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Braun'sehe Rohre, insbesondere für die Zwecke des Fernsehens.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Braunsche Röhre, insbesondere auf eine solche, die zum Empfang von Fernsehsendungen bestimmt ist. Man hat bei Braunschen Röhren bereits ein sogenanntes Beschleunigungsgitter, welches die Form eines Netzes besass, unmittelbar vor dem Leuchtschirm angeordnet und zwischen diesem Netz und dem Leuchtschirm eine die Kathodenstrahlen beschleunigende Spannung angelegt. Derartige Netze haben den Nachteil, dass sie einen grossen Teil der Kathodenstrahlen absorbieren, da das Verhältnis der gesamten lichten Fläche des Netzes zu der Fläche der Gitterstäbe im allgemeinen nicht grösser als 1 gemacht werden kann, wenigstens dann nicht, wenn man so feinmaschige Netze verwendet, wie es notwendig ist, wenn das auf dem Leuchtschirm aufgezeichnete Bild nicht die Struktur des Netzes erkennen lassen soll.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles soll gemäss der Erfindung eine Anordnung zur Beschleunigung der Kathodenstrahlen, nachdem dieselben die Ablenkplatten durchlaufen haben, angewandt werden, welche gegenüber den erwähnten Beschleunigungsnetzen auch noch andere Vorteile, z. B. denjenigen grösserer Billigkeit in der Herstellung, besitzt. Das Kathodenstrahlbüschel soll nämlich nach dem Durchlaufen der Ablenkplatten eine Reihe von vorzugsweise kugelförmigen Äquipotentialflächen, u. zw. vorzugsweise senkrecht, durchsetzen. Diese Äquipotentialflächen werden durch eine oder mehrere ringförmige Elektroden von gegenüber dem Bildquerschnitt grossem Innendurchmesser, an denen nach dem Leuchtschirm hin zunehmend positive Spannungen liegen, hervorgerufen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele und an Hand sehematischer zeichnerischer Darstellungen erläutert.
In der Fig. 1 ist ein Teil einer Braunschen Röhre gezeichnet, deren Ablenkplatten mit 10 und 11 bezeichnet sind und deren Leuchtschirm, welcher sich am unteren Ende des kegelstumpfförmigen Teiles 12 der Röhre befindet, durch die punktierte Linie. M angedeutet ist. Eine Anzahl von Elektroden, welche die Form von kegelstumpfartigen Zylindern besitzen, sind mit 14-19 bezeichnet. Die Elektroden 1'1-19 zeigen im Schnitt die Anordnung der Zylinder ; zwischen den Elektroden 14-16 ist mit feinen Linien der Verlauf einiger Äquipotentialflächen, soweit er in dem vom Kathodenstrahlbüschel bestrichenen Raum liegt, dargestellt. Dieser Verlauf entsteht unter der Voraussetzung, dass zwischen den Elektroden nach dem Leuchtschirm hin zunehmend positive Spannungen liegen.
Die entsprechenden Potentialwerte sind in die Fig. 1 eingetragen, wobei als Nullpunkt des Potentials die Anode der Röhre betrachtet werden möge.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung arbeitet in der Weise, dass das Kathodenstrahlbüschel die Äquipotentialflächen durchsetzt und die Elektronen dabei beschleunigt werden. Die Äquipotentialflächen haben, wie die Fig. 1 erkennen lässt, annähernd kugelförmige Gestalt, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Kugeln etwa zwischen den beiden Ablenkpaaren 10 und 11 liegen soll. Die Elektrodendurchmesser sollen dabei gegenüber dem Bildquerschnitt so gross gemacht werden, dass die Äquipotentialflächen in demjenigen Bereich, welcher von dem Kathodenstrahlbüschel bestrichen wird, als kugelförmig gelten können derart, dass infolge der höheren Geschwindigkeit lediglich die Helligkeit des Kathodenstrahlfusspunktes auf dem Leuchtschirm, nicht jedoch seine Lage von dem Felde der Elektroden 14-19 beeinflusst wird.
Der Bildquerschnitt ist somit beispielsweise innerhalb der Elektrode 14 wesentlich kleiner als innerhalb der Elektrode 19.
Die Elektroden 14-19 in Fig. 1 können beispielsweise durch Verdampfen eines Metalls im Vakuum und durch nachträgliche Entfernung der Metallschicht an den gewünschten Trennstellen hergestellt
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werden. Als zu verdampfendes Metall hat sich unter anderm Silber als geeignet erwiesen. Der Verdampfungsprozess kann in an sich bekannterweise durch Kathodenzerstäubung, durch starke Erhitzung, beispielsweise mittels Wirbelströmen, oder in ähnlicher Weise herbeigeführt werden.
Die nachträgliche Entfernung der Metallschicht an den gewünschten Trennstellen kann mittels der in Fig. 2 beispielsweise dargestellten Einrichtung geschehen. Diese besteht aus einer umlaufenden Achse 20, an deren Ende ein Hebel 21 befestigt ist, der eine Bürste 22 od. dgl. trägt. Der Hebel 21 unterliegt beim Umlaufen der Achse 20 der Zentrifugalkraft, so dass die Bürste 22 od. dgl. an der Röhrenwand anliegt und die Metallschicht an der gewünschten Trennstelle somit allmählich abgerieben wird.
