DE102016200698A1

DE102016200698A1 - cathode

Info

Publication number: DE102016200698A1
Application number: DE102016200698.3A
Authority: DE
Inventors: Dieter Matuszok
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: CN107039224B; CN107039224A; DE102016200698B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kathode mit einem Kathodenkopf (6), in dem ein Flachemitter (1) angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert, wobei der Flachemitter (1) als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen (2, 3) ausgebildet ist, an die wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode (7) herangeführt ist, die galvanisch vom Parallel-Flachemitter (1) getrennt ist und erfindungsgemäß als Drahtwendel (7) ausgebildet ist. Eine derartige Kathode weist eine gute Sperrbarkeit sowie eine verbessertes Emissionsverhalten auf.The invention relates to a cathode with a cathode head (6), in which a flat emitter (1) is arranged which emits electrons when a heating voltage is applied, wherein the flat emitter (1) as a parallel flat emitter with at least two mutually spaced emitter surfaces (2, 3 ) is formed, to which at least one electrically conductive blocking electrode (7) is brought, which is galvanically separated from the parallel flat emitter (1) and according to the invention as a wire helix (7) is formed. Such a cathode has a good barrierability and improved emission behavior.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathode mit einem Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert. The invention relates to a cathode with a cathode head, in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when applying a heating voltage.

Eine derartige Kathode ist z.B. aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannt. Die bekannte Kathode umfasst einen Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert. Der Flachemitter ist als Parallel-Flachemitter mit zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen ausgebildet, an die eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode herangeführt ist. Die Sperrelektrode ist galvanisch vom Parallel-Flachemitter getrennt. Die zueinander beabstandeten Emitterflächen bilden somit zwei Teilemitter. Bei dem bekannten Flachemitter wird während des Betriebs der Röntgenröhre eine Heizspannung angelegt, wodurch Elektronen emittiert werden, die in Richtung einer Anode beschleunigt werden. Beim Auftreffen der Elektronen auf die Anode wird in der Oberfläche der Anode Röntgenstrahlung erzeugt. Such a cathode is for example from the DE 10 2008 046 721 B4 known. The known cathode comprises a cathode head, in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when applying a heating voltage. The flat emitter is formed as a parallel-flat emitter with two spaced-apart emitter surfaces, to which an electrically conductive barrier electrode is introduced. The barrier electrode is galvanically isolated from the parallel flat emitter. The mutually spaced emitter surfaces thus form two part emitter. In the known flat emitter, a heating voltage is applied during operation of the X-ray tube, whereby electrons are emitted, which are accelerated in the direction of an anode. When the electrons hit the anode, X-rays are generated in the surface of the anode.

Ein derartiger Flachemitter hat, bezogen auf das zu beheizende Volumen und im Vergleich zu einem Wendelemitter, eine deutlich größere emissionsnützliche Abstrahlfläche. Der Flachemitter kann deshalb mit einer gegenüber einem Wendelemitter verringerten Arbeitstemperatur betrieben werden, wodurch sich die Lebensdauer der Kathode erhöht. Such a flat emitter has, based on the volume to be heated and compared to a helical emitter, a much larger emission-useful radiating surface. The flat emitter can therefore be operated with a reduced operating temperature relative to a helical emitter, thereby increasing the service life of the cathode.

Der höheren Lebensdauer eines Flachemitters steht aufgrund der größeren Abstrahlfläche (Emissionsfläche) ein höherer Aufwand beim Sperren durch elektrische Felder gegenüber. The higher life of a flat emitter is due to the larger radiating surface (emission area) compared to a higher effort in blocking by electric fields.

Dieses Sperren durch Anlegen einer negativen Spannung an den Kathodenkopf ist bei vielen Anwendungen, insbesondere bei Anwendungen mit gepulster Röntgenstrahlung, notwendig. Besonders die zentraleren Bereiche großflächiger Flachemitter sind geometrisch von den das Sperrfeld erzeugenden Elektronenansammlungen am Kathodenkopf weiter entfernt und somit nur durch höhere Elektronenkonzentrationen beziehungsweise höhere Feldstärken sperrbar. Höhere Feldstärken wiederum bedingen zur Vermeidung von Überschlägen größere einzuhaltende Mindestabstände sowie weiteren konstruktiven Aufwand. This blocking by applying a negative voltage to the cathode head is necessary in many applications, particularly in pulsed X-ray applications. In particular, the more central regions of large-area flat emitters are geometrically further removed from the electron accumulations that produce the blocking field at the cathode head, and thus can be blocked only by higher electron concentrations or higher field strengths. Higher field strengths, in turn, require greater minimum distances to be maintained and additional design effort to avoid flashovers.

