Verfahren und Vorrichtung zum Empfangen von telegraphisch übermittelten Bildern mittelst einer Kathodenstrahlröhre. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Empfangen von tele graphisch übermittelten Bildern mittelst einer Kathodenstrahlröhre. Die Übermittlung kann sowohl über Draht oder drahtlos bewerk stelligt werden.
Es sind Empfänger bekannt, in welchen eine elektrische Entladungsröhre verwendet wird, in welcher ein Kathoden strahlenbündel erzeugt wird, das einen empfind lichen Schirm trifft, der unter dem Einfluss des Elektronenaufpralls fluoresziert, so dass die Treffstelle wahrnehmbar wird. Mittelst veränderbarer elektrischer oder magnetischer Felder kann dieses Bündel derart gesteuert werden, dass es den Schirm in einer bestimm ten Weise abtastet. Ferner wird durch Steue rung der Intensität der Strahlen die Hellig keit des Fluoreszenzlichtes geändert.
Durch eine in der gewünschten Weise mit der Steue rung des Bündels vereinigte Steuerung der Intensität ist es möglich, ein sichtbares Bild auf dem Schirm zu entwerfen. Die Helligkeit dieses Bildes hängt zum grossen Teil von der Geschwindigkeit, mit welcher die Elektronen den Schirm treffen, ab, und zwar nimmt sie mit derselben zu.
Bei den bekannten Vorrichtungen kann die Geschwindigkeit der Elektronen nicht über einen gewissen Wert vergrössert werden, da die Elektronen bei zunehmender Geschwin digkeit ihre Empfindlichkeit gegen auf sie ausgeübte Kräfte verlieren. Bei Versuchen, die angestellt wurden, um dies durch Ver grösserung der Intensität des Feldes auszu gleichen, wurde sehr bald eine unzulässig grosse Stromstärke erreicht.
Es wurde festgestellt, dass eine andere Schwierigkeit, die bei den bekannten Vorrich tungen mit einer grossen Elektronengeschwin digkeit verbunden ist, darin bestand, dass die unter diesen Bedingungen zwecks Änderung der Intensität des Kathodenstrahls erforder liche Gitterspannung sich als so hoch erwies, dass infolge der sehr grossen Aktivität der Ionen in der Umgebung der mit einer Oxyd schicht überzogenen Kathode die Lebensdauer der Kathode erheblich verkürzt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ge stattet die Elektronengeschwindigkeit beliebig zu vergrössern, um ein lichtstarkes Bild auf dem empfindlichen Schirm zu erhalten, ohne dass hierdurch jedoch die Empfindlichkeit der Elektronen gegen Abweichungen beeinträch tigt wird.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung werden die elektrischen oder magnetischen Felder, die die Intensität und die Lage des Kathodenstrahls steuern an einer Stelle der Röhre angeordnet, in welcher die Elektronen noch eine geringe Geschwindigkeit haben und erst nach dieser Stelle wird diese Geschwin digkeit auf einen hohen Wert gebracht.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel einer zur Ausführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung durch.
Fig. 1 teils im Schnitt und teils sche matisch.
Fig. 2 ist eine Einzelschnittdarstellung dieser Ausführungsform.
Fig.3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 in Fig. 1.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Detailvarianten. Die Kathodenstrahlröhre 10 ist am einen Ende mit einer sogenannten Elektrodenkanone 11 versehen, mittelst derer ein Kathoden strahl 12 erzeugt werden kann, der am an dern Ende 13 der Röhre 10 einen fluoreszie renden Schirm 14 trifft, mit dem die Innen fläche der Röhre 10 überzogen ist.
Zwischen dem fluoreszierenden Schirm 14 (Fig. 1 und 2) und der Wand 13 der Ka thodenstrahlröhre 10 ist ein Silberbelag 14., angebracht, der genügend dünn ist, um Licht durchzulassen.
Die Elektronenkanone 11 ist mit einem Heizdraht 15, einer Kathode 16, einem Gitter 17 und einer Anode 18 versehen.
Die übertragene Energie wird mit Hilfe einer Antenne 19 empfangen, die mit einem Abstimmkondensator 20, einer Selbstinduk tion 21 und einer Erdverbindung 22 versehen ist. Die Selbstinduktion 21 ist mit einem Hochfrequenzverstärker 23 gekoppelt, dessen Energie einem Detektor und Niederfrequenz- verstärker 24 zugeführt wird. Die Ausgangs energie des Niederfrequenzverstärkers 24 wird einem Filter 25 zugeführt, der ausschliesslich Schwingungen in Synchronisierfrequenz durch lässt.
Ein zweiter Filter 26 lässt nur Schwin gungen in Abtastfrequenz durch, und die von der Helligkeit des Bildes erzeugten Schwin gungen werden der Primärspule eines Trans formators 27 zugeführt, dessen Sekundärspule mit dem Gitter 17 der Elektronenkanone verbunden ist.
Von dem Filter 25 werden die Schwingun gen in Synchronisierfrequenz einer Schaltan ordnung zugeführt, mit welcher die Spulen 28 verbunden sind; von diesen Spulen 28 wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das die Auf- und Abbewegung des Katho denstrahls 12 bewirkt.
