AT144269B

AT144269B - Braun'sche Röhre.

Info

Publication number: AT144269B
Authority: AT
Inventors: Kurt Dr Schlesinger
Original assignee: Loewe Opta Gmbh
Priority date: 1932-10-25
Filing date: 1933-10-25
Publication date: 1936-01-10

Description

Braun'sehe Rohre.

Die bislang bekannten Braunschen Röhren weisen folgende Fehler auf :
1. den sogenannten Querstromfehler, welcher eine Veränderung der Bildpunktlage in Abhängigkeit von der Bildpunkthelligkeit verursacht und durch die zu den Steuerplatten fliessenden Streuelektronen verursacht wird,
2. den sogenannten Formatfehler, welcher sich in einer Verzerrung der Bildform (beispielsweise trapezförmige Gestalt des Bildes) äussert und durch die wechselseitige Einwirkung der Randfelder der Steuerplattenpaare verursacht wird,
3. den sogenannten lonenkreuxfehler, welcher darin besteht, dass das Bild ein helles Kreuz aufweist, sowie
4.

den Seitenztigfeiler, welcher dadurch verursacht wird, dass es infolge des komplizierten Systemaufbaues ausserordentlich schwer ist, die Emissionsfläche der Kathode richtig zu zentrieren.

Gegenstand der Erfindung ist eine Braunsele Röhre, die alle genannten FeHer vermeidet und einen
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ohne Aufwand besonderer Mittel ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird-an Stelle der bislang bekannten zweiteiligen Ablenksysteme-ein Dreiplattenablenksystem verwendet, dessen innerste Platte an einer positiven Spannung liegt, welche höher ist als die maximale auftretende positive Ablenkspannung und die zweckmässig in der Mitte einen Schlitz geeigneter Grösse aufweist. Durch diese dritte Platte wird der Raum zwischen der geerdeten Ablenkplatte (Erdplatte) und der mit dem Ablenkgenerator verbundenen Platte (Steuerplatte) in zwei Teile geteilt. Die Platten werden erfindungsgemäss auch derart ausgebildet und angeordnet, dass das elektrische Feld der Mittelplatte zu beiden Seiten derselben vollkommen symmetrisch ist.

Der von der Anode kommende Strahl tritt parallel zur Erdplatte in den Raum zwischen Erd-und Mittelplatte, wird durch die hohe positive Vorspannung der Mittelplatte an dieselbe heran und durch den Schlitz hindurchgezogen und verlässt-infolge der Symmetrie der Felder-den Raum zwischen Mittel-und Steuerplatte in Ruhelage in einer Richtung, die seiner Eintrittsrichtung parallel und gegen diese um wenige Millimeter verschoben ist.

Das zweite Ablenksystem wird erfindungsgemäss gleichfalls als dreiteiliges System ausgebildet, wobei der Strahl ebenfalls in dem Raum zwischen Erd-und Mittelplatte abgeknickt und in dem Raum zwischen Mittel-und Steuerplatte abgelenkt, d. h. gesteuert wird. Um die Empfindlichkeit des zweiten Systems zu erhöhen, können die Platten dieses Systems eine trapezförmige Grundform aufweisen, wobei die dem ersten Ablenksystem zugewandte Kante der Erdplatte sowie die vom ersten Ablenksystem abgewandten Kanten der Mittel-und Steuerplatte sowie auch der Mittelplattensehlitz zweckmässig abgerundet sein können.

Da die Mittelplatte erfindungsgemäss eine positive Vorspannung erhält, welche höher ist als die höchste auftretende positive Ablenkspannung, so werden sämtliche Streuelektronen zu der Mittelplatte gezogen. Die Steuerplatte bleibt demnach vollkommen querstromfrei, so dass der Querstromfehler nicht

auftreten kann. Der lonenkreuzfehler wird durch die Knickung des Strahles aus dem Bildfeld hinaus verlegt. Unterhalb der Eintrittsebene des Strahles kann das Feld der Steuerplatte ohne Schwierigkeit durch eine beispielsweise an der Mittelplatte befestigte Abschirmplatte gegen das erste System abgeschirmt werden. Auf diese Weise gelingt es, eine Rückwirkung der Randfelder zu vermeiden und dementsprechend vollkommen formatfehlerfreie Bilder zu erzielen.

Dadurch wird eine störende Beeinflussung des abgeknickten Strahles durch das hinsichtlich der Abknickungsrichtung fremde System vollkommen vermieden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung ist darin zu sehen, dass die-zur Vermeidung des Ionenkreuzes-erforderliche Abknickung des Strahles in vertikaler und in horizontaler Richtung getrennt voneinander vorgenommen wird.

Da der Strahl bei der erfindungsgemässen Anordnung eine nur äusserst geringe Parallaxe (etwa 4 mm oder weniger) aufweist, ist das System vollkommen geradsichtig, so dass ein äusserst einfacher Aufbau gewährleistet ist, welcher eine sichere Zentrierung mit einfachsten Mitteln gestattet. Da eine Rückwirkung der Randfelder durch die erfindungsgemässe Abschirmung der Steuerplatte des zweiten Systems ausgeschaltet ist, ist es möglich, die Steuerplattensysteme äusserst eng (beispielsweise 5 mm oder weniger) hintereinander anzuordnen. Dadurch wird ein sehr gedrängter Systemaufbau ermöglicht.