Bei der aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannten Kathode weist die Sperrelektrode eine Drahtstruktur auf. Die Drahtstruktur wird beispielsweise durch Drähte gebildet, die auf einen Keramik-Isolator aufgelötet oder im Siebdruckverfahren aufgebracht sind. Die in 2 der DE 10 2008 046 721 B4 dargestellte Kathode weist eine als Flachdraht ausgeführte Sperrelektrode auf, die zwischen den beiden Emitterflächen angeordnet ist. Der Flachdraht ist hierbei aus dem Kathodenkopf herausgefräst. Durch die Sperrelektrode wird die zur vollständigen Sperrung des Flachemitters benötigte Gitterspannung möglichst gering gehalten, um Spannungsüberschläge zwischen dem Parallel-Flachemitter und dem Kathodenkopf möglichst auszuschließen. Die aus der DE 10 2008 046 721 B4 bekannte Kathode weist somit bereits eine gute Sperrbarkeit auf. At the time of the DE 10 2008 046 721 B4 known cathode, the barrier electrode has a wire structure. The wire structure is formed, for example, by wires which are soldered onto a ceramic insulator or applied by screen printing. In the 2 of the DE 10 2008 046 721 B4 The cathode shown has a running as a flat wire blocking electrode, which is arranged between the two emitter surfaces. The flat wire is hereby milled out of the cathode head. By the blocking electrode required to completely block the flat emitter grid voltage is kept as low as possible in order to exclude as far as possible voltage flashovers between the parallel flat emitter and the cathode head. The from the DE 10 2008 046 721 B4 known cathode thus already has a good barrierability.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gut sperrbare Kathode mit einem verbesserten Emissionsverhalten zu schaffen. Object of the present invention is to provide a good lockable cathode with improved emission behavior.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kathode gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kathode sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen. The object is achieved by a cathode according to claim 1. Advantageous embodiments of the cathode according to the invention are each the subject of further claims.

Die Kathode nach Anspruch 1 umfasst einen Kathodenkopf, in dem ein Flachemitter angeordnet ist, der beim Anlegen einer Heizspannung Elektronen emittiert, wobei der Flachemitter als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen ausgebildet ist, an die wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode herangeführt ist, die galvanisch vom Parallel-Flachemitter getrennt ist. Bei der Kathode nach Anspruch 1 bilden die zueinander beabstandeten Emitterflächen somit Teilemitter. Erfindungsgemäß ist die Sperrelektrode als Drahtwendel ausgebildet. Eine derartige Drahtwendel wird auch als Glühwendel bezeichnet, da bei Zuführung eines Heizstroms eine thermische bedingte Elektronenemission erfolgt. The cathode according to claim 1 comprises a cathode head, in which a flat emitter is arranged, which emits electrons when a heating voltage is applied, wherein the flat emitter is designed as a parallel flat emitter with at least two mutually spaced emitter surfaces, to which at least one electrically conductive barrier electrode is brought, which is galvanically isolated from the parallel flat emitter. In the cathode according to claim 1, the mutually spaced emitter surfaces thus form part emitter. According to the invention, the blocking electrode is designed as a wire helix. Such a wire helix is also referred to as an incandescent filament, since when a heating current is supplied, a thermal-induced electron emission occurs.

Die Drahtwendel (Glühwendel) kann z.B. eine Drahtstruktur mit einem runden Querschnitt oder eine Drahtstruktur mit einem rechteckigen Querschnitt aufweisen. Auch Drahtstrukturen mit anderen Querschnitten sind im Rahmen der Erfindung realisierbar. Der Querschnitt des Glühwendels braucht hierbei nicht konstant zu sein, sondern kann vielmehr auch variieren. The wire coil (incandescent filament) may be e.g. a wire structure having a round cross section or a wire structure having a rectangular cross section. Wire structures with other cross sections can also be realized within the scope of the invention. The cross section of the filament does not need to be constant, but rather can vary.

