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System zur elektrischen Bildübertragung.
Beim Fernsehen oder ähnlichen Systemen, welche Abtasten erfordern, wurden bisher versehiedene Methoden angewandt, z. B. ein System, bei welchem die die Elektronen erzeugenden Teile in einer Braunschen Röhre als photoelektrische Fläche verwendet und die hiedurch erzeugten Photoelektronen in einer bestimmten Richtung beschleunigt werden und in welchem die Photoelektronen, welche die Flächenelemente ausstrahlen, nacheinander auf einen Elektronenschirm projiziert werden, wobei der hiedurch erzeugte Strom nach entsprechender Verstärkung ausgesendet wird.
Ein anderes bekanntes Verfahren sieht die Verwendung einer photoelektrischen Fläche, die aus einer grossen Zahl von molekülgrossen photoelektrischen Elementen besteht, vor, in welchem die erwähnten Elemente von dem Elektronenstrom in der Braunsehen Röhre abgetastet und Entladungen zwischen den erwähnten photoelektrischen Elementen und einer Metallplatte der Reihe nach bewirkt werden, wobei die Platte gegenüber und kapazitiv zu den erwähnten Elementen angeordnet ist. Der Entladestrom, welcher zu jeder Zeit erzeugt wird, wird zum Ausgangsteil weitergegeben.
Bei der erfindungsgemässen, im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles beschriebenen Vorrichtung wird die Rasterelektrode gegen schnelle Zerstörung durch den primären ElektronenAbtaststrahl dadurch geschützt, dass der primäre Strom in einen sekundären Strom oder eine Raumladung mit verhältnismässig geringer Geschwindigkeit umgewandelt wird. Erfindungsgemäss wird bei einer derartigen Vorrichtung eine dünne Metallplatte zwischen dem Elektrodensystem angebracht, welches den primären Elektrodenstrahl und den Rasterstrahl erzeugt.
Der primäre Strahl tastet die Oberfläche dieser Platte ab, deren Dicke so gewählt ist, dass an ihrer Rückseite an der Stelle, wo der primäre Strahl auf der Vorderseite auftrifft, eine Emission langsamer Elektronen stattfindet, deren Geschwindigkeit ausgedrückt in Volt viel kleiner ist als die Geschwindigkeit der primären Elektronen.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Anordnung der Vorrichtung, Fig. 2 zeigt eine praktische Ausführung des photoelektrischen Rasters und der dazwischengesetzten Platte.
In Fig. 1 bedeuten : 5 eine Vakuumröhre, in welcher eine die Elektronen aussendende Kathode 1, geheizt durch die Batterie12, enthalten ist, ferner ein Richtschirm 2, der von der Batterie 13 auf einem entsprechenden Potential gehalten wird, um das Strahlenbüschel zu verdichten und auf die gegenüber-
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gebracht wird, ausserdem Ablenkelektroden 4 und 4', durch welche das Strahlenbündel gezwungen wird, die plattenförmige Elektrode 6 in bekannter Weise abzutasten. 14 ist eine Batterie, um die Platte 6 auf einem Potentiale zu halten, das mit Rücksicht auf die Anode 3 positiv ist.
Die Elektrode 6 besteht aus einer Metallschichte, z. B. Aluminium von einer Dicke von wenigen Mikron. Die mit grosser Geschwindigkeit sich bewegenden Elektronen, welche von der Kathode 1 emittiert werden, treffen auf die Elektrode 6 und treten auf der andern Seite dieser Elektrode mit der Geschwindigkeit von fast Null aus. Sie erzeugen somit hinter dieser Elektrode 6 eine Raumladung. 7 ist eine gitterförmige Steuerungselektrode, an deren Oberfläche sich eine grosse Anzahl von Elementen aus photoelektrischem Material befinden, die untereinander isoliert sind.
Eine geeignete Art der Anordnung der Elektrode 7 ist in Fig. 2 gezeigt. 16 stellt die netzförmigen Leitungsdrähte dar, die mit einer dünnen Schicht von Isoliermaterial17 und einer Schicht 18 aus photoelektrischem Material, z. B. einer dünnen Schicht von Cesium, bestehen. Die Innenleiter 16 werden
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mittels einer nicht gezeichneten Stromquelle auf einem bestimmten Potential gehalten. Wenn der Lichtstrahl-M vom Bild usw. durch die Linse 9 auf die Elektrode y projiziert wird, so werden Elektronen von jedem photoelektrischen Element 18 der Elektrode ? ausgestrahlt und das Potential wird vergrössert.
