verbin dungsstelle zur dielektrischen Röhre (7) eine Öffnung von einigen Quadratmillimeter Fläche aufweist und sich in Rich tung zum Eingang (10) des Kanalfunkenkörpers (11) auf des sen lichte Weite öffnet, wobei die Länge der Hülse mindes tens 4 aber höchstens 10 mal so groß wie der Durchmesser der Kanalfunkenröhre (9) ist.
3. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass zum dosierten Gaseinlass ein Ventil (16) in der Gaszuführung sitzt und dieses aus einer Membran besteht, die den Innenraum der Hohlkathode (1) von einem Gasraum hö heren Drucks trennt, durch die das Gas entsprechend der Membranstruktur, dem Druckgefälle und der UmgebungsTempe ratur dosiert hindurchtritt.
4. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Membran eine Kunststofffolie aus thermostabi len Materialien, wie Polyester, Polyvinylchlorid, Silikon kautschuk, Teflon, ist.
5. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Dichtungseinrichtung an mindestens einer der beiden Stirnseiten des Gefäß der Hohlkathode (1) Leckstruk turen in Form von Mikrounebenheiten/kanälen in das Innere der Hohlkathode (1) hat, durch die hindurch entsprechend dosiert Gas von außen nach innen strömt.
6. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Mikrounebenheiten/kanäle in einer oder bei den Stirnflächen des Gefäßes der Hohlkathode sitzen.
7. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Mikrounebenheiten/kanäle in den oder die 0 Ringe an der Hohlkathode (1) eingebracht sind.
8. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass zum dosierten Gaseinlass in der Gaszuführung ein Abschnitt mit einem verringerten lichten Querschnitt derart sitzt, so dass eine vorgegebene Leckrate ins Innere der Hohlkathode (1) zustande kommt.
9. Kanalfunkenquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass zum dosierten Gaseinlass in der Gaszuführung ein Ventil sitzt, mit dem eine Leckrate ins Innere der Hohlka thode (1) eingestellt werden kann.
10. Kanalfunkenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (12) ein Ringmagnet ist.
11. Kanalfunkenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (12) sich gegenüberstehende Polschuhe hat, die sich mindestens im Ab stand des Durchmessers der dielektrischen Röhre (7) gegenü berstehen.
12. Kanalfunkenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet aus einer zy lindrischen Wicklung besteht.
13. Kanalfunkenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet aus einer eben spiraligen Wicklung besteht.
14. Kanalfunkenquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet aus einer Wicklung um einen spaltbildenden Eisenkern besteht.
Description:
Kanalfunkenquelle zur Erzeugung eines stabil gebündelten Elektronenstrahls Die Erfindung betrifft eine Kanalfunkenquelle zur Erzeugung eines gebündelten Elektronenstrahls. Sie ist koaxial aufgebaut und besteht aus einer dielektrischen Röhre, in der ein Trig- gerplasma erzeugt wird. Daran schließt sich stirnseitig eine Hohlkathode an, an der ein dielektrischer Kanalfunkenkörper ansetzt. Am Ende dieses Kanalfunkenkörpers sitzt eine Anode, die einen zentralen Durchgang hat, so dass ein weiteres die- lektrisches Rohrstück das anodische Ende der gesamten Kanal- funkenröhre bildet.

Ein Kondensator als elektrischer Energiespeicher ist an die Anode und die Hohlkathode angeschlossen. Gegenüber der Hohlka- thode liegend, ragt eine im Boden der dielektrischen Röhre eingeschmolzene Elektrode in den Triggerplasmaraum. Sie ist über einer Funkenstrecke zum Erdpotential angeschlossen. Ein Ladewiderstand überbrückt die Elektrode in der dielektrischen Röhre und die Hohlkathode. Das entspricht vom Prinzip her ei- nem Aufbau, wie er in der DP 42 08 764 beschrieben ist.

Die Lebensdauer der in der DP 198 49 894 beschriebenen Kanal- funkenendröhre beträgt nur etwa 1 Million Schuss. Dann hat sich der Strahl einen Weg durch den Mantel der Röhre gebohrt.

Weiter ist von Nachteil die Wärmeentwicklung. Ab etwa 50 Hz Pulsfrequenz beobachtet man Rotglut im Bereich der Kanalfun- kenröhre. Bei 100 Hz Pulsfrequenz erhitzt sich die Röhre, we- gen der Verlustenergien, auf Weißglut.

