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Elektronenoptisches System für Kathodenstrahlröhren Die Erfindung betrifft ein elektronenoptisches System für Kathodenstrahlröhren, die mit Nachbeschleuneigung arbeiten.
Die Nachbeschleunigung des Elektronenstrahles geschieht im allgemeinen zwischen der schirmnahen Ablenkvorrichtung und dem Leuchtschirm, indem man das Nachbeschleunigungspotential längs der Kolbenwand sprunghaft oder allmählich ansteigen lässt. Dabei erhält man in der Achse Z eines lotationssymmetri- schen Kolbens Potentialverläufe entsprechend der Kurven a oder b der Fig. 1. Nach den bekannten Gesetzen der Elektronenoptik wirkt der Teil des Feldes, in dem der Potentialverlauf in der Achse nach oben gekrümmt
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relativ niedrige Weite bis etwa 10 beschränkt.
Man hat bereits versucht, in Verbindung mit einer stark sammelnd wirkenden Nachbeschleunigung ein Zwischenbild des abgelenkten leuchtflecks umgekehrt vergrössert aufeem leuchtschirm abzubilden und so mit einer Nachbeschleunigungslinse grössere Ablenkemp findlichkeit zu erreichen als ohne diese. Da bei einer solchenaiiordnuiig der Querschnitt des Elektronenstrahles vom Zwischenbild aus in Richtung zur Kathode stark zunimmt, müssen die Ablenkmeittelpraktisch im gleichen axialen Bereich des Elektronenstrahles angeordnet sein, um den Strahlquerschnitt innerhalb derAblenkmittel nicht zu stark anwachsen zu lassen.
Das ist etwa durch Verwendung eines elektrostatischen und eines magnetischen Ablenksystems möglich.
Derartige Ablenksysteme sind umständlich und verursachen Abbildungsfehler. Deshalb ist dieser Vorschlag nicht praktisch verwirklicht worden.
Es ist weiterhin bekannt, zwecks Steigerung der Ablenkempfindlichkeit und Auflösung einer Oszillographenröhre zwischen Äblenkvorrichtung und Leuchtschirm eine Elektronenlinse anzuordnen, die die Wirkungsweise einer torischen oder einer Zylinderlinse hat. Bei der bekannten Anordnung wird jedoch eine zerstreuende Zylinderlinse zur Erhöhung der Ablenkempfindlichkeit herangezogen.
Durch die Erfindung wird ein anderer Weg zur Erhöhung der Ablenkempfindlichkeit von Kathodenstrahlröhren aufgezeigt. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass bei einem leektronenoptischen System für Kathodenstrahlröhren mit Nachbeschleunigungsfeld das Na chbeschleunigungsfeld zwischen den schirm- lahenAblenkmitte1n. und dem Leuchtschirm derart angeordnet und ausgebildet ist, dass es im wesentlichen nur in der Ablenkebene der schirmnahen Ablenkmittel als Sammellinse wirkt, und dass Mittel vorgesehen sind, um nur in einer der Ablenkebenen zwischen den kathodennahen Ablenkmitteln und dem Leuchtschirm ein Zwischenbild zu erzeugen und umgekehrt auf dem Leuchtschirm abzubilden.
Zunächst sollen an Hand der Fig. 2 die grundsätzlichen Probleme aufgezeigt werden, die sich aus der Verwendung eines stark sammelnden Nachbeschleunigungsfeldes ergeben. In Fig. 2 ist schematisch der
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Elektronenstrahlverlauf gezeigt, l ist die Kathode, 2 der Überkreuzungspunkt des Elektronenstrahles, 3 die Hauptsammellinse, 4 das Ablenkfeld, 5 dieNachbeschleunigungssammellinse und 6 der Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre. Die Nachbeschleunigungslinse bildet den Ablenkmittelpunkt 7 in den Schnittpunktes des Strahles mit der Achse ab, der so weit vom Leuchtschirm entfernt sein soll, dass eine entsprechend grosse Auslenkung des Strahls auf dem Leuchtschirm entsteht.
Dabei wird auf den Leuchtschirm eine zwischen dem Ablenkmittelplmkt und der Nachbeschleunigungslinse liegende Ebene abgebildet, in die die Hauptsammellinse ein hinreichend kleines Zwischenbild des Überkreuzungspunktes entwerfen muss, damit auf dem Leuchtschirm ein genügend scharfer Leuchtfleck 9 entsteht. Dies kann erreicht werden, veiin der Strahlöffnungswinkel ss am Leuchtschirm und damit der Strahldurchmesser in der Nachbeschleunigungslinse ein bestimmtes Mass nicht unterschreitet. Damit dazu der Strahldurchmesser in der Hauptsammellinse nicht zu gross wird, muss diese möglichst nahe beim Zwischenbild liegen.
Aus der letzten Forderung ergibt sich nun, wie schon oben erwähnt, dass es bei dieser Anordnung praktisch nicht möglich ist, die Ablenkmittel für die beiden Ablenkebenen hintereinander auf der Röhrenachse anzuordnen. Sorgt man erfindungsgemäss jedoch dafür, dass ein Zwischenbild nur in einer der Ablenkebenen, etwa durch Anordnung einer Zylinderlinse zwischen den beiden Ablenkmittel, erzeugt wird, so sind die üblichen Ablenksysteme mit hintereinander auf der Röhrenachse angeordnetenAblenkmitteln verwendbar.
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gegeben. Man kann daher das N : r'hbeschleunigungsfeld z. B. nur inder Ablenkebene der schirmnahen Platten sammelnd, in derAblenkebe :. b der kathodennahenPlatten aber nicht oder nur schwach sammelnd oder zerstreuend machen.
Die Fig. 3a und 3b zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Elektronenstrahlverlauf ist in zwei zueinander senkrechten Ebenen schematisch gezeigt. Das Nachbeschleunigungsfeld 10 wirkt, beispielsweise durch Eingriff des Feldes in die schirmnahen Ablenkplatten 11, nur in der Ablenkebene dieser Platten sammelnd, so dass sich nur ihre Ablenkebene Dei starker Nachbeschleunigung umkehrt (Fig. 3a). Zur Einstellung des bei 12 erscheinenden Zwischenbildes, das nun eine Brennlinie senkrecht zur Ablenkebene der schirmnahen Platten ist, ist eine Linse 13 zwischen den kathodennahen Ablenkplatten 14 und den schirmnahen Ablenkplatten 11 angeordnet, die im wesentlichen nur in der Ablenkebene der schirmnahen Platten sammelnd wirkt, vorzugsweise eine Zylinderlinse. Die Ablenkung durch die ka thodennahen Ablenkplatten (Fig.
Sb) bleibtdagegen unverändert oder wird durch eine Zerstreuungswirkung des Nachbeschleunigungsfel- des in dieser Richtung (15) noch erhöht. Die Linie 13 hat in dieser Ablenkebene keinen Einfluss auf den Strahlverlauf, was durch die Punktierung ihres Umrisses angedeutet ist.
Es kann sich empfehlen, die Brechkraft der Linse 13 in der Ablenkebene der schirmnahen Platten nicht konstant, sondern in Abhänhigkeit von der Ablenkung durch die kathodennahen Platten derart auszubilden, dassdiebeiderAblenkung durch die kathodennaben platten entstehenden Fleckverzerruagen möglichst klein werden.
Die Hauptsammellinse 16 kann rotationssymmetrisch, zylindrisch oder torisch ausgebildet sein.