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Elektrische Entladungsröhre mit einem Bildschirm
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Fernsehzwecke,photokonduktive Schicht bewegt wird, indem der Elektronenstrahl der Entladungsröhre einen wandernden Lichtpunkt erzeugt, der mittels eines Objektivs auf die photokonduktive Schicht projiziert wird.
Es ist ferner eine Anordnung bekannt geworden, bei der eine grosse Anzahl von Scheiben vorgesehen ist, die dazu dienen, das Potential der auf dem Bildschirm befindlichen Elektroden bei Auffallen eines Elektronenstrahls zu ändern.
Das Ziel der Erfindung besteht unter anderem darin, eine Anordnung zu schaffen, die einen geringen Raumbedarf aufweist. Zu diesem Zweck wird der Bildschirm in einer elektrischen Entladungsröhre untergebracht.
Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung besitzt einen aus einer Elektroleuchtstoffschicht bestehenden Bildschirm, welcher zwischen zwei Gittern aus je einer Anzahl einzelner, sich nicht schneidender langgestreckter Elektroden angeordnet ist, wobei jede Elektrode auf einer Schirmseite sämtliche Elektroden auf der andern Seite kreuzt, und zwei mit dem Bildschirm in der Hülle der Entladungsröhre angeordnete Elektronenspritzen zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten konzentrierten Elektronenstrahles, die mit einem ersten bzw. zweiten Ablenksystem zusammenarbeiten.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende einer jeden Elektrode auf einer Seite der Elektroleuchtschicht in an sich bekannter Weise über einen Materialstreifen, dessen Widerstand sich beim Auffallen elektromagnetischer oder korpuskularer Strahlung verändert, mit einer ersten gemeinsamen Elektrode verbunden ist, und dass ein Ende einer jeden Elektrode auf der andern Seite der Elektroleuchtschicht über Materialstreifen, deren Widerstand sich beim Auffallen von elektromagnetischer oder korpuskularer Strahlung verändert, mit einer zweiten gemeinsamen Elektrode verbunden ist, und dass die zwei Elektronenspritzen derart geordnet sind, dass der erste Elektronenstrahl die mit der ersten gemeinsamen Elektrode verbundenen Materialstreifen, deren'Widerstand sich ändert, und der zweite Elektronenstrahl die mit der zweiten gemeinsamen Elektrode verbundenen Materialstreifen,
deren Widerstand sich ändert, nacheinander abtasten können.
Stoffe, deren Widerstand sich ändert, wenn sie von elektromagnetischer oder Korpuskularstrah - lung getroffen werden, sind z. B. Kadmiumsulfid,'Zinkkadmiumsulfid und Bleioxyd.
Bei einer Röhre nach der Erfindung können die Widerstandsänderungen dadurch herbeigeführt werden, dass die Elektronenstrahlen die mit den unterschiedlichen Elektroden verbundenen Streifen direkt treffen oder die Elektronenenergie zunächst in elektromagnetische Strahlung, z. B. Licht, umgesetzt und mit dieser Strahlung die Widerstandsänderung herbeigeführt wird. Zu diesem Zweck kann zwischen den Materialstreifen, deren Widerstand sich ändert, und den Elektronenspritzen ein Leuchtschirm angeordnet sein. Die von einem Elektronenstrahl in einem bestimmten Punkt dieses Schirmes erzeugte Strahlung fällt auf einen bestimmten Materialstreifen, dessen Widerstand sich ändert.
Die Wirkungsweise einer elektrischen Entladungsröhre nach der Erfindung ist mit der obengeschilderten bekannten Einrichtung vergleichbar, in dem Sinne, dass die Einschaltung einer bestimmten Elektrode dadurch bewirkt ist, dass mittels eines Elektronenstrahles der Widerstand des mit. dieser bestimmten Elektrode verbundenen Streifens herabgesetzt wird, wodurch die Spannung der gemeinsamen Elektrode auf diese bestimmte Elektrode übergeführt wird. Da hiebei Elektronenstrahlen zur Anwendung kommen, ist der Bildschirm sinngemäss in einer elektrischen Entladungsröhre unterzubringen.
Eine Entladungsröhre nach der Erfindung und eine damit verbundene Einrichtung hat unter anderem die nachfolgenden Vorteile.