Die an sich bereits sehr grosse Empfindlichkeit des erfindungsgemässen Ablenksystems lässt sich nicht unbeträchtlich dadurch steigern, dass man die Platten nicht parallel, sondern unter einem Winkel zueinander anordnet.

Des weiteren ist es möglich, das Ablenksystem selbst als Lichtsteuerung auszubilden. Zu diesem Zweck ist es nur erforderlich, den vorderen Rand des Mittelplattenschlitzes des ersten Systems etwas zu erhöhen. Wird die Helligkeitssteuerspannung in Serie mit der positiven Vorspannung an die in der angegebenen Weise ausgebildete Mittelplatte des ersten Ablenksystems angelegt, so erhält man eine einwandfreie arbeitende Ausblendsteuervorrichtung, die von dem in das erste Steuerplattensystem eintretenden Kathodenstrahl je nach der Grösse der Lichtspannung grössere oder kleinere Teile ausblendet.

Die an der Mittelplatte liegende hohe positive Vorspannung wird auf an sich bekannte Weise einer zweckmässig vor dem Ablenksystem angeordneten Hilfselektrode zugeführt, welche dann den Elektronenrückstrom quantitativ aufnimmt.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zu ersehen.

Die Erfindung sei an Hand der Figuren näher erläutert.

In den Figuren sind einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Röhre sowie einige Schaltungsanordnungen zum Betrieb derselben beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine Braunsche Röhre mit zwei dreiteiligen Ablenkungssystemen, während in den Fig. 2 und 3 zwei besondere Ausführungsformen eines erfindungsgemässen dreiteiligen Ablenksystems und in den Fig. 4 und 5 zwei Schaltungen zum Betrieb der Röhre nach Fig. 1 dargestellt sind. Die Fig. 6 und 7 zeigen sehematiseh zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen gleichzeitig als Lichtsteuerung ausgebildeten Ablenksystems. Fig. 8 zeigt eine Braunsche Röhre, welche ein Dreiplattensystem enthält, deren Mittelplatte geknickt ist. Fig. 9 zeigt eine Braunsche Röhre, welche ein Dreiplattensystem enthält, deren Seitenteile kürzer gehalten sind.

Fig. 10 zeigt ein Schaltbild der Braunschen Röhre gemäss Fig. 9. Fig. 11 zeigt eine Braunsche Röhre gemäss der Erfindung in Ansicht. Fig. 12 ist eine schematische Darstellung der Dimensionsverhältnisse der Ablenkplatten und des Fluoreszenzschirmes.

In der Fig. 1 bedeutet 1 die Rahrenwandung der Braunschen Röhre, 3 die Kathode, 2 den Wehneltzylinder, 4 eine Voranode, 5 einen Nachkonzentrationszylinder und 6 die Nachbeschleunigungsanode.

15 und 16 sind die beiden erfindungsgemässen dreiteiligen Ablenkplattensysteme, welche aus den Erdplatten 8 bzw. 17, den mit den Schlitzen 14 bzw. 20 versehenen Mittelplatten 9 bzw. 18 sowie den Steuerplatten 10 bzw. 19 bestehen. Die Erdplatten 8 und 17 liegen an der-zweckmässig geerdeten-Anoden- leitung 7, die Mittelplatten 9 und 18 an der auf einem geeigneten positiven Potential gegen die Anode
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symbolisch angedeuteten Ablenkspannungen zugeführt werden. An der Leitung 12 liegt gleichzeitig die vorzugsweise ringförmig ausgebildete Elektrode 23, welche die Rückstromelektronen auffängt.

Die Mittelplatte M des zweiten Systems ist mit einer Abschirmplatte 21 versehen, welche die das Ablenkpotential des zweiten Systems führende Platte 19 sowie den Raum zwischen der Mittelplatte 18 und der Steuerplatte 19 gegen das erste System abschirmt.

Bei einer Röhre von 300 mm Länge und 180 mm Bildschirmdurchmesser, welche mit einer Anodenspannung von etwa 3000 Volt betrieben wird, können die Ablenksysteme wie folgt bemessen werden :
1. System : Plattenlänge 34 mm, Plattenbreite 10 mm, Plattenabstand 4 mm, Länge des Mittelplattenschlitzes 4-6 mm, Breite des Schlitzes grösser als 4 mm, zweckmässig etwa 8 mm.

2. System : Plattenform : abgerundetes Trapez, längste Trapezkante zirka 25 mm. kürzeste Trapezkante zirka 10 mm, Höhe des Trapezes zirka 10 mm.

Systemabstand : 2-5 mm oder mehr.

Spannung der Mittelplatte : zirka + 200 Volt gegen die Aussenplatten.

Selbstverständlich können die Abmessungen und Potentiale in verhältnismässig weiten Grenzen geändert werden.