Durch die in Anspruch 1 definierte Aufteilung des Flachemitters in zumindest zwei Emitterflächen entstehen mehrere parallel geschaltete Teilemitter, die beispielsweise eine Breite von ca. 1 mm bis ca. 2 mm aufweisen und die bei kleiner Sperrspannung gittersperrbar sind. By defined in claim 1 division of the flat emitter in at least two emitter surfaces formed a plurality of parallel-connected part emitter, for example, have a width of about 1 mm to about 2 mm and which are lattice barrier with low blocking voltage.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Flachemitter als Parallel-Flachemitter mit wenigstens zwei zueinander beabstandeten Emitterflächen auszubilden und wenigstens eine elektrisch leitfähige Sperrelektrode, die galvanisch vom Flachemitter getrennt ist, an den Flachemitter heranzuführen, wird der Nachteil einer schlechteren oder einer nur mit einer höheren Sperrspannung erreichbaren Sperrbarkeit beseitigt. Durch die Reduzierung der Sperrspannung werden einerseits der Generator und die Zuführungskabel keinen übermäßigen Anforderungen ausgesetzt, andererseits werden Hochspannungsüberschläge zuverlässig verhindert. Die Kathode nach Anspruch 1 kann somit auch für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine schnelle Sperrbarkeit der Elektronenemission erforderlich ist. Trotz der schnellen Sperrbarkeit weist die erfindungsgemäße Kathode auch eine hohe Lebensdauer sowie ein verbessertes Emissionsverhalten auf. The inventive measure to form the flat emitter as a parallel-flat emitter with at least two mutually spaced emitter surfaces and at least an electrically conductive barrier electrode, which is galvanically separated from the flat emitter to introduce the flat emitter, the disadvantage of a worse or achievable only with a higher reverse voltage Lockability eliminated. By reducing the Blocking voltage on the one hand, the generator and the supply cables are not exposed to excessive requirements, on the other hand, high voltage flashovers are reliably prevented. The cathode according to claim 1 can thus also be used for applications in which a fast barrier of the electron emission is required. Despite the fast blocking capability, the cathode according to the invention also has a long service life and improved emission behavior.

Höhere Feldstärken zum schnellen Sperren des Flachemitters, die größere einzuhaltende Mindestabstande zur Vermeidung von Überschlägen sowie weitere zusätzliche konstruktive Maßnahmen erfordern, sind somit bei der Kathode gemäß Anspruch 1 nicht erforderlich. Higher field strengths for fast locking of the flat emitter, which require larger minimum distances to be avoided in order to avoid flashovers as well as further additional design measures, are thus not required in the cathode according to claim 1.