Die Bildpunkte werden nicht weiter vom Auftreffen eines Elektronenbundels auf einen Leuchtschirm, sondern ausschliesslich durch den Kreuzungspunkt zweier Elektroden bestimmt. Diese Punkte werden also stets die gleiche Form und Abmessung haben. Die Elektronenbündel der beiden Elektronenspritzen stellen nur ein Hilfsmittel dar, um die einzuschaltenden Elektroden zu bestimmen. Es handelt sich also lediglich darum, in diesem Bündel eine hinreichende Anzahl Elektronen zu transportieren, um die gewünschte Widerstandsverringerung herbeizuführen. Statt der Verwendung eines Elektronenstrahles runden Querschnittes können hiedurch z. B. bandförmige Elektronenstrahlen verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass eine grössere Anzahl von Elektronen transportiert werden kann.
Ein anderer Vorteil besteht darin, dass die Elektronenbündel nur in einer einzigen Richtung abgelenkt zu werden brauchen. Man braucht also weiter keine verwickelten Ablenksysteme. Einer der wichtigsten Vorteile besteht aber darin, dass die.
Abmessungen der Entladungsröhre nach der Erfindung beträchtlich geringer als die der bisher verwandten Röhren sein können. Dies rührt teilweise daher, dass an die Form des Treffpunktes und an die Art der Elektronenstrahlablenkung keine hohen Anforderungen gestellt zu werden brauchen. Dies ist teilweise eine Folge des allgemeinen geometrischen Aufbaues. Was die ersten zwei Punkte anbelangt, ist es bekannt, die Länge des Elektronenstrahles von dem Punkt aus, wo er auf eine Elektrode auftrifft, bis zur
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Kathode gering sein kann. Steht die Richtung der Elektronenspritzen senkrecht zur Oberfläche der Gitter, so werden die drei Abmessungen der Entladungsröhre nach der Erfindung im wesentlichen ganz durch die
Länge und Breite des aufzubauenden Bildes und die Länge der Elektronenspritzen bestimmt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer Entladungsröhre nach der Erfindung hat aber in einer
Richtung senkrecht zum Bildschirm eine noch geringere Abmessung. Es ist nämlich tunlich, die Richtung der Elektronenstrahlen und deshalb die der Elektronenspritzen parallel zum Bildschirm laufen zu lassen.
Es entsteht dann eine platte dosenförmige Entladungsröhre, die bequem in einem Apparat von geringer
Tiefe untergebracht werden kann. Bei dieser Ausbildung ist es sogar tunlich, die beiden Elektronenstrah- len an der Vorderseite der Gitter an diesen vorbei laufen zu lassen.
Ebenso wie bei der obengeschilderten bekannten Einrichtung ist es möglich, die Elektroden von einem oder von den beiden Gittern parallel verlaufen zu lassen. Die Elektroden auf einer Seite kreuzen dann die Elektroden auf der andern Seite vorzugsweise senkrecht.
Es ist nicht notwendig, jedes Ende einer Elektrode eines Gitters über einen gesonderten Materialstrei- fen, dessen Widerstand sich ändert, mit der gemeinsamen Elektrode zu verbinden. Es hat sich als möglich erwiesen, nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung, die Elektroden eines Gitters mit einem einzigen Materialstreifen, dessen Widerstand sich ändert, zu verbinden, und diesen gemeinsamen
Streifen über seine ganze Länge elektrisch leitend mit der gemeinsamen Elektrode zu verbinden.
Eine besonders einfache Bauart der Elektroleuchtschicht entsteht, wenn die Elektroden der beiden
Gitter ringsum oder auf einer Seite mit dem Elektroleuchtstoff überzogen und die beiden Gitter dann mit den Uberzogenen Seiten gegeneinander gedrückt werden.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Pig.1 zeigt schaubildlich eine Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung, bei der die
Widerstandsänderungen durch Elektronenstrahlen aus Elektronenspritzen senkrecht zur Bildschirmebe ne stattfinden. Fig. 2 zeigt eine entsprechende Ausbildung mit Elektronenspritzen parallel zur Bildebene, und Fig. 3 ist eine Teildarstellung einer Ausführungsform, bei der ein Leuchtschirm zwischen einer Elektronenspritze und den Streifen mit veränderlichem Widerstand angeordnet ist.