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zwischen Erd-und Mittelplatte ein und wird durch die positive Vorspannung der Mittelplatte an diese heran-und durch den Schlitz 14 hindurchgezogen. Die Erd-und die Mittelplatte des Systems sind gegen die durch die Mitte der Anodenöffnung in Achsenrichtung gelegte Normale um je beispielsweise 2 mm verschoben und parallel zueinander sowie zu der Röhrenachse angeordnet.

Da die Platte 9 derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Feld auf beiden Seiten symmetrisch verläuft, wird der aus dem
Schlitz 14 in den Raum zwischen Mittel-und Steuerplatte eintretende Strahl in Ruhelage an die Platte 9 herangebogen, u. zw. so weit, dass er den Raum zwischen den Platten parallel zu seiner ursprünglichen Richtung und mit einer Verschiebung von nur wenigen Millimetern (etwa 3-4 mm) gegen dieselbe wieder verlässt. Im zweiten Ablenksystem 16 wiederholt sich der Vorgang grundsätzlich in gleicher Weise. Um eine verschiedene Plattenempfindlichkeit in verschiedenen Stellungen des Strahles zu vermeiden, ist es zweckmässig, die Plattenkanten sowie auch den Schlitz 20 dieses zweiten Systems abzurunden.

Dabei kann der Mittelpunkt des begrenzenden Kreisbogens zweckmässig etwa in der Mitte des Raumes zwischen Mittelplatte und Steuerplatte des ersten Systems liegen.

In den Fig. 2 und 3 sind zwei weitere AusfÜhrungsformen des erfindungsgemässen Plattensystems dargestellt, bei denen die Erdplatte 8, die Mittelplatte 9 und die Steuerplatte 10 in einem Winkel gegeneinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung lässt sich in manchen Fällen die Empfindlichkeit des Systems nicht unwesentlich erhöhen.

Fig. 4 zeigt eine Schaltanordnung für die erfindungsgemässe Röhre. Darin bedeutet : 24 und 25 die Anschlüsse einer Gleichstromquelle etwa eines Gleichrichters, 26 einen Kondensator, 27 ein Hochohm-Potentiometer, 28 einen weiteren Kondensator. Die Anodenspannung wird an der-zweckmässig geerdeten-Potentiometeranzapfung über die Leitung 7, die positive Vorspannung an der Leitung 12 abgenommen. Die übrigen Bezeichnungen stimmen mit den Bezeichnungen der Fig. 1 überein.

Eine für Fernsehzwecke besonders geeignete Anordnung ist in der Fig. 5 beispielsweise dargestellt.

Darin bedeutet 36 einen Transformator mit der beispielsweise vom Netz betriebenen Primärwicklung 39 und den beiden Sekundärwicklungen 37 und 38, welche auf die beiden Gleichrichter 34 und 35 arbeiten, deren einer (34) starken Strom bei geringerer Spannung (etwa 100 Milliampere bei 200 Volt) und deren anderer (35) hohe Spannung bei geringem Strom (etwa 3000 Volt Spannung mit 0. 1 Milliampere) abgibt.

Es ergibt sich demnach ein Potential von-3000 Volt bei 46, Null bei 47 und +200 Veit bei 4. S. Die Anode der Braunschen Röhre liegt an 47, die erfindungsgemäss erforderliche pcsitive Vorspannung wird über die Beruhigungsglieder 29 und 30 an dem Potentiometer 31 abgenommen. Der Kondensator 29 kann auf 1 F, der in der Leitung 12 liegende Gesamtwiderstand auf etwa 100.000 Ohm oder weniger bemessen werden. Wesentlich ist an beiden Schaltungsanordnungen die zwangsläufige Verkoppelung der positiven Vorspannung der Mittelplatten (Strahlknickspannung) mit der Anodenspannung.

Diese Verkopplung gewährleistet ein sicheres Arbeiten des Gerätes auch bei Auftreten von Schwankungen der Anodenspannung.

Das Ablenksystem lässt sich erfindungsgemäss gleichzeitig als Intensitätssteueiung verwenden. Zu diesem Zwecke wird die vordere Schlitzkante des Schlitzes 14 der Mittelplatte 9 hcc gebcidelt. An die Platte 9 wird die positive Vorspannung in Serie mit der Lichtsteuerspannung angelegt. fie Vorspannung kann vorzugsweise derart bemessen werden, dass der vollständige Strahl bei der Lichtsteuei Spannung Null gerade über die umgebördelte Nase hinweggeht. Beim Eintreffen der positiven Lichtsteuerspannung wird das Potential der Mittelplatte ins Positive verschoben, der Stralil näher an die Platte herangezogen und demzufolge an der Kante ein mehr oder weniger grosser Teil des Strahles weggeschnitten (ausgeblendet).

Fig. 6 zeigt eine derartige Ausbildungsform der erfindungsgemässen Anordnung. Darin bedeutet 8 die Erdplatte, 9 die Mittelplatte mit dem Sc@litz 14, 10 die an der Ablenkspannung 13 liegende Steuerplatte. Die Platte 9 ist mit einem scharfen Rand 40 versehen, welcher den der Kathode zunächst gelegenen Teil des Schlitzes 14 begrenzt. Die positive Vorspannnung wird der Platte 9 von der Batterie 43 über den Widerstand 42 zugeführt, während sie die Lichtsteuerspannung von dem als Generator 41 symbolisch angedeuteten Empfangsverstärker erhält.