Im Rahmen der Erfindung kann die Sperrelektrode (Drahtwendel) z.B. auf Kathodenkopfpotential (Anspruch 2) liegen, also elektrisch mit dem Fokuskopf verbunden sein. Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein. Vielmehr ist es auch möglich, dass die Sperrelektrode (Drahtwendel) sowohl vom Flachemitter als auch vom Kathodenkopf galvanisch getrennt ist und somit auf einem anderen Potenzial liegt als der Kathodenkopf (Anspruch 3). Within the scope of the invention, the barrier electrode (wire helix) may e.g. At cathode head potential (claim 2) are, so be electrically connected to the focus head. However, this does not necessarily have to be the case. Rather, it is also possible that the barrier electrode (wire helix) is galvanically separated from both the flat emitter and the cathode head and thus lies at a different potential than the cathode head (claim 3).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kathode ist die Sperrelektrode (Drahtwendel, Glühwendel) über wenigstens einen elektrischen Anschluss an eine Heizspannung schaltbar (Anspruch 4). Damit kann die Drahtwendel unabhängig von der Heizstromversorgung des Flachemitters zugeschaltet und abgeschaltet werden und damit als zusätzlicher Elektronenemitter eingesetzt werden. Die Drahtwendel kann damit beispielsweise bei einem teilweisen oder vollständigen Ausfall des Parallel-Flachemitters dessen Funktion zumindest teilweise übernehmen und auf diese Weise einen Notfallbetrieb gewährleisten. Weiterhin kann bei einer derartigen Kathode die Drahtwendel im Normalbetrieb zugeschaltet werden, um beispielsweise bei Arbeitspunkten mit einer hohen elektrischen Leistung (hohe Röhrenströme) den Flachemitter zu schonen und damit dessen Lebensdauer erhöhen. According to an advantageous embodiment of the cathode, the blocking electrode (wire helix, incandescent filament) is switchable via at least one electrical connection to a heating voltage (claim 4). Thus, the wire helix can be switched on and off independently of the Heizstromversorgung the flat emitter and thus used as an additional electron emitter. The wire helix can thus at least partially take over its function, for example in the case of a partial or complete failure of the parallel flat emitter, and in this way ensure emergency operation. Furthermore, in such a cathode, the wire coil can be switched in normal operation, for example, at operating points with a high electrical power (high tube currents) to protect the flat emitter and thus increase its life.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kathode (Anspruch 5) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterflächen des Parallel-Flachemitters als gemeinsames Bauteil ausgebildet sind. Für die Herstellung des Parallel-Flachemitters werden z.B. mit einem Laser aus einem Blech Strukturen herausgeschnitten. Der auf diese Weise hergestellte Parallel-Flachemitter weist mindestens zwei getrennte Emitterflächen (Teilemitter) und – unabhängig von der Anzahl der Emitterflächen – zwei Anschlussbeinchen auf. Ein derartiger Flachemitter kann fertigungstechnisch genauso einfach wie bekannte Emitter bearbeitet und in einen Kathodenkopf eingebaut werden. A particularly advantageous embodiment of the cathode according to the invention (claim 5) is characterized in that the emitter surfaces of the parallel flat emitter are formed as a common component. For the preparation of the parallel flat emitter, e.g. Cut out structures from a sheet metal with a laser. The parallel flat emitter produced in this way has at least two separate emitter surfaces (part emitter) and - independent of the number of emitter surfaces - two connection pins. Such a flat emitter can be machined just as easily as known emitters and installed in a cathode head.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Emitterflächen des Parallel-Flachemitters als getrennte Bauteile ausgebildet sind (Anspruch 6). In diesem Fall weist jede Emitterfläche (Teilemitter) zwei Anschlussbeinchen auf, so dass die die Emitterflächen separat angesteuert werden können. For certain applications, however, it may also be advantageous that the emitter surfaces of the parallel flat emitter are formed as separate components (claim 6). In this case, each emitter surface (part emitter) has two connection legs, so that the emitter surfaces can be controlled separately.

Nachfolgend wird ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Parallel-Flachemitters, wie er bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kathode vorhanden ist. Hereinafter, a schematically illustrated embodiment of the invention will be explained with reference to the drawing, but without being limited thereto. The single figure shows a perspective view of a parallel flat emitter, as it is present in an embodiment of a cathode according to the invention.

In der einzigen Figur ist mit 1 ein Parallel-Flachemitter bezeichnet, der zwei zueinander beabstandete Emitterflächen 2 und 3 (Teilemitter) umfasst und stirnseitig jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Anschlussbeinchen aufweist. Die Emitterflächen 2 und 3 sind rechteckig ausgeführt und bestehen beispielsweise aus einem 0,1 mm dicken Blech aus Wolfram mit einer Seitenlänge von 1,45 mm mal 10 mm. Die Emitterflächen 2 und 3 weisen jeweils Einschnitte 2a, 2b, 3a und 3b auf, die wechselweise von zwei gegenüberliegenden Seiten her und quer zur Längsrichtung angeordnet sind. In the single figure is with 1 a parallel flat emitter, the two spaced emitter surfaces 2 and 3 (Partial emitter) comprises and frontally each having a not shown in the drawing connection legs. The emitter surfaces 2 and 3 are rectangular and consist for example of a 0.1 mm thick sheet of tungsten with a side length of 1.45 mm by 10 mm. The emitter surfaces 2 and 3 each have incisions 2a . 2 B . 3a and 3b on, which are arranged alternately from two opposite sides and transverse to the longitudinal direction.

Die Emitterflächen 2 und 3 sind als gemeinsames Bauteil ausgebildet, so dass die Emitterflächen 2 und 3 beim Anlegen einer Heizspannung an die Anschlussbeinchen somit auf gleichem Potenzial liegen und Elektronen thermisch emittieren. The emitter surfaces 2 and 3 are formed as a common component, so that the emitter surfaces 2 and 3 When applying a heating voltage to the terminal pins thus at the same potential and emit electrons thermally.