Um industriellen Standards zu genügen, werden Lebensdauern von 109 Pulsen gefordert, wie sie z. B. bei Excimerlasern Standard sind. In der aktuellen Situation ist die elektrische Leistung des Kanalfunkensystems bei 50 Hz Pulsfrequenz auf ca. 150 W und die Strahlleistung auf ca. 60 W beschränkt. Mit Blick auf andere Laser bzw. Teilchenbeschleuniger (Elektronenkanone), deren Leistungen im 1-kW-Bereich angesiedelt sind, ist die mo- mentane Leistungsfähigkeit des Kanalfunkensystems als Quelle für Prozessenergie zu gering.

Die Ursache für die chaotische Bewegung des Strahls im Kanal- funkensystem, insbesondere im Bereich der anodenseitigen Ka- nalfunkenröhre und nach Verlassen derselben, beruht auf einer Instabilität, die Ähnlichkeit mit der sog. Hose-Instabilität bei z-Pinchen hat. Es ist den Betreibern von Kanalfunkenanla- gen bekannt, dass sich diese Instabilität erst nach einer län- geren Betriebsdauer einstellt (ca. 10.000 Schuss), offensicht- lich nachdem sich das System erwärmt und völlig entgast hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestehende Kanalfun- kenstrecken/-quellen derart zu verbessern, dass sehr hohe Schusszahlen mit jeweils konstanter Strahlqualität erreicht werden und eine solche verbesserte Kanalfunkenquelle Bestand- teil in industriell genutzten Anlagen sein kann.

Die Aufgabe wird durch eine im Oberbergriff des Anspruchs 1 beschriebene Kanalfunkenquelle, die die in den kennzeichnenden Merkmalen aufgeführten zusätzlichen Neuerungen hat, gelöst.

Der Ansatz für die Erfindung liegt in der Gasbelegung an der Innenwand 3 der Kanalfunkenröhre 5, der Hohlkathode und des verbundenen Triggersystems 7, es wirkt wie ein Gasreservoir bzw. inneres Gasleck, das sich mit der Zeit verbraucht. Wäh- rend dieser Zeit treten keine Instabilitäten auf. Allerdings ist der Energiegehalt des Strahls bzw. die Leistungsdichte in dieser Phase noch nicht ausreichend, um effektiv zu ablatie- ren. Die volle Strahlleistungsdichte wird erst kurz vor Auf- treten der Instabilität beobachtet.

Daraus rührt die Überlegung, eine Gaszufuhr im Bereich der Hohlkathode 1 des Kanalfunkensystems zu installieren und dort einen Gasdruck einzustellen, bei dem die Instabilität noch nicht auftritt, aber der Strahl bereits einen für den Be- schichtungsprozess brauchbaren Energieinhalt hat.

Hierzu ragt in die Hohlkathode 1 von der Triggerplasmaseite her die Hülse 21, die Bestandteil der Hohlkathode 1 ist, mit konisch sich zur Anode 17 hin öffnenden lichten Weite unter Bildung eines Ringspalts 13, sie endet vor der anodenseitigen Stirn der Hohlkathode 1. Es bleibt so ein Restvolumen mit der lichten Weite der Hohlkathode 1, in das der Ringspalt 13 mün- det.

Durch die Gefäßwand der Hohlkathode 1 hindurch oder an dersel- ben gibt es die Gaszuführung ins Innere, durch die hindurch oder über die dosiert Gas in den Hohlraum der Hohlkathode 1 zur Einstellung eines vorgegebenen Druckgefälles zwischen Hohlkathodenausgang und dem Ausgang des dielektrischen Rohr- stücks 5 eingeströmt werden kann. Diese künstlichen Lecks, sind so schwach, dass der übliche Pumpaufwand zum differentiellen Pumpen in der Kanalfunkenröhre keinen zusätzlichen technischen Aufwand erfordert.

Zusätzlich durchdringt das Feld eines Permanentmagneten 12 oder eines Elektromagneten 12 die dielektrische Röhre 7 der Triggerquelle abschnittsweise völlig. Die Einrichtung 12 zur Erzeugung des Magnetfelds ist entlang der dielektrischen Röhre 7 verschiebbar, zudem kann die Magnetfeldachse geschwenkt wer- den. Dadurch verstärken sich die Ladungsträger durch Elektro- nendrift im Triggerplasma und begünstigen ein Mitzünden der Kanalfunkenentladung nach Zündung des Triggerplasmas.

