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1. WO2021233501 - ELECTRON EMITTER STRUCTURE, DEVICES COMPRISING SUCH AN ELECTRON EMITTER STRUCTURE, AND METHOD FOR GENERATING FREE ELECTRONS

Publication Number WO/2021/233501
Publication Date 25.11.2021
International Application No. PCT/DE2021/100436
International Filing Date 17.05.2021
IPC
G01N 27/64 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
62by investigating the ionisation of gases; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
64using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
H01J 1/00 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
H01J 1/34 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Main electrodes
34Photo-emissive cathodes
H01J 3/02 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
3Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Electron guns
H01J 49/14 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
49Particle spectrometers or separator tubes
02Details
10Ion sources; Ion guns
14using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
H01J 1/312 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Main electrodes
30Cold cathodes
312having an electric field perpendicular to the surface, e.g. tunnel-effect cathodes of Metal-Insulator-Metal (MIM) type
CPC
G01N 27/64
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
62by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
64using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
H01J 1/00
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
H01J 1/312
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Main electrodes
30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
312having an electric field perpendicular to the surface, e.g. tunnel-effect cathodes of Metal-Insulator-Metal [MIM] type
H01J 1/34
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
1Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Main electrodes
34Photo-emissive cathodes
H01J 3/021
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
3Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
02Electron guns
021Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
Applicants
  • DBT GMBH [DE]/[DE]
Inventors
  • DOLL, Theodor
Agents
  • BOEHMERT & BOEHMERT ANWALTSPARTNERSCHAFT MBB
Priority Data
10 2020 113 351.018.05.2020DE
Publication Language German (de)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) ELEKTRONENEMITTERSTRUKTUR, VORRICHTUNGEN MIT DIESER ELEKTRONENEMITTERSTRUKTUR UND VERFAHREN ZUM ERZEUGEN VON FREIEN ELEKTRONEN
(EN) ELECTRON EMITTER STRUCTURE, DEVICES COMPRISING SUCH AN ELECTRON EMITTER STRUCTURE, AND METHOD FOR GENERATING FREE ELECTRONS
(FR) STRUCTURE D'ÉMETTEUR D'ÉLECTRONS, ÉMETTEUR À EFFET PHOTOÉLECTRIQUE EXTÉRIEUR, DISPOSITIF DE COLLECTE DE PARTICULES, ÉMETTEUR DE SURFACE À EFFET TUNNEL, ÉMETTEUR DIRECT FONDÉ SUR DES SEMI-CONDUCTEURS, IONISATEUR À FLUIDE POURVU DE CET ÉQUIPEMENT, CAPTEUR DE GAZ ÉQUIPÉ D'UN ÉMETTEUR OU D'UNE STRUCTURE D'ÉMETTEUR ET PROCÉDÉ POUR GÉNÉRER DES ÉLECTRONS LIBRES ET PROCÉDÉ POUR COLLECTER DES PARTICULES
Abstract
(DE) Eine Elektronenemitterstruktur umfasst: a) eine atmosphärenstabile Elektronenemissionsschicht aus einem Gemisch von Metallen mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; und b) eine Elektronenbeschleunigungsstruktur auf der ersten Seite der Elektronenemissionsschicht mit einer Beschleunigungsstrecke zur Beschleunigung von aus der Elektronenemissionsschicht herausgelösten Elektronen in einem einstellbaren elektrischen Feld, wobei die Beschleunigungsstrecke die eine Länge l in einem Bereich von 10 nm bis 1 μm aufweist. Ein Äußerer-Photoeffekt-Emitter, eine Partikelsammelvorrichtung, ein Tunnel-Flächenemitter, ein halbleiterbasierter Direktemitter und ein Flüssigkeitsionisator mit derselben, ein Verfahren zum Erzeugen von freien Elektronen mittels derselben und ein Verfahren zum Sammeln von Partikeln mittels derselben werden auch offenbart.
(EN) The invention relates to an electron emitter structure comprising: a) an atmosphere-stable electron emission layer of a mixture of metals having a first side and a second side; and b) an electron accelerating structure on the first side of the electron emission layer having an acceleration path for accelerating electrons released from the electron emission layer in an adjustable electric field, the acceleration path having a length l in a range from 10 nm to 1 μm. The invention also relates to an external photoelectric effect emitter, a particle collecting device, a tunnel surface emitter, a semiconductor-based direct emitter and a liquid ioniser comprising same, a method for generating free electrons by means of same, and a method for collecting particles by means of same.
(FR) L'invention concerne une structure d'émetteur d'électrons comprenant : a) une couche d'émission d'électrons à stabilité atmosphérique constituée d'un mélange de métaux, présentant une première face et une deuxième face; et b) une structure d'accélération d'électrons sur la première face de la couche d'émission d'électrons, qui comporte une section d'accélération pour accélérer les électrons libérés par la couche d'émission d'électrons dans un champ électrique ajustable, ladite section d'accélération présentant une longueur l comprise dans une gamme entre 10 nm et 1 μm. Cette invention concerne en outre un émetteur à effet photoélectrique extérieur, un dispositif de collecte de particules, un émetteur de surface à effet tunnel, un émetteur direct fondé sur des semi-conducteurs et un ionisateur à fluide pourvu de cet équipement, un procédé pour générer des électrons libres au moyen de cet équipement et un procédé pour collecter des particules au moyen de cet équipement.
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