In Fig. l ist die Glaswand einer elektrischen Entladungsröhre mit 1 bezeichnet. Diese Wand ist mit zwei Seitentüllen 3 und 5 versehen, in denen zwei Elektronenspritzen untergebracht sind. Die Entladungsröhre enthält eine Elektroleuchtplatte 7, die auf einer Seite mit einer Anzahl paralleler Gitterdrähte 9 versehen ist. Auf der andern Seite befinden sich parallele Gitterdrähte 11, welche die Gitterdrähte 9 senkrecht kreuzen. Die Gitterdrähte 9 sind an einem Ende mit Streifen 13 verbunden, die aus einem Material bestehen, dessen Widerstand sich während des Elektronenbombardementes ändert. Diese Streifen 13 sind weiter mit der ersten gemeinsamen Elektrode 15 verbunden, die mit einer Stromzu- leitung 17 versehen ist.
Die Gitterdrähte 11 sind auf einer Seite ebenfalls mit Streifen 19 aus einem Material verbunden, dessen Widerstand sich während des Elektronenbombardementes ändert. Die Streifen 19 sind weiter mit der zweiten gemeinsamen Elektrode 21 verbunden, die eine Stromzuleitung 23 hat.
Die Stromzuleitungen 17 und 23 sind mit verschiedenen Punkten des in der Mitte geerdeten Spannungsteiles 25 über die Spannungsquelle 27 verbunden.
In der Seitentülle 3 ist die schematisch dargestellte Elektronenspritze untergebracht. Diese Elektronenspritze erzeugt ein Elektronenbündel 4, das mittels der Ablenkplatten 6 und 8 über die Streifen 13 hin und her schwenkbar ist. Die Seitentülle 5 enthält eine ebenfalls schematisch dargestellte Elektronenspritze 10. Diese Elektronenspritze 10 erzeugt einen Elektronenstrahl 12, der mittels der Ablenkplatten 14 und 16 über die Streifen 19 hin und her geschwenkt werden kann.
Die Wirkungsweise der Röhre ist wie folgt :
Die Streifen 13 bzw. 19 haben, wenn keine Elektronen auf sie aufprallen, einen sehr hohen Widerstand. Dieser Widerstand kann beträchtlich höher als der Abteilungswiderstand einer jeden Gitterelektrode gegen Erde sein. Wird keiner der Streifen 13 oder 19 von Elektronen getroffen, so hat das Potential der Gitterelektroden auf beiden Seiten der Platte 7 annähernd Erdpotential. Werden die Elektronenspritzen 2 und 10 eingeschaltet und an die Ablenkungselektroden 6 und 8 bzw. 14 und 16 veränderliche, z. B.
Sägezahnspannungen angelegt, wodurch die Bündel 4 bzw. 12 nacheinander die Streifen 13 bzw. 19 abtasten, so wird der Widerstand eines getroffenen Streifens 13 bzw. 19 abnehmen. Der mit dem getroffenen Streifen verbundene Gitterdraht erreicht dann ein Potential, das zum Potential der entsprechenden gemeinsamen Elektrode 15 oder 21 heranrückt und ihm praktisch gleich werden kann. Dies bewirkt, dass am Kreuzpunkt dieser Gitterdrähte ein Spannungsunterschied auftritt, wodurch die Elektroleuchtplatte 7 daselbst aufleuchten kann.
Weil sich der Widerstand der nicht getroffenen Streifen 13 bzw. 19 ändert, wird an den Kreuzpunkten der eingestellten Gitterdrähte und der nichteingeschalteten Gitterdrähte keine
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Lichterscheinung auftreten, wenn die Spannung der gemeinsamen Elektroden 15 bzw. 21 gegen Erde nicht hinreicht, um die Elektroleuchtplatte 7 zum Aufleuchten zu bringen. Eine Lichterscheinung kann nur an einem Kreuzpunkt zweier beiderseitig der Elektroleuchtplatte 7 liegenden Gitterdrähte entstehen, bei denen das Potential des einen gegen Erde erhöht und das Potential des andern gegen Erde verrin- gert wird.
Naturgemäss kann man die Spannungen in bezug auf einen andern Punkt festen Potentials betrachten.
