Über die Wirkungsweise der Konzentrierungsspule bei der Braunschen Röhre

Zusammenfassung

Im Anschluß an einen früher bewiesenen Satz, nach welchem ein von einem Punkte ausgehendes, genügend enges Kathodenstrahlbündel auch durch ein beliebig inhomogenes Magnetfeld, auch bei Vorhandensein eines beliebig inhomogenen elektrostatischen Feldes, in einem Punkte vereinigt wird, sofern nur beide Felder axiale Symmetrie zur Bündelachse haben, wird die Theorie der Konzentrationsspule bei der Braunschen Röhre entwickelt und durch Versuche geprüft. Die wichtigsten Ergebnisse sind folgende:

• a) Ein homogenes Magnetfeld bildet die Ausgangsfläche der Kathodenstrahlen aufrecht in natürlicher Größe ab.

• b) Ein Magnetfeld, das nur in einem gegen die Röhrenlänge kurzen Bereich merklich von Null verschieden ist (wie es angenähert durch eine kurze enge Spule geliefert wird), wirkt auf die Elektronenbahnen genau wie eine Linse auf Lichtstrahlen; es gilt die Linsenformel 1/f=1/a+1/b und die Brennweite f läßt sich aus dem Feldverlauf zahlenmäßig berechnen [Gleichung (16)]. Die Ausgangsfläche der Kathodenstrahlen wird im Grenzfalle sehr kleiner Spule umgekehrt im Maßstabe b/a abgebildet; gegenüber dieser Lage wird das Bild um so mehr verdreht, je länger der wirksame Feldbereich ist.

• c) Ein elektrostatisches Feld wirkt auf die Elektronenbahnen wie in der Optik ein Medium mit dem Brechungsindex n=v/v₀, ein Beispiel für die Hamiltonsche, in der Schrödingerschen Wellenmechanik benutzte Analogie zwischen Lichtstrahl und Bahn eines Massenpunktes.

Die Versuche wurden mit einer neuen Röhrenform angestellt, die sich sehr gut bewährte; sie bestätigten die Theorie weitgehend und haben gezeigt, daß man bei der Braunschen Röhre sehr viel weitere Diaphragmen verwenden kann als bisher und dadurch die Helligkeit des Fluoreszenzflecks ohne Einbuße an Schärfe außerordentlich steigern kann; so wurde mit einem Diaphragma von 8 mm Öffnungsdurchmesser ein Fluoreszenzfleck von etwa 0,3 mm. Durchmesser erzielt, in dem ein Elektronenstrom von mehr als 10% des Röhrenstromes auftraf.