In Fig. 7 ist eine besonders empfindliche Ausführungsform der Anordnung dargestellt. Bei dieser Anordnung, in welcher die entsprechenden Teile mit den entsprechenden Bezeichnungen wie in Fig. 6 versehen sind, weisen die Systemplatten eine besondere Dimensionierung auf, u. zw. ist die Steuerplatte 9 wesentlich kürzer als die Erdplatte 8. Um die erforderliche Wirkungssymmetrie zu erzielen, ist es nur erforderlich, die Länge und den Abstand der Platten derart zu bemessen, dass das Verhältnis der Plattenlänge (gemessen vom Plattenrand bis zur Mitte des Schlitzes) zum Plattenabstand konstant bleibt. Es kann zweckmässig sein, dem hinteren-zu Steuerungszwecken nicht verwendeten-Teil 45 der Platte 9 die in der Fig. 7 dargestellte Form zu geben und eine weitere Platte 44 in der dargestellten Lage anzuordnen.

Durch die erfindungsgemässe Verkleinerung der Steuerplatte und somit auch des Abstandes der Steuerplatte von der Mittelplatte gelingt es. die Parallelverschiebung des Kathodenstrahles auf ein Minimum herabzusetzen.

Die mit der erfindungsgemässen Lichtsteuerung verbundene gleichzeitige Verschiebung des Bildpunktes beträgt bei Übergang von stärkster Helligkeit zur vollkommenen Dunkelheit 0'1-0'2 nun und ist praktisch nicht merkbar.

Bei der bisher beschriebenen Dreiplattenanordnung hat es sich jedoch ergeben. dass der Schlitz in der Mittelplatte verhältnismässig sehr breit gemacht werden muss, damit der Strahl an keiner der Platten anstösst, sondern glatt hindurcrgebeugt wird.

Wie aus der Fig. 8 ersichtlich, wird der von der Anode 6 kommende Kathodenstrahl in dem Raum zwischen der Erdplatte 8 und der positiv vorgespannten Mittelplatte 9"nur in einer Richtung um einen konstanten Winkel a abgelenkt, während er in dem Raum zwischen der RÜcldenkplatte 9'und der Steuerplatte 10 die dargestellte symmetrische Schwingung um einen viel grösseren Winkel ss ausführen muss, um den Bildschirm voll auszuzeichnen.

Die Anmelder haben gefunden, dass es in allen Fällen, in denen ein Ablenksystem auf den Kathodenstrahl eine gegebenenfalls zeitlich konstante einseitige Ablenkwirkung ausübt, zweckmässig ist, den Strahl möglichst dicht an derjenigen Platte, von welcher er abgebeugt wird, in das Ablenksystem eintreten zu lassen.

Da die Empfindlichkeit des Plattensystems (d. h. die Ablenkung des Strahls in Millimetern Ausschlag pro Volt Ablenkspannung) dem Plattenabstand umgekehrt proportional ist. gelingt es auf diese Weise, die Empfindlichkeit eines bestimmten Systems erheblich-beispielsweise auf das Doppeltezu steigern. Diese Massnahme ist von besonderer Bedeutung bei solchen Röhren, in denen das Abknicksystem (d. h. dasjenige System, welches dem Strahl die zur Vermeidung des lonenkreuz-bzw. Querstromfehlers erforderliche konstante Vorablenkung erteilt) von dem eigentliehen Ablenksystem räumlich getrennt ist. In diesem Fall ist nämlich der-räumliche-Ablenkungswinkel, den das Abknieksystem dem Strahl erteilen muss, gleich wenn a der maximale Winkel ist, um welchen jedes der Ablenksysteme den Strahl in je einer Ebene abzulenken hat.

Will man in diesem Fall mit der gleichen Hilfspannung an dem Abknicksystem sowie an den beiden Ablenksystemen arbeiten und anderseits über die durch die Gleichung
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(Ei'die zur vollen Ablenkung erforderliche Mindestspannung, Ea Anodenspannung,
D Kolbenbodendurchmesser,
L Strahlbahnlänge von Plattenmitte bis Leuchtschirm) gegebenen Werte nicht hinausgehen, so ist es notwendig, den Strahl in der erfindungsgemässen Weise. d. h. also nahezu die eine Platte streifend in das (aus zwei Planparallelen unter einem Winkel von 45 gegen die Ablenkplatten angeordneten Platten bestehende) Abknicksystem eintreten zu lassen.

Die Anwendung dieses Prinzips auf das früher beschriebene dreiteilige Ablenksystems führt zu der in Fig. 8 dargestellten besonderen Ausführung, bei welcher die Mittelplatte gekröpft ist.