Zur Erzeugung der nächsten Elektrodentrennstelle wird die Einrichtung in Richtung der Achse 20 um die gewünschte Elektrodenhöhe verschoben. Der Hebel 23 mit dem Gewicht 24 dient dazu, einen Massenausgleich zu schaffen, so dass die Achse 20 nicht durch Fliehkräfte verbogen wird.
Eine andere zur Herstellung der Elektroden 14-19 geeignete Einrichtung ist in der Fig. 3 dargestellt. In dieser ist mit 12 wieder ein Teil der Röhrenwand bezeichnet. In das Innere der Röhre wird ein Draht 25 aus dem zu verdampfenden Metall eingeführt. Dieser Draht ist im Inneren eines Rohres 26, welches Öffnungen 27 besitzt, in geeigneter Weise gespannt. Auf dem Rohr 26 sind beispielsweise mittels Schellen 28 zylinderförmige Körper 29, welche Flansche 30 besitzen, angebracht.
Die Metallisierung der Röhrenwand 12 geht nun in der Weise vor sich, dass durch die Öffnungen 27 hindurch die Metalldampfstrahlen, die sich im Vakuum geradlinig ausbreiten, auf die Röhrenwand 12 zufliegen und dort zu einem Metallniederschlag führen. Durch die Zylinder 29 werden, wie in der Fig. 3 durch punktierte Linien angedeutet ist, diejenigen Stellen der Röhrenwand, welche die Trennstellen bilden sollen, abgedeckt.
Ähnliche Wirkungen können auch mit kreisförmigen Drähten aus dem zu verdampfenden Material erzeugt werden, welche in. bestimmten Abständen koaxial zur Röhrenachse angeordnet sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Äquipotentialfläehenverlauf kann auch mittels einer einzigen Elektrode, welche die Form einer Spirale besitzt, und aus Widerstandsmaterial, durch welches ein Hilfsstrom hindurchgeleitet wird, erzeugt werden.
Die Spannungen an den einzelnen Elektroden in Fig. 1 und die Abstände zwischen den Elektroden sowie ihre Höhen können auch in anderer Weise, als in Fig. 1 dargestellt, abgestuft werden. Durch geeignete Bemessung der Zahl der Elektroden und der Spannungssprünge lässt sich die Kugelform der Äquipotentialflächen weitgehend annähern, insbesondere dadurch, dass die Spannungssprünge nicht linear abgestuft werden.
Bei einer besonderen Bemessung der zwischen den Elektroden liegenden Spannungen lässt sich ferner neben der Beschleunigung der Kathodenstrahlen (also neben der Wirkung, die bis jetzt durch gitterförmige Netze erzielt wurde) auch noch eine Vergrösserung des Leuchtschirmbildes erzielen. Zu diesem Zweck sind die Elektrodenspannungen derart zu bemessen, dass beispielsweise in der unteren Hälfte des kegelstumpfförmigen Röhrenteils der Krümmungsmittelpunkt der Äquipotentialflächen unterhalb der Ablenkplatten 10, 11 (Fig. 1) liegt. Dies hat zur Folge, dass die Elektronenbahnen im kegelstumpfförmigen Teil der Röhre nicht mehr geradlinig verlaufen, sondern gegen die Röhrenachse zu konvex gekrümmt sind.
Es kann somit bei gleichen Ablenkspannungen ein grösseres Bildfeld ausgezeichnet oder auch bei gleichem Bildfeld mit kleineren Ablenkspannungen gearbeitet werden. Ein in dieser Weise ausgebildetes Beschleunigungsfeld wirkt auf die Kathodenstrahlen somit in ähnlicher Weise ein wie eine Zerstreuungslinse auf Lichtstrahlen.
Das bezüglich der Spannungsabstufung zwischen den Elektroden Gesagte gilt sinngemäss für den Fall der Verwendung einer spiralförmigen Elektrode aus Widerstandsmaterial, die von einem Hilfsstrom durchflossen wird. In diesem letzteren Fall kann ausser der Ganghöhe der Spirale auch der Widerstand pro Windung in geeigneter Weise bemessen werden.
Die Erfindung ist nicht auf Braunsche Röhren für die Zwecke des Fernsehens beschränkt, sondern
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nahme von Tonfilmen dienen, für Röntgenröhren oder für Verstärkerröhren bzw. Kathodenstrahlrelais mit Querablenkung u. dgl. verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Braunsche, Röhre, insbesondere für die Zwecke des Fernsehens, dadurch gekennzeichnet, dass das Kathodenstrahlbüschel auf dem Wege von den Ablenkplatten (10, 11) bis zum Schirm (13) eine Reihe von zumindest angenähert kugelförmigen Äquipotentialflächen zumindest angenähert senkrecht durchsetzt, die durch eine Folge von drei oder mehreren ringförmigen Elektroden (14-19) oder Windungen einer stromführenden Spirale von gegenüber dem Bildquerschnitt grossem Innendurchmesser, an der nach dem Leuchtschirm (13) hin zunehmend positive Spannungen liegen, erzeugt werden.