In den Unteransprüchen 2 bis 13 sind weitere Maßnahmen spezi- fiziert, die den zuverlässigen Langzeitbetrieb der Kanalfun- kenquelle nachhaltig unterstützen : So ist in Anspruch 2 das Verhältnis der Länge vom Eingang in die Hohlkathode l. bis zum Ausgang aus derselben zur lichten Weite der Hülse 21 am triggerquellenseitigen Eingang mindes- tens 4 aber höchstens 10. Die lichte Weite der Hülse 21 auf der Strahlaustrittsseite ist mindestens gleich der lichten Weite der Kanalfunkenröhre 11.

Zum dosierten Gaseinlass sitzt ein speziell ausgestaltetes Ventil 16 in der Gaszuführung. Es besteht aus einer Membran (Anspruch 3), die den Innenraum der Hohlkathode 1 von einem Gasraum höheren Drucks trennt, durch die Gas entsprechend der Membranstruktur, des Druckgefälles und der eingestellten umge- benden Temperatur in entsprechend geringer Menge dosiert hin- durchtritt. Die Membran kann beispielsweise eine Kunststofffo- lie aus thermostabilen Materialien, wie Polyester, Polyvinyl- chlorid, Silikonkautschuk, Teflon, sein (Anspruch 4).

Eine andersartige Möglichkeit für die dosierte Gaszufuhr be- steht darin, dass die Dichtungseinrichtung an einer der beiden oder an beiden Stirnseiten der Hohlkathode 1 Leckstrukturen in Form von Mikrounebenheiten/-kanälen in das Innere der Hohl- kathode 1 aufweist, durch die hindurch dosiert Gas von außen nach innen strömt/leckt (Anspruch 5). Die Mikrounebenheiten/- kanäle sitzen nach Anspruch 6 in einer oder beiden Stirnflä- chen des Gefäßes der Hohlkathode.

Da sie in einer oder beiden Dichtungseinrichtungen sitzen kön- nen solche mikrokanalartigen Leckstrukturen auch im Berührbe- reich der 0-Ringe mit der jeweils anliegenden Dichtfläche ein- gebracht sein (Anspruch 7).

Da der lichte Strömungsquerschnitt für die Dosierung der Gas- zufuhr maßgebend ist (Anspruch 8), ist auch ein gequetschter Abschnitt einer Kapillare in der Leckgaszufuhr denkbar. Das Einbringen eines solchen Hindernisses in die Gehäusewand der Hohlkathode wäre beispielsweise ein an seinem Ende gequetsch- tes metallisches Rohr oder eine sehr feine Glaskapillare.

Zur Änderung der Dosierung des Leckgasstromes ist, wenn nicht eine Membran, ein feines Stellventil möglich, falls die Leck- rate über der einer Membrane liegen kann (Anspruch 9).

Versuche haben ergeben, dass die erforderliche Gaszufuhr, bei- spielsweise Luft, nur sehr gering sein darf, ein pV-Durchfluss von etwa 10-7mbar. Wenn sich die Gaszufuhr im Bereich der s Hohlkathode 1 befindet, ergibt sich längs der gesamten Kanal- struktur 9 bei-beispielsweise 5 mm Durchmesser, eine Druckdif-. ferenz von 10-4Pascal.

Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der im gesamten System herrschende niedrige, residuale Gasdruck im Bereich der Hohl- kathode 1 in Richtung zur Triggerquelle 7 konstant um einen Faktor 10-4 angehoben wird, während in Richtung anodischer Aus- gang in der Kanalfunkenröhre 5 ein Druckgefälle herrscht.

Diese außerordentlich geringe Gaszufuhr muss innerhalb der Grenzen von 50 % eingehalten werden, sonst kommt es zu Ener- gieverlusten durch Instabilitäten oder die Leistungsdichte des Strahls nimmt ab.

Das Magnetfeld im Bereich der dielektrischen Röhre 7 des Trig- gerplasmas hat seine oben erläuterte physikalische Bedeutung.

Ein solches Magnetfeld kann mit einem Permanentmagneten 12, der ein Ringmagnet ist, angelegt werden (Anspruch 10). Es kann auch ein Permanentmagnet mit Polschuhen sein, die sich mindes- tens im Abstand des Durchmessers der dielektrischen Röhre 7 gegenüberstehen (Anspruch 11).

