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Elektronenstrahlröhre zur optischen Wiedergabe von Zeichen
Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlröhre zur optischen Wiedergabe von Zeichen auf einem Leuchtschirm, bei der eine Elektronenspritze einen Elektronenstrahl durch eine Maske schickt, in der die wiederzugebendenzeichen ausgeschnitten sind, wobei der Elektronenstrahl nach dem Passieren eines solchen Ausschnittes das betreffende Zeichen auf einen Leuchtschirm projiziert.
Es sind bereits viele Ausführungsformen bekannt, bei denen ein in einer Maske ausgeschnittener Buchstabe oder eine Ziffer mittels eines Elektronenstrahles auf einen Leuchtschirm projiziert wird. Bei Verwendung eines einzigen Elektronenstrahls wird dieser von Steuerimpulsen derart abgelenkt, dass der Strahl durch die richtige Öffnung in der Maske tritt und das von dieser Öffnung dargestellte Zeichen auf den Schirm projiziert. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform dreht sich der Strahl ständig in einer kegelförmigenBahn, wobei er gerade innerhalb der nahe an der Aussenseite einer Maske in Kreisform ausgeschnittenen Zeichen auf der Maske auftrifft und auf ihr eine kreisförmige Bahn beschreibt. Beim Passieren des gewünschten Ausschnittes wird das Bündel dann einen Moment aus seiner kreisförmigen Bahn abgelenkt.
Da das Wiedergeben der verschiedenen Zeichen sehr schnell erfolgen können muss, sind mechanische Bauarten hiefür zu träge. Die bekannten elektronenoptischen Wiedergabevorrichtungen sind aber im allgemeinen sehr kompliziert oder haben Nachteile hinsichtlich der Deutlichkeit der Wiedergabe.
Eine sehr einfache AusfUhrungsform ergibt sich, wenn nach der Erfindung die Maske sich kontinuierlich vor und quer zu einer Elektronenspritze entlang dreht, wobei gleichzeitig mit dem Passieren des wiederzugebenden Zeichenausschnittes vor und quer zur Spritze, ein Elektronenstromimpuls von der Spritze freigegeben wird, sodass dieses Zeichen auf den Leuchtschirm projiziert wird. Da die Maske kontinuierlich rotiert, z. B. mit 3000 Umdrehungen je Minute, hat die Trägheit keinen Einfluss, da keine mechanischen Massen beschleunigt oder verzögert zu werden brauchen. Die elektrische Einrichtung kann gleichfalls einfach sein, da die Elektronenspritze nur von kurzen Impulsen gesteuert zu werden braucht, welche die Unterdrückung des Elektronenstroms der Spritze gleichzeitig mit dem Passieren des wiederzugebenden Zeichens kurzzeitig aufheben.
Die Intensität dieser Impulse ist dabei nicht kritisch.
Durch Verschiebung der Phase der Steuerimpulse gegenüber der Phase der Spannung des die Maske antreibenden Elektromotors kann jedes beliebige Zeichen wiedergegeben werden. Da der Elektronenstrahl stets die gleiche Richtung hat, kann er durch sehr einfache elektronenoptische Mittel derart auf den Leuchtschirm gerichtet werden, dass ein scharfes vergrössertes Bild des ausgeschnittenen Zeichens inder Maske wiedergegeben wird. Die Schärfe hängt dabei ausserdem von der Zeitdauer jedes Steuerimpulse ab, da die Maske während jedes Impulses rotierend bleibt. Es ergibt sich aber, dass die Unschärfe sehr gering gehalten werden kann.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Fig. l ist ein Querschnitt einer Röhre nach der Erfindung schematisch dargestellt, und Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung einer solchen Röhre nach der Erfindung.
Die Röhre besteht aus einem zylindrischen Kolben l, der an einem Ende mittels eines Fensters 2 verschlossen ist, auf dem sich ein Leuchtschirm 3 befindet. Weiterhin ist der Kolben 1 mit einem Hals 4 mit Hilfe einer Scheibe 5 verbunden, in der die Kontaktstifte eingeschmolzen sind. Im Innern des Kolbens 1 ist eine Maske 6 angeordnet, die mit einem konischen Rand 7 versehen ist, in dem die wiederzugebenden
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Zeichen, im vorliegenden Falle die Ziffern 0 bis 9, ausgeschnitten sind. Die Maske'6 ist mittels der Welle 8 mit dem Rotor 9 verbunden. der im Hals 4 untergebracht ist. Der Rotor 9 bildet zusammen mit ausserhalb der Röhre angebrachten Spulen 10 einen motorischen Antrieb für die Maske.
Der Kolben 1 enthält weiterhin eine Elektronenspritze 11, die einen Querschlitz aufweist, in den der Rand 7 der Maske 6 eingreift, sodass er den Elektronenstrahl abfängt. Der Elektronenstrahl ist normalerweise unterdrückt und wird nur als kurzer Impuls gerade in den Zeitpunkten. in denen das wiederzugebende Zeichen den Strahl überquert, freigegeben. Die diesem Zeichen entsprechende Öffnung lässt somit ein entsprechend gestaltetes Elektronenbündel durch, sodass dieses Zeichen, im vorliegenden Falle die Ziffer 4, vergrössert auf dem Schirm 3 erscheint. Das Elektronenbündel wird daher bei jeder Umdrehung der Maske 6 kurzzeitig freigegeben, wenn die Ziffer 4 passiert. Die Zeitdauer der Impulse muss so kurz sein, dass das Zeichen sich während dieser Zeit nur geringfügig verschiebt.
Wenn die Maske 6 zehn Ziffern trägt und der mittlere Durchmesser des Randes 7 z. B. 3 cm ist, beträgt bei einer Geschwindigkeit von 3000 Umdrehungen je Minute die mittlere Umfangsgeschwindigkeit dieses Randes 500 cm/sek.
Bei einer 50-fachen Vergrösserung des Zeichens bis zu einer Höhe von 10 cm und einer Unschärfe von 1 mm muss die Beleuchtungsimpulszeit 311 sek. betragen. Eine solche Abbildung, 25 mal je Sekunde, ergibt ein flimmerfreies Bild.
Bei einer Ziffernabbildung von 5x10 cm ist die maximal zu beleuchtende Oberfläche (der Ziffer 8) ungefähr 30 cm2.
Zur Erzielung eines Bildes, das bei einer Impulsdauer von 4 ju sek und 25 Impulsen je Sekunde eine Lichtstärke hat, die bei Tageslicht gut sichtbar ist, braucht man eine elektronische Leistung von 0, 1 mW pro cm2. also 3 mW für 30 cm2. Bei einer Anodenspannung von 3 kV ist also ein Strom von durchschnittlich 1 mA erforderlich. Der Spitzenstrom jedes Impulses muss dann 10 mA sein, was keine Schwierigkeiten bietet. Der im Hals untergebrachte Elektromotor 9 kann so ausgebildet sein, wie es z. B. für Röntgenröhren mit Drehanode bekannt ist.
Obwohl nur eine Ausführungsform beschrieben wurde, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, weitere Ausführungsformen zu verwenden, z. B. mit mehreren Elektronenspritzen um eine Maske, einem Schirm mit grösseren Abmessungen u. dgl.