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Verfahren zum Betriebe Braunseher oder ähnlicher mit Elektronenstrahlen arbeitender Röhren.
Beim Betriebe Braunscher oder ähnlicher Röhren, insbesondere für das Fernsehen, macht sich die unangenehme Erscheinung bemerkbar, dass der Leuchtfleck, namentlich bei grösseren Ablenkwinkeln, verbreitert, also verzerrt wird. Wie genauere Untersuchungen gezeigt haben, hängt dies im wesentlichen mit zwei Ursachen zusammen. Diese seien zunächst betrachtet, u. zw. mit bezug auf Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Schema, in welchem das Zusammenwirken von Elektronenstrahlen und eines sie auffangenden Schirmes dargestellt ist. Fig. 2 zeigt schematisch ein Beispiel einer Anordnung, die zur Durchführung der Erfindung geeignet ist.
Ist z. B. die Konzentrierung eines Bündels von Elektronenstrahlen 1, 2, 3 ideal und, wie gestrichelt gezeichnet, auf den Achsenpunkt A eingestellt, so ist, wie in vollen Linien gezeigt ist, bei abgelenktem Strahlenbündel, selbst wenn die Ablenkung ideal ist, die Konzentrierung nicht mehr ideal. Wie weit die Konzentrierung von dem idealen Zustande abweicht, hängt von der Gestalt der Auffangfläche des Fluoreszenzsehirmes S ab, der z. B. der Kolbenboden einer Braunschen Röhre ist.
So wird bei ebener Auffangfläche der Leuchtfleck sich bei der Ablenkung des Strahlenbündels vergrössern, weil die Auftreffstelle B weiter vom Mittelpunkt C der Ablenkung liegt, als die Auftreffstelle A. Der Abstand des Leuchtpunktes auf der Fluoreszenzfläche vom Ausgangspunkt des Elektronenstrahlbündels ist im allgemeinen je nach dem Ablenkwinkel verschieden. Diese Erscheinung würde nicht entstehen, wenn der Auftreffpunkt bei allen Ablenkwinkeln gleich weit vom Mittelpunkt C der Ablenkung entfernt wäre, d. h. wenn die Auffangfläche des Schirmes S so gekrümmt wäre, dass der Abstand des Leuehtfleckes von dem Mittelpunkt 0 der Ablenkung stets der gleiche ist, d. h. wenn der Auftreffpunkt auf einem Kreisbogen läge.
Diese Forderung lässt sich aus Gründen der Glastechnik meist nicht erfüllen. Die Abstände sind also im allgemeinen verschieden voneinander, so dass die Optik, oder mit andern Worten die Konzentrierung des Elektronenstrahles, nur für einen Bildpunkt auf den günstigsten Wert eingestellt werden kann. Bei den andern Bildpunkten treten je nach dem Ablenkwinkel mehr oder weniger starke Fleckvergrösserungen auf, da der Bildpunkt vor oder hinter den Konzentrationspunkt zu liegen kommt. Diese Erscheinung tritt natürlich bei ebenen, senkrecht oder schräg zum Elektronenstrahlbündel stehenden Fluoreszenzbildern stark auf, unabhängig davon, ob es sich um Durchsichts-oder Aufsichtsbetrachtung handelt.
Die zweite Ursache der Fleckverzerrung hat ihren Grund darin, dass bei C das abzulenkende Strahlenbündel einen endlichen, d. h. keinen unendlich kleinen Querschnitt hat. Infolgedessen liegen nämlich unter dem Einfluss eines ablenkenden Feldes, das z. B. in bekannter Weise mittels Platten E erzeugt wird, die Strahlen 1, 2,3 in Gebieten je eines andern Potentials. Diese Strahlen werden daher in ihrer Geschwindigkeit verschieden voneinander beeinflusst, und infolgedessen kann die Konzentrierung, die in der unabgelenkten Stellung, d. h. bei A noch ideal war, in der abgelenkten nicht mehr als ideal gelten. Die Verzerrung, die der Fluoreszenzfleck dann erleidet, ist nicht symmetrisch, sondern unsymmetrisch. Der Fleck geht von der Kreisform in eine ellipsenähnliche Form über.
Diese Verzerrung kann durch Ändern der Brennweite des Linsensystems verringert werden.
Gemäss der Erfindung werden die geschilderten Mängel dadurch beseitigt, dass die Konzentrierung des Elektronenstrahles in Abhängigkeit vom Ablenkwinkel gesteuert wird.
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In Fig. 2 ist mit D ein Braunsches Rohr bezeichnet. Das Ablenksystem ist im Querschnitt zu sehen. Die Ablenkung erfolgt mit Hilfe der auch in Fig. 1 gezeigten beiden Platten E. Die Steuerspannung für die Ablenkung wird einem Transformator T primärseitig zugeführt. Die hiezu notwendigen Kreise, Kippeinrichtungen u. dgl. sind in der Figur, da sie für den Erfindungsgedanken unwesentlich sind, nicht gezeigt. Parallel zu den Ablenkplatten E liegt ein Potentiometer P 1, P 2, dem eine Hilfssteuerspannung entnommen wird, um den Elektronenstrahl in Abhängigkeit vom Ablenkwinkel zu konzentrieren. Der'Übersichtlichkeit halber ist das Konzentrierungssystem links herausgezeichnet.
Im dargestellten Beispiel wird mit magnetischer Konzentrierung gearbeitet. Die Wicklung des Hauptfeldes ist mit H bezeichnet. Die Stärke dieses Feldes wird mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes R 1 eingestellt.
Die Hauptkonzentrierung wird ergänzt durch ein Zusatzfeld, dessen Stärke abhängig ist vom Ablenkwinkel, und dessen Wicklung mit Z bezeichnet ist. Diesem Zusatzfeld wird die bei P 1, P 2 entnommene Steuerspannung über einen Gleichrichter G zugeführt. Das Einstellen erfolgt mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes R 2. Als Gleichrichter ist ein Doppelweggleichrichter vorgesehen, um eine möglichst gute Ausnützung der Gleichrichtung und vor allem einen möglichst vollständigen Gleichrichtungseffekt zu erzielen.
Es ist eine Frage der Zweckmässigkeit, ob das Zusatzfeld, vom Ablenkwinkel Null ab gerechnet, das Hauptfeld unterstützt oder. ihm entgegenwirkt, denn man kann selbstverständlich das Hauptkonzentrierungsfeld so einstellen, dass die schärfste Konzentration entweder im Mittelpunkt des Bildes oder am Bildrande liegt.
Die Erfindung lässt sich in gleicher Weise bei elektromagnetischer und elektrostatischer Konzentrierung durchführen. In letzterem Falle können symmetrische, wie auch unsymmetrische elektrostatische Linsen verwendet werden. Ferner sei erwähnt, dass die Erfindung für beide Ablenkrichtungen in gleicher Weise anwendbar ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe Braunscher oder ähnlicher mit Elektronenstrahlen arbeitender Röhren, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrierung des Elektronenstrahles in Abhängigkeit vom Ablenkwinkel erfolgt.