Das Potential, welches tatsächlich an jeder Stelle erreicht wird, hängt von dem Ausmasse der Emission von Photoelektronen ab und ist daher proportional der einfallenden Lichtintensität. Ausserdem hängt dieses Potential von der Photoelektronenemission, von dem Einfluss des Kriechstromweges an den einzelnen Punkten sowie von der Potentialdifferenz der Elektroden ab, wird jedoch in keiner Weise von der Anzahl der Abtastungspunkte beeinflusst. Wenn das Potential des gitterförmigen Leiters 16 richtig gewählt ist, so wird das Potential der photoelektrischen Elemente 18 bezüglich der Platte 6 negativ und die Elektronen niedriger Geschwindigkeit, welche auf der Rückseite der Platte 6 auftreten, werden daran verhindert, zu schnell auf die photoelektrischen Elemente 18 zu treffen.
Eine netzförmige Anode 8 ist am Ende der Röhre 5 angeordnet. Wenn ein richtig gewähltes Potential auf der Anode 8 mittels der Batterie 15 erzeugt wird, so erreicht ein Teil der von der Elektrode 6 emittierten Elektronen die Anode 8 und erzeugt einen Raumstrom, welcher in den Austrittskreis gelangt, wodurch ein Potentialabfall über den Widerstand 19 erzeugt wird. Wenn daher ein starker Elektronenabtaststrahl auf die Elektrode 6 auftrifft, wird ein Elektronenstrom niedriger Geschwindigkeit von demselben Punkt, aber an der Rückseite der Elektrode 6 ausgesandt, welcher einen Strom im Austrittskreis herstellt. Der Spannungsabfall im Widerstand 19 ist proportional der Lichtintensität an jedem Punkte des Bildes, welches auf die Elektrode 7 einwirkt.
Die Röhre besteht aus einer Kathode mit geeigneten Ablenkplatten, die einen Strahl von Elektronen mit grosser Geschwindigkeit aussendet, welche auf der Platte 6 auftreffen. Diese Platte ist so dünn, dass der Elektronenstrom durch sie hindurchgeht und an deren anderer Seite mit einer Geschwindigkeit von praktisch Null heraustritt, so dass tatsächlich eine grosse Kathode gebildet wird, die nur in dem Augenblick-wirksam wird, wenn der Elektronenstrom auf der andern Seite auffällt, d. h. er bildet eine Kathode, die Elektronen von einem Punkt aussendet, der sich schnell dem Raster der Platte folgend bewegt. Nahe an dieser Platte ist die Elektrode 7,-welche aus einer Elektrode besteht, die auf einem in bezug auf 6 negativen Potential gehalten wird und die mit einem Isoliermaterial bedeckt ist, das wieder eine Schicht aus photoelektrischen Teilchen trägt.
Dies soll in bezug auf die Platte 6 als Gitter wirken und bildet zusammen mit der Anode 8 eine Art Triode. Licht fällt auf diese Platte 7 und bewirkt eine photoelektrische Emission, welche das Potentiale der verschiedenen Teile dieser Oberfläche je nach der Lichtstärke ändert. Das Potentiale jeder einzelnen Stelle wird durch das Verhältnis zwischen Widerstand und Isoliermaterial und die Stärke des photoelektrischen Stromes bestimmt und hiedurch wird die Stromstärke des durch diesen Teil der Triode fliessenden Stromes gesteuert, wenn die unter ihr liegende virtuelle Kathode wirksam wird.
Die Elektrode 6 kann aus einem Material bestehen, das für sekundäre Elektronenemission besonders empfänglich ist, z. B. ein Aluminiumblech, das an seiner Rückseite für diesen Zweck besonders behandelt wurde. Wenn der Kathodenstrahl auf ein solches Blech auftrifft, wird er eine genügend grosse Raumladung erzeugen, entsprechend der sekundÅarenElektronenemission, die primären Elektronen werden jedoch praktisch davon abgehalten werden, hindurchzugehen.