Demgemäss werden die felderzeugenden Platten 1 und 3 bzw. 2 und 6 (wobei 2 und 6 Teile der gekröpften Mittelplatte darstellen) in den durch die Pfeile angedeuteten Feldriehtungen gegenüber der früher beschriebenen Anordnung parallel zu sich selbst verschoben. Durch eine derartige Parallelverschiebung wird-wenn die Abstände zwischen 1 und 6 bzw. 2 und 3 ungeändert und gleich bleibenan der wirklichen Strahlbahn nichts geändert. Es wird aber dadurch gewährleistet, dass ein Auslaufen auf die ANenkplatte 6-2 nicht eintreten kann, wenn der Schlitz 8 klein ist.

Bei einer Röhre von 300 mm Länge und 180 mm Bildschirmdurehmesser, welche mit einer Anodenspannung von etwa 2000-3000 Volt betrieben wurde, konnte das erfindungsgemässe System wie folgt dimensioniert werden :
Plattenlänge zirka 34 mm,
Gesamtbreite des Systems zirka 6 mm, kleinster Abstand zwischen den Platten zirka 2 mm, wirksame Feldlänge (Länge der Teile 2 bzw. 6) je zirka 14-16 mm.

Bei der früher beschriebenen Ausführung mit ebener Mittelplatte hätte das System praktisch eine etwa 5 mm grössere Gesamtlänge erhalten müssen, weil die Schlitzöffnung in der Mittelplatte vom Strahl unter einem streifenden Winkel durchfallen und daher so gross bemessen werden muss, dass sie den stark vergrösserten Querschnitt des Strahles noch durchlässt. Bei einer Röhre, welche mit einer Strahldicke von 1 mm arbeitet, kommt man unter den angegebenen Verhältnissen zu einer Sehlitzbreite von zirka 8 mm. Bei der angegebenen erfindungsgemässen Anordnung reduziert sich die Schlitzbreite auf zirka 4 mm und ermöglicht trotzdem ein sicheres Arbeiten bei durchwegs verkleinerten Dimensionen.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässen Dreiplattensysteme bereits gegen die geringsten magnetischen Störungen ausserordentlich empfindlich sind und dass es infolgedessen nahezu unmöglich
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welches sieh bei den bislang bekannten Röhren ohne S hwierigkeiten verwendenl ässt, insbesondere an den Schweissstellen, eine so starke Magnetisierung, dass die Wirkung der Anordnung und insbesondere die Möglichkeit einer serienmässigen Herstellung in Frage gestellt wird. Erfindungsgemäss werden daher diese Teile des Systems, d. h. also die Ablenksysteme selbst sowie auch zweckmässig die dazugehörigen Halterungen, in an sich bekannter Weise aus vollkommen unmagnetisehem Material hergestellt.

In der Fig. 8 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Ablenksystems beispielsweise dargestellt. Darin bedeutet 6 die zweckmässig geerdete. \node, 8 die Erdplatte, 9 die auf geeigneter positiver Vorspannung gegen die Anode befindliche gekröpfte Mittelplatte mit den gleich langen Plattenenden 9'und 9"und dem Schlitz 14 und 10 die an dem Ablenkspannungsgenerator 13 liegende Steuerplatte.

Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend beschriebenen Anordnungen zwar in vielen Fällen befriedigend arbeiten, aber noch immer folgende Fehler aufweisen :
1. Innerhalb der Ablenksysteme tritt eine gewisse Strahldiffusion auf, welche die Verwendung grosser Strahlströme erschwert.

2. Es tritt manchmal eine geringe Verlagerung des Bildpunkte in Abhängigkeit von seiner Helligkeit auf, welche nicht durch die Lichtsteuerung kausal bedingt ist.

Es wurde gefunden, dass der unter 1 genannte Fehler (Diffusionserscheinung innerhalb der Ablenksysteme) durch Feldwirkung der Aussenplatten in Höhe des Querschlitzes der Mittelplatte verursacht wird. Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung werden daher die Aussenplatten derart ausgebildet, dass die Entstehung dieses Störfeldes vermieden wird. Zu diesem Zweck genügt es, die Aussenplatten so kurz zu halten, dass sie bis an die Projektion des Quersehlitzes gerade heranreichen bzw. dieselbe nicht vollständig überdecken.

Des weiteren wurde festgestellt, dass der unter 2 genannte Fehler (Verlagerung des Bildpunkte) durch störenden Einfluss von Wandladungen bedingt ist.

Erfindungsgemäss wird daher zweckmässig auf der inneren Kolbellwandung eine Metallisierung vorgesehen, welche auf ein geeignetes Potential gebracht wird.

Diese Metallisierung wird erfindungsgemäss derart ausgestaltet, dass der hintere Teil des Kolbenhalses etwa von der Hochspannungsanode an von dem metallischen Belag frei bleibt und dass der Belag nur so weit in den eigentlichen Kolben hineinragt, dass auch bei grösster Ablenkung des Strahls noch eine erhebliche Entfernung zwischen dem Belag und dem Strahl aufrechterhalten bleibt.

Dadurch wird erreicht, dass einerseits keine Isolationssehwierigkeiten am Kolbenhals entstehen und dass der Belag anderseits keinen Einfluss auf die Strahlauslenkung auszuüben vermag. Würde der Belag in an sich bekannter Weise derart ausgebildet werden, dass er die Kolbenwandung vollkommen bedeckt und bis an den Kolbenboden heranreicht, so würden störende Beeinflussungen der Strahlauslenkung auftreten, welche sich bei viereckigen Bildern in einer Verrundung der Ecken äussern.