Der Flachemitter 1 kann fertigungstechnisch genauso einfach wie bekannte Flachemitter bearbeitet werden. So können z.B. mit einem Laser aus einem Blech die Strukturen der Emitterflächen 2 und 3 herausgeschnitten und mit Einschnitten 2a, 2b, 3a und 3b versehen werden. The flat emitter 1 can be machined just as easily as known flat emitter. For example, with a laser from a sheet, the structures of the emitter surfaces 2 and 3 cut out and with cuts 2a . 2 B . 3a and 3b be provided.

Der Flachemitter 1 ist in einem Kathodenkopf 6 eingebaut. Aufgrund seiner Abmessungen (Breite, Länge und Form der Anschlussbeinchen wie bei einem bekannten Flachemitter) kann der Flachemitter 1 problemlos einen bekannten Flachemitter ersetzen. The flat emitter 1 is in a cathode head 6 built-in. Due to its dimensions (width, length and shape of the connecting pins as in a known flat emitter), the flat emitter 1 easily replace a known flat emitter.

In dem gezeigten Kathodenkopf 4 ist zwischen den beiden benachbarten Emitterflächen 2 und 3 genau eine Sperrelektrode 5 elektrisch isoliert angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann auch mehr als eine Sperrelektrode zwischen den benachbarten Emitterflächen 2 und 3 angeordnet sein. In the cathode head shown 4 is between the two adjacent emitter surfaces 2 and 3 exactly one barrier electrode 5 arranged electrically insulated. In the context of the invention, more than one barrier electrode between the adjacent emitter surfaces 2 and 3 be arranged.

Die Sperrelektrode 5 ist erfindungsgemäß als Drahtwendel (Glühwendel) ausgebildet und zwischen den beiden zueinander beabstandeten Emitterflächen 2 und 3 derart angeordnet, dass zwischen den Emitterflächen 2 und 3 und der Drahtwendel 5 (Sperrelektrode) ein Spalt 6 gebildet ist. Weiterhin ist die Drahtwendel 5 über eine in der Zeichnung nicht sichtbare Isolatoranordnung (beispielsweise aus Al₂O₃) galvanisch vom Parallel-Flachemitter 1 getrennt. Die elektrisch isoliert angeordnete Drahtwendel 5 ist durch den umlaufenden Spalt 6 somit zu den beiden Emitterflächen 2 und 3 beabstandet, so dass im Betrieb der Kathode kein Kurzschluss auftreten kann. The barrier electrode 5 is inventively designed as wire helix (filament) and between the two mutually spaced emitter surfaces 2 and 3 arranged such that between the emitter surfaces 2 and 3 and the wire helix 5 (Blocking electrode) a gap 6 is formed. Furthermore, the wire helix 5 via a not visible in the drawing insulator assembly (for example, Al ₂ O ₃ ) galvanically from the parallel flat emitter 1 separated. The electrically insulated wire helix 5 is through the circumferential gap 6 thus to the two emitter surfaces 2 and 3 spaced, so that during operation of the cathode no short circuit can occur.

Die Sperrspannung kann beispielsweise an den Kathodenkopf 4 gelegt werden, wenn dieser elektrischen Kontakt zur Sperrelektrode 5 hat. Falls die Sperrelektrode 5 gegenüber dem Kathodenkopf 4 elektrisch isoliert angeordnet ist, dann ist die Sperrspannung direkt an die Sperrelektrode 5 gelegt. The blocking voltage can, for example, to the cathode head 4 be placed when this electrical contact to the barrier electrode 5 Has. If the barrier electrode 5 opposite the cathode head 4 is arranged electrically insulated, then the reverse voltage is directly to the barrier electrode 5 placed.

Beim Anlegen einer Heizspannung werden Elektronen (nicht dargestellt) thermisch emittiert, die in Richtung einer nicht dargestellten Anode beschleunigt werden, die z.B. auf einem Anodenpotenzial von U_A = +80 kV liegt. When applying a heating voltage electrons (not shown) are thermally emitted, which are accelerated in the direction of an anode, not shown, which is for example at an anode potential of U _A = +80 kV.

Der Parallel-Flachemitter 1 liegt auf einem Kathodenpotential U_K von beispielsweise –80 kV. The parallel flat emitter 1 is at a cathode potential U _K of, for example, -80 kV.