Ein magnetisches Gleichfeld lässt sich aber auch mit einem mit Gleichstrom erregten Elektromagneten erzeugen (Anspruch 12).

In einfachen robusten Anlagen ist er sicher normalleitend, könnte aber für spezielle Anwendungen durchaus auch supralei- tend sein. Letzteres würde einen Kryostaten erfordern, und ein solcher technischer Aufwand müsste allerdings gerechtfertigt sein. Der Elektromagnet kann hierbei aus einer zylindrischen (Anspruch 13) Wicklung oder einer eben spiraligen (Anspruch 13) bestehen.

Für das mehr senkrecht zur Kanalachse (9) kreuzende Magnetfeld käme der Elektromagnet aus einer Wicklung um einen spaltbil- denden Eisenkern zum Einsatz (Anspruch 14).

Ein Kriterium für die Stabilität der selbstfokussierten Elekt- ronenstrahlen aus Kanalfunkenröhren ist die Reichweite des Strahls nach Verlassen der Kanalfunkenröhre. Je höher die Reichweite bzw. die Fähigkeit entfernte Targets 4 zu ablatie- ren, desto stabiler ist die Qualität des Strahls einzuschät- zen. Es zeigt sich, dass der durch Gaszufuhr stabilisierte Strahl von vorher ca. 5-10 mm jetzt bis zu 90 mm durch den freien Raum zum Target zurücklegen kann.

Zur Erzielung solch optimaler Strahlausbreitungsbedingungen muss allerdings der Kanal in der Hohlkathode 1 an ihrem Ein- gang 8 mit konisch sich weitender Form beginnen. Aus dem in die Hohlkathode 1 von der Triggerplasmaquelle her eindringen- den Plasma wird der Elektronenstrahl über den Durchgriff des elektrischen Feldes zwischen Anode 17 und Hohlkathode 1 extra- hiert. Für die brauchbare Elektronenstrahlbildung muss folgen- de geometrische Anpassung bestehen : Der konische Kanal der Hülse (21) an der Verbindungsstelle zur dielektrischen Röhre (7) soll eine Öffnung von einigen Qua- dratmillimeter Fläche aufweisen und sich in Richtung zum Ein- gang (10) des Kanalfunkenkörpers (11) auf dessen lichte Weite öffnen, wobei die Länge der Hülse mindestens 4 aber höchstens 10 mal dem Durchmesser der Kanalfunkenröhre (9) entspricht.

Eine weitere Faktorerhöhung bewirkt eine unerwünschte Entkopp- lung zwischen dem Triggerplasma und der Kanalfunkenentladung.

Die Erfindung betrifft Modifikationen im Bereich der Hohlka- thode mit der Folge, dass die dort erzeugten Elektronenstrah- len selten bzw. nicht mehr die Innenwand des Kanals berühren und dort ablativ Material umschichten. Das hat zum einen den Vorteil, dass der Elektronenstrahl in seiner Leistung unver- mindert das Kanalfunkensystem verlässt und anschließend mit einem Target wechselwirken kann. Zum anderen wird die Lebens- dauer des Kanalfunkensystems damit entscheidend erhöht.

Die Kanalfunkenquelle zur Erzeugung eines gebündelten Elektro- nenstrahl wird anhand der Zeichnung mit den Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigt : Figur 1 den Aufbau der Kanalfunkenquelle, Figur 2 das Eintrittsgebiet in die Hohlkathode, Figur 3 einen Ausschnitt der Hohlkathode mit Gaszufuhr durch die Membrane.

Der Aufbau der Kanalfunkenquelle in Figur 1 ist maßstabsge- recht im Schnitt durch die Längsachse dargestellt.

Das Gefäß 7 für das Triggerplasma ist reagenzglasförmig und aus Quarzglas. Es ist gasdicht an die Hohlkathode 1 über Stütz-und Gummiring angeflanscht. In die Hohlkathode ragt von dieser Kupplungsstelle aus die konisch sich weitende Hülse 21 konzentrisch ins Innere der Hohlkathode 1. Zwischen Hohlkatho- de 1 und der Hülse 21 besteht ein ringförmiger Spalt. Die Hohlkathode 1 und die Hülse 21 sind aus Metall. Die Hülse 21 endet im Innern der Hohlkathode, es besteht also noch ein In- nenraumteil mit der lichten Weite der Hohlkathode 1.