Es ist an sich bekannt, in Braunschen Röhren metallische Wandbeläge anzuordnen und diese auf das höchste in der Röhre vorkommende Potential zu bringen.

Es wurde gefunden, dass der Belag eine dekonzentrierende Wirkung ausübt, falls er auf diese an sich bekannte Weise mit dem höchsten in der Röhre vorkommenden Potential, d. h. also dem Potential der Mittelplatte des Ablenksystems verbunden wird.

Diese dekonzentrierende Wirkung kann vollkommen vermieden werden, wenn der Belag gegen den Strahl negativ gemacht wird. Dabei bewirkt ein zu starkes negatives Potential eine erhebliche Verminderung der Strahlhelligkeit.

Erfindungsgemäss wird daher die, wie oben dargelegt, ausgebildete Belegung mit einem Potential verbunden, welches gegenüber dem Strahl schwach negativ ist, beispielsweise mit der Nachbeschleunigungsanode des Systems. Auf diese Weise wird eine dekonzentrierende Wirkung und gleichzeitig eine Helligkeitsverminderung vermieden. Es ist jedoch möglich, dem Wandbelag auch eine negativere Spannung zu erteilen, da eine geringe Helligkeitsverminderung bei grossen Strahlströmen an sich nicht kritisch ist.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäss beschriebenen Anordnung ist in den Fig. 9-11 beispielsweise dargestellt.

In diesen Figuren bedeutet : 1 den Kolben der Braunschen Röhre mit der Kathode 3 und dem die Kathode umgebenden Raumladungs-Steuerungszylinder 2,4 eine Voranode, 5 einen Naehkonzentrationszylinder, welcher vorzugsweise ein gegenüber der Voranode schwach negatives Potential oder dasselbe Potential wie diese Anode aufweist, 6 die Hochspannungsanode (5 und 6 bilden das sogenannte nachgeschaltete elektronenoptische System), 15 und 16 sind die beiden Dreiplattenablenksysteme, die aus den Aussenplatten 8 und 10 bzw. 17 und 19 sowie den gekröpften, mit einem Querschlitz versehenen, gegenüber den Aussenplatten auf einem positiven Potential liegenden Mittelplatten 9 und 16 bestehen.

Da die Platten 8 und 17 mit der Hoehspannungsanode verbunden sind, ist das Potential der geknickten Mittelplatte etwas höher als das der Hochspannungsanode (z. B. 2000 Volt).

Die Aussenplatten 8 und 10 bzw. 17 und 19 können erfindungsgemäss, wie in der Figur dargestellt, so kurz gehalten werden, dass sie bis an die Projektion des Quersehlitzes gerade heranreichen. Es ist

jedoch aus konstruktiven Gründen erfindungsgemäss besonders zweckmässig, die Aussenplatten ebenso lang zu machen wie die Mittelplatten. In diesem Fall erhalten die Aussenplatten erfindungsgemäss gleichfalls Querschlitze, deren Projektion dem Querschlitz der Mittelplatte annähernd entspricht, gegebenenfalls etwas grösser ist als dieser. Auf diese Weise gelingt es, ohne konstruktive Erschwerung die Störfelder vollständig zu vermeiden. Die Mittelplatten 9 und 16 sind in der Figur als plane Platten dargestellt.

Sie können jedoch zweckmässig als gekröpfte Platten ausgebildet werden.

20 ist ein Schirm, welcher den Raum zwischen den Platten 16 und 19 gegen die Feldwirkung des Systems 9 abschirmt. Auf gleiche Weise kann der Raum zwischen den Platten 8 und 9 gegen die Einwirkung des Systems 16 abgeschirmt werden. 23 ist eine mit den Mittelplatten leitend verbundene Ringelelektrode, welche dazu dient, den Elektronenrückstrom aufzufangen. Mit 13 und 22 sind die Ablenkspannungsgeneratoren symbolisch angedeutet. 29 ist der erfindungsgemäss metallische Belag, welcher mit der Hauptanode leitend verbunden ist und demzufolge ein gegen den aus dem zweiten Ablenksystem austretenden Strahl schwach negatives Potential aufweist.

Die Spannungszuführung zu diesem metallischen Belag erfolgt erfindungsgemäss zweckmässig unter Verwendung von Stromzuführungsbürsten, welche an dem System befestigt sind und gegen den Belag fest anliegen. Es ist erfindungsgemäss zweckmässig, zwei oder mehr Zuführungsbürsten zu verwenden.

In Fig. 10 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, welche es gestattet, den Mittelplatten der Systeme ein gegenüber der Hauptanode positives Potential zu erteilen, ohne eine besondere Spannungquelle verwenden zu müssen.

In der Figur bedeutet : 27 ein Potentiometer, 26 und 28 Kondensatoren, 24 und 25 die Anschluss klemmen der Anodenstromquelle.

In Fig. 11 ist die Lage der erfindungsgemäss verwendeten metallischen Belegung 29 angedeutet.