Falls die Sperrelektrode 5 gegenüber dem Kathodenkopf 4 elektrisch isoliert angeordnet ist kann die Sperrelektrode 5 (Drahtwendel, Glühwendel) an eine Sperrspannung U_S geschaltet werden, die negativer ist als das Kathodenpotenzial U_K = –80 kV. Ist die Sperrelektrode 5 an die Sperrspannung U_S geschaltet, dann wird ein Austritt der negativ geladenen Elektronen aus dem Parallel-Flachemitter 1 zuverlässig verhindert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist U_S = –85 kV. If the barrier electrode 5 opposite the cathode head 4 electrically isolated may be the blocking electrode 5 (Wire helix, filament) are switched to a reverse voltage U _S , which is more negative than the cathode potential U _K = -80 kV. Is the barrier electrode 5 is switched to the reverse voltage U _S , then an exit of the negatively charged electrons from the parallel flat emitter 1 reliably prevented. In the illustrated embodiment, U _S = -85 kV.

Wird die Sperrspannung abgeschaltet (U_S = U_K + 0 kV, also U_S = –80 kV) dann können die Elektronen ungehindert in Richtung Anode fliegen. Die Sperrelektrode 5 kann somit zwischen zwei Potenzialstufen, nämlich –80 kV und –85 kV, geschaltet werden. If the blocking voltage is switched off (U _S = U _K + 0 kV, ie U _S = -80 kV) then the electrons can fly freely in the direction of the anode. The barrier electrode 5 can thus be switched between two potential levels, namely -80 kV and -85 kV.

Die notwendige Fokussierung der von den Emitterflächen 2 und 3 emittierten Elektronen erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gewählte geometrische Form des Kathodenkopfs 4 der in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht vollständig dargestellt ist. The necessary focusing of the emitter surfaces 2 and 3 emitted electrons occurs in the illustrated embodiment by the selected geometric shape of the cathode head 4 which is not fully shown in the drawing for reasons of clarity.

Die vorgenannten Spannungswerte sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Für den Fachmann sind auch andere Spannungswerte problemlos realisierbar. The aforementioned voltage values are to be understood as examples only. Other voltages can easily be realized by the person skilled in the art.

Eine erfindungsgemäße Kathode ist somit besonders gut für Anwendungen geeignet, bei denen eine mit einem Wendelemitter vergleichbar schnelle Sperrbarkeit der Elektronenemission gewünscht bzw. erforderlich ist (z.B. bei Anwendungen mit gepulster Röntgenstrahlung). Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Kathode ein verbessertes Emissionsverhalten bei gleichzeitig höherer Lebensdauer des Parallel-Flachemitters 1 auf, wodurch eine längere Lebensdauer der Kathode erreicht wird.A cathode according to the invention is therefore particularly well suited for applications in which a barrierability of the electron emission comparable with a helical emitter is desired or required (eg in applications with pulsed X-radiation). In addition, the cathode according to the invention has an improved emission behavior with a simultaneously higher lifetime of the parallel flat emitter 1 on, whereby a longer life of the cathode is achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008046721 B4 [0002, 0006, 0006, 0006]

Claims

Cathode with a cathode head ( 6 ), in which a flat emitter ( 1 ) is arranged, which emits electrons when applying a heating voltage, wherein the flat emitter ( 1 ) as a parallel-flat emitter with at least two mutually spaced emitter surfaces ( 2 . 3 ) is formed, to which at least one electrically conductive blocking electrode ( 7 ), which is galvanically isolated from the parallel flat emitter ( 1 ), characterized in that the barrier electrode ( 7 ) is designed as a wire helix.

Cathode according to Claim 1, characterized in that the blocking electrode ( 7 ) on the potential of the cathode head ( 6 ) lies.

Cathode according to Claim 1, characterized in that the blocking electrode ( 7 ) from the cathode head ( 6 ) is galvanically isolated.

Cathode according to Claim 1, characterized in that the blocking electrode ( 7 ) is switchable via at least one electrical connection to a heating voltage.

Cathode according to Claim 1, characterized in that the emitter surfaces ( 2 . 3 ) of the parallel flat emitter ( 1 ) are formed as a common component.

Cathode according to Claim 1, characterized in that the emitter surfaces ( 2 . 3 ) of the parallel flat emitter ( 1 ) are formed as separate components.