Am einfachsten ist es aber, diesen Punkt festen Potentials an Erde zu legen und deshalb ist dies im oben- geschilderten Fall angenommen worden.
Wenn man die Elektronenspritzen 2 bzw. 10 mit einem Steuergitter ausstattet, können die Bündel 4 bzw. 12 in ihrer Intensität moduliert werden. Die Steuerung kann dabei derart sein, dass ein oder zwei
Bündel zu einem bestimmten Zeitpunkt völlig unterdrückt werden. Dann entsteht also in der Leuchtplat- te 7 ein Muster von leuchtenden und nichtleuchtenden Punkten, wobei die Lichtintensität an sämtlichen leuchtenden Punkten gleich ist. Dies ist z. B. möglich, wenn man die Röhre für oszillographische Zwecke zu benutzen wünscht. Zur Wiedergabe von Fernsehbildern und z. B. Faksimileübertragung ist eine Grada- tion des Bildes notwendig.
Dies ist dadurch erreichbar, dass das eine oder die beiden Elektronenbandel nicht stets vollständig ausgesteuert werden. Die Widerstandsänderung der Streifen 13 bzw. 19 ist näm- lich von der auftreffenden Elektronenzahl und also von der dem Steuergitter der betreffenden Elektronen- spritze zugeführten Spannung abhängig.
Fig. 2 zeigt eine Ausbildung, die im wesentlichen der nach Fig. l entspricht. Die Elektronenspritzen sind in Fig. 2 aber in Seitentüllen 45 bzw. 47 untergebracht, die sich etwa parallel zum Bildschirm er- strecken. Die in Fig. l mit 13 bzw. 19 bezeichneten Widerstandsmaterialstreifen sind in Fig. 2 zu gemeinsamen Streifen 49 bzw. 51 vereinigt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, stehen diese Streifen 49 und 51 senkrecht zur Richtung der im vorliegenden Fall mit 53 bzw. 55 bezeichneten Gitterdrähte. Die Streifen 49 bzw. 51 stehen über ihre ganze Länge in elektrischer Berührung mit der ersten bzw. zweiten gemeinsamen Elektrode 57 bzw. 59. Bei dieser Aufstellung ist es möglich, mit zwei bandförmigen Elektronenstrahlen 61 und 63 parallel zur Bildebene abzutasten.
In Fig. 2 ist weiter noch dargestellt, wie die Git- terdrähte auf der Seite der Elektronenspritzen mit Widerstandsstreifen 65 bzw. 67 verbunden sind, die auf einer Seite mit einer leitenden Oberflächenschicht und Stromzuleitungen 69 bzw. 71 ausgestattet sind.
Der Widerstand zwischen jedem Gitterdraht und der Stromzuleitung 69 bzw. 71 wird dabei kleiner gewählt als der Widerstand des mit dem andern Ende des Gitterdrahtes verbundenen Streifens, wenn dieser nicht von Elektronen getroffen wird.
Durch Verwendung dieser Widerstandsstreifen besteht bei dieser Röhre keine weitere Abhängigkeit von dem Ableitungswiderstand eines jeden Gitterdrahtes. Hiedurch ist die Wirkung in vielen Fällen zu- verlässiger.
Fig. 3 ist eine Teildarstellung einer Röhre nach der Erfindung, die von einer Röhre nach Fig. 2 im wesentlichen nicht verschieden ist. Mit 73 sind eine Anzahl von Gitterelektroden bezeichnet, die über Streifen 75, deren Widerstand sich durch auffallendes Licht ändert, mit einer gemeinsamen Elektrode 77 verbunden sind. Ein bandförmiger Elektronenstrahl ist mit 79 bezeichnet. Dieser Strahl 79 trifft nicht die Streifen 75, wie in Fig. 2, sondern einen über den Streifen 75 angeordneten Leuchtschirm 81. In diesem Schirm 81 wird die Elektronenenergie in Licht umgesetzt, das die Widerstandsänderung der Streifen 75 bewirkt. Gegebenenfalls kann jeder Streifen 75 mit einer gesonderten Leuchtschicht versehen werden.
Bei der Verwendung von Entladungsröhren nach der Erfindung für Fernsehzwecke ist selbstverständlich positive oder negative Modulation des zugeführten Signals möglich.
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