Am dortigen Ausgang sitzt der Kanalfunkenkörper 11, er bildet einen Teil der Kanalfunkenröhre 9 und ist ebenfalls wie das Gefäß 7 für das Triggerplasma angeflanscht. Der Kanalfunken- körper besteht aus dielektrischem Material. An der anderen Stirnseite des Kanalfunkenkörpers 11 sitzt die ringförmige Anode, in der das Endteil 5 der Kanalfunkenröhre 9 steckt und an den Kanalfunkenkörper 11 stößt.

Der Kondensator 6, der elektrische Energiespeicher, überbrückt die elektrisch über den Kanalfunkenkörper 11 voneinander ge- trennte Hohlkathode und Anode. Durch den Boden des Gefäßes 7 für die Triggerplasmaquelle ragt die Elektrode 18 ins Innere desselben. Diese Elektrode 18 ist einerseits über den Ladewi- derstand 20 mit der Hohlkathode 1 verbunden und andrerseits über die Funkenstrecke 19 mit dem Bezugspotential, hier der Erde.

Das Gefäß 7 für das Triggerplasma ist bevorzugt einfach mit Luft gefüllt. Der Fülldruck beträgt 2 Pa und wird während des Betriebs konstant gehalten. Zur lokalen Wegverlängerung der Elektronen im Plasma, der Elektronendrift, und damit zur Ver- mehrung der Ladungsträger ist der ringförmige Permanentmagnet über das Gefäß 7 geschoben und kurz vor dessen Ausgang 8 fi- xiert. Er ist zur Qualitätseinstellung des Elektronenstrahls 2 axial verschiebbar.

Der in der Hohlkathode erzeugte gepulste Elektronenstrahl 2 trifft auf das Target 4, auf dem er das exponierte Targetmate- rial herausschlägt/abdampft, das sich dann teilweise auf dem Substrat 22 niederschlägt.

Zur Langzeitstrahlqualität des Elektronenstrahls ist die do- sierte Gaszufuhr ins Innere der Hohlkathode von entscheidender Bedeutung. In den beiden Figuren 2 und 3 sind zwei Wege aufge- zeigt, wie diese Feindosierung vorgenommen wird : Die geringe Gaszufuhr wird mit dem Kleinflansch am Anfang der Hohlkathode 1 zwischen der Hohlkathode 1 und dem Gefäß 7 ein- gerichtet. Der Dichtungs-O-Ring 14 auf der zur Hohlkathode ge- richteten Seite ist mit Schleifpapier der Körnung 9 um ange- schliffen und damit gezielt undicht gemacht, wodurch ein ge- ringer Gaszufluss über den Ringspalt 13 in die Hohlkathode eingestellt wird.

Das gleiche Ergebnis erzielt man, wenn man den 0-Ring zwischen Hohlkathode 1 und Kanalfunkenkörper 11 auf der zur Hohlkathode zugewandten Seite mit Schleifpapier der Körnung 9 um an- schleift und damit gezielt undicht macht, sodass über den dort befindlichen Spalt das Gas ins Innere der Hohlkathode 1 ein- dringt.

Eine weitere Möglichkeit, die geringe Gaszufuhr im Kathodenbe- reich zu realisieren, zeigt Fig. 3. Die dosierte Gaszufuhr wird durch die Permeation von Luft/dem gewünschtem Gas durch die Plastikfolie 16 über die Rohrverbindung 15 in die Hohlkathode 11 erreicht. Die Menge der/des durch die Folie tretenden Luft/Gases hängt zum einen vom dortigen Differenzdruck ab, aber auch von der Folienart, der Fläche der Membrane 16, der Foliendicke und der Betriebs-bzw. Umgebungstemperatur. Hier wurde als Folienmaterial beispielsweise Polyester verwendet.

Bezeichnungsliste 1 Kanalfunkenkörper, Hohlkathode 2 Elektronenstrahl 3 Innenwand der Kanalfunkenröhre 4 Target 5 Endteil 6 Kondensator, Energiespeicher 7 Gefäß 8 Eingang der Hohlkathode triggerseitig 9 Kanalfunkenröhre 10 Eingang der Kanalfunkenröhre hohlkathodenseitig 11 Kanalfunkenkörper 12 Permanentmagnet 13 Ringspalt 14 O-Ring 15 Gaszufuhr 16 Membrane 17 Anode 18 Elektrode 19 Funkenstrecke 20 Ladewiderstand 21 Hülse 22 Substrat