Besonders wesentlich für diese Ausführungsform der Erfindung ist :
1. Die Ausbildung der äusseren Ablenkplatten derart (durch Verkürzung der Platten bzw. Verwendung von Schlitzplatten), dass Störfelder, welche eine verstärkte Strahldiffusion innerhalb des Systems bewirken können, vermieden werden.

2. Verwendung eines metallischen Kolbenbelags, welcher die störende Wirkung der Wandladungen beseitigt, und a) nur so weit in den Kolben hineinragt, dass der Abstand zwischen Belag und Strahl auch bei grösster Auslenkung noch so gross ist, dass ein störender Einfluss des Belegungspotentials auf die Strahlauslenkung vermieden ist, und b) gegen den Strahl schwach negativ ist.

Zwischen dem optimalen Wert der Ablenkspannung ep, der Anodenspannung Ea und den Abmessungen der Röhre, der Elektroden und des Bildschirmes besteht eine Beziehung, die im nachfolgenden an Hand der schematischen Fig. 12 abgeleitet wird.

In Fig. 12 bedeutet A das Ablenkplattensystem, B den Leuchtschirm, der sich im Abstand L von der Plattenmitte 1 befindet. L entspricht also etwa der Länge des Röhrenkolbens ohne Röhrenhals. Die Plattenlänge sei mit 1, der Plattenabstand mit d bezeichnet.

Wenn nun ein Bild mit der Kantenlänge D (Kantenlänge annähernd gleich Bildschirmdurchmesser) in einem Kolben von der Länge L erzeugt werden soll, ist der Tangens des erforderlichen (und gleichzeitig des grössten zulässigen) Ablenkwinkels y (= dem halben Winkel ss in Fig. 8)
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Gleichzeitig ergibt sich aus dem in Fig. 14 unten ersichtlichen Ablenkungsparallelogramm :

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Dabei bedeutet Va Ablenkung in Richtung der Röhrenachse, Vq Ablenkung in der dazu senkrechten Richtung, e die Ladung, m die Masse des Elektrons, F die Feldstärke des elektrischen Feldes zwischen den Ablenkplatten.
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EMI6.4
keit der Elektronen aus der Kathode klein ist gegen die durch das Spannungsgefälle Ea zwischen Kathode und Anode erreichte Endgeschwindigkeit ergibt sich aus dem Energieprinzip die Gleichung
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e die Ladung und m die Masse des Elektrons bedeutet.

Hieraus erfolgt durch einfache Umformung
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Durch Substitution in (2) felgt :
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und dur h Eiusptzen dps Wertps von F (F = e'j, : d) ergibt sich
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worin ep die Ablenkspannung und cl den Abstand der Ablenkplatten bedeutet.
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.

Gasgefüllte Braunsche Röhre für Fernsehzwecke, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenksysteme aus je drei Platten bestehen, die parallel zueinander angeordnet sind und von denen die mittelste einen Querschlitz geeigneter Form und Grösse besitzt und an einem positiven Potential geeigneter Grösse gegenüber dem Ruhepotential der beiden Aussenplatten liegt, während einer der Aussenplatten die zur Ablenkung des Kathodenstrahls zwecks Abtastung des Bildschirms erforderliche Ablenkspannung zugeführt wird, so dass die innere Platte eine Abknickung des Strahls hervorruft, derart, dass der Strahl in Ruhelage das System parallel zu seiner Eingangsrichtung, jedoch gegen dieselbe um wenige Millimeter verschoben wieder verlässt.

Claims

2. Braunsche Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ablenksystem in bezug auf die Anode derart angeordnet ist, dass der Kathodenstrahl in dasselbe annähernd parallel zur Erdplatte eintritt.

3. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Platten der Ablenksysteme derart gewählt sind, dass die positive Vorspannung, welche erforderlich ist, um den Strahl durch Plattenschlitz hindurchzubeugen, grösser ist als die grösste auftretende positive Ablenkspannung.

4. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um eine Rückwirkung der Randfelder der Steuerplatten zu verhindern.

5. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerplatte bzw. der Raum zwischen Mittel-und Steuerplatte des zweiten Systems gegen das erste Ablenksystem abgeschirmt ist.

6. Braunsche Röhre nach den Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten des zweiten Systems eine trapezförmige Grundform und abgerundete Begrenzungsflächen aufweisen.

7. Braunsehe Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz des zweiten Systems eine bogenförmige Begrenzung aufweist.

8. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerplatte eine geringere Länge aufweist als die Erdplatte, wobei das System derart ausgebildet und dimensioniert wird, dass das Verhältnis zwischen der Länge der Erdplatte und dem Abstand der Erdplatte von der Mittelplatte gleich dem Verhältnis der Länge der Steuerplatte zu dem Abstand der Steuerplatte von der Mittelplatte ist, wobei unter Länge der Steuer-bzw. Erdplatte der Abstand von der Plattenkante bis zur Mitte des Schlitzes zu verstehen ist.

9. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Schlitzrand der Mittelplatte eine sehneidenförmige Ausbildung aufweist, wobei die Schneide senkrecht zur Mittelplatte angeordnet ist. <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 zeichnet, dass der Mittelplatte ausser der zur Strahlknickung erforderlichen positiven Vorspannung die Liehtsteuerspannung zugeführt wird.

11. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zwischen dem Bildschirm und dem zweiten Ablenksystem angeordnete, vorzugsweise kreisförmige Elektrode enthält, welche an der gleichen Spannung liegt wie die Mittelplatten der Ablenksysteme.

12. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Hilfselektrode sowie die Mittelplatte der beiden Ablenksysteme an die gleiche Leitung angeschlossen sind.

13. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdplatte sowohl als auch die Steuerplatte in einem Winkel zur Mittelplatte angeordnet sind.

14. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdplatte und die Steuerplatte annähernd halb so lang sind wie die Mittelplatte.

15. Schaltungsanordnung für Braunsche Röhren nach den Ansprüchen 1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenspannung sowie die Mittelplattenvorspannung miteinander verkoppelt sind bzw. der gleichen Spannungsquelle entnommen werden.

16. Schaltungsanordnung für Braunsche Röhren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenspannung sowie die Mittelplattenspannung an einem Potentiometer abgenommen werden, wobei die Anodenleitung zweckmässig geerdet sein kann.

17. Schaltungsanordnung für Braunsche Röhren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gleichrichter vorgesehen sind, von denen der eine hohe Spannung bei schwachem Strom und der andere geringe Spannung und verhältnismässig starken Strom liefert.

18. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abknicksystem derart angeordnet ist, dass der Kathodenstrahl parallel zur Erdplatte und in minimalem Abstand von derselben (nahezu streifend) in das System eintritt.

19. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1. bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Felderzeuger parallel zu sich selbst um gleiche Beträge derart verschoben sind, dass die Feldstärken des Vorablenkungsfeldes in dem Abknickteil und in dem Ablenkungsteil des Systems einander gleich sind, so dass der Strahl das System bei der Ablenkspannung Null parallel zu seiner Eintrittsrichtung wieder verlässt.

20. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelplatten der Ablenksysteme gekröpft sind.

21. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die EMI8.2 Material bestehen.

22. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 21, bei welcher das Abknicksystem von dem Ablenksystem getrennt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenabstand des Abknick- systems halb so gross ist wie der Plattenabstand der Ablenksysteme, während die Plattenlänge aller Systeme gleich ist und dass die entsprechenden Vorablenk-bzw. Rücklenkplatten sämtlicher Systeme an der gleichen Hilfs (Vorablenkungs- bzw. Abkniek) spannung liegen.

23. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 22, bei welcher zweckmässig auf der Innenwandung des Kolbens ein metallischer Belag vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Belag (Elektrode) derart ausgebildet und angeordnet ist und ein solches Potential aufweist, dass der störende Einfluss der Wandladungen vermieden wird und gleichzeitig keine Konzentrations-bzw. Auslenkstörungen verursacht werden.

24. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag ein gegenüber der zwischen dem zweiten System und dem Schirm angeordneten Elektrode schwach negatives Potential aufweist.

25. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag das gleiche Potential aufweist wie die Hauptanode des Systems.

26. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandbelag in den sich erweiternden Teil des Kolbens nur um ein verhältnismässig kurzes Stück (beispielsweise bis zu etwa 10 cm) hineinragt, derart, dass derselbe auch bei grösster Strahlauslenkung keinen störenden Einfluss auf die Stahllage ausübt.

27. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag einen Teil des Kolbenhalses (beispielsweise vom Quetschfuss bis zur Höhe der Nachbeschleunigungsanode) frei lässt.

28. Braunsehe Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag unter Verwendung von am System befestigten Stromzuführungsmitteln, insbesondere-federn, mit der Spannungsquelle verbunden ist.

29. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenplatten der Dreiplattensysteme derart ausgebildet sind, dass Störfelder, welche eine erhöhte Strahldiffusion innerhalb des Ablenksystems bewirken, nicht auftreten können. <Desc/Clms Page number 9>

30. Braunsche Röhre nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenplatten ebensolang sind wie die Mittelplatte und Querschlitze aufweisen, welche mindestens ebenso breit sind wie die Projektion des Querschlitzes der Mittelplatte.

31. Braunsche Röhre nach den Ansprüchen 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die die zur Abtastung des Bildschirmes erforderliche Ablenkung des Kathodenstrahls bewirkenden Systeme derart ausgebildet sind, dass der Strahl bei der grössten auftretenden Ablenkung nahezu die Platten streifend aus den Systemen austritt.

32. Braunsche Röhre nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem zweiten System und dem Fluoreszenzschirm angeordnete Elektrode sich auf dem Potential der Mittelplatte des Dreiplattensystems befindet.

33. Verfahren zum Betriebe von Braunschen Röhren nach den Ansprüchen 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablenkspannung verwendet wird, welche der durch die Gleichung EMI9.1 (ep = Ablenkspannung, Ea = Anodenspannung, D = Kolbenbodendurchmesser, L = Strahlbahnlänge von Plattenmitte bis Leuchtschirm) gegebenen Ablenkspannung mindestens annähernd entspricht.