Von dem Filter 26 werden die Schwin gungen einer Schaltanordnung zugeführt, die mit den Spulen 23 verbunden ist, von denen ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das die wagrechte Bewegung des Kathoden strahls bewirkt. Infolge der vereinigten Wir kung der von den Spulen 28 und 29 erzeug ten Felder wird der Kathodenstrahl 12 hin tereinander jeden der Punkte des fluoreszie renden Endes 13-14 der Röhre 10 beleuchten.
Der Anode 18 wird eine positive Span nung zugeführt, die von einer Spannungs quelle 30 von 500 Volt geliefert wird.
Am Ende der Röhre 10 ist ein aus feinem Drahtgeflecht hergestellter, zylindrischer Teil 31 mit Boden 35 angeordnet, der mit seinem offenen Ende der Elektronenkanone 11 zuge wandt ist. Der linke Teil dieses Organs 31 ist im Kontakt mit einem Silberbelag 32, der die Innenfläche der Röhre 10 zwischen den Grenzlinien 33 und 34 überzieht. Der Boden 35 des Teils 31 bildet einen Schirm, der die nach dem fluoreszierenden Schirm 13-14 wandernden Elektronen des Katho denstrahls -12 in Richtung der in Fig. 2 an gegebenen Pfeile 36 durchlässt.
Dem Silberbelag 32 und dem Schirm 35 wird eine positive, von einer -Spannungs- quelle 37 gelieferte Spannung zugeführt, die zum Beispiel 2000 Volt beträgt.
Durch die Batterie 39, Verbindung 38 und Silberbelag 37 wird dem Belag 14. eine Spannung von 20000 Volt zugeführt. Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Von der Elektronenkanone 11 werden die Elektronen mit einer verhältnismässig gerin gen Geschwindigkeit ausgesandt, die durch die positive Spannung an der Anode 18 be dingt wird. Bei dieser kleinen Geschwindig keit sind die Elektronen gegen auf sie aus geübte Kräfte äusserst empfindlich; sie wer den daher leicht durch das von den Spulen 28 und 29 erzeugte Feld gesteuert. Ausser dem wird bei dieser geringen Geschwindig keit die Intensität des Kathodenstrahls von der verhältnismässig niedrigen Spannung am Gitter 17 gesteuert.
Unmittelbar nachdem sich die Elektronen ausserhalb des Einflusses des von den Spulen 28 und 29 erzeugten Feldes befinden, wird ihre Geschwindigkeit unter dem Einfluss der hohen positiven Spannung von 2000 Volt am Schirm 35 vergrössert. Wenn die Elektronen den Schirm 35 erreichen, weisen sie denn auch eine so grosse Geschwindigkeit auf, dass die meisten von ihnen durch die Öffnungen des Schirmes hindurchwandern und in Richtung der Pfeile 36 auf den fluoreszierenden Be lag 14 auftreffen, so dass an der Treffstelle 40 ein heller Fleck gebildet wird, der an der Aussenseite der Röhre sichtbar ist.
Ausserdem werden die auf den Schirm 35 auftreffenden Elektronen eine sekundäre Emission ein leiten, deren Elektronen in Richtung der Pfeile 41 nach dem fluoreszierenden Belag 14 wandern. Diese Elektronen treffen gleichfalls an der Stelle 40 auf den Belag 14, so dass sie die Helligkeit des Fleckes vergrössern. Irrfolge des grossen Potentialunterschiedes zwi schen dem Schirm 35 und dem Schirm 13-14 wird die Geschwindigkeit der Elektronen auf ihrem Wege von dem Schirm 35 nach dem Schirm 13-14 noch weiter vergrössert.
Die auf den fluoreszierenden Belag 14 auf treffenden Elektronen werden mittelst der Sil- berbeläge 14" und 37 und des Leiters 38 nach der Kathode 16 zurückgeführt.
Das auf der Wand 13 der Röhre 10 ent worfene Bild kann mittelst einer Linse 42 auf einen Schirm 43 projiziert werden.
Bei der Schaltanordnung nach Fig. 4 ist in dem rechten Teil der Röhre 10 ein be sonderes Fenster 44 angebracht, das den fluoreszierenden Belag 14 der Fig. 1 und 2 ersetzt. Ein Fenster solcher Bauart wird manchmal mit dem Namen "Wehneltferister4@ bezeichnet und weist die Eigenschaft auf, dass es Elektronen durchlässt, die sich mit grosser Geschwindigkeit bewegen. Die Wir kungsweise der Vorrichtung nach Fig. 4 ent spricht im übrigen derjenigen der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2.
Die durch das Weh- neltfenster in Richtung der Pfeile 45 hin durchgehenden Elektronen kann man auf eine photographische Platte oder einen Film 46 fallen lassen, auf denen das empfangene Bild festgelegt wird.
Die der Anode 18 und den Schirmen 35 und 13-14 zugeführten Spannungen können in weitem Umfange geändert werden, damit sie sich für verschiedene Schaltanordnungen eignen. Es wird zum Beispiel in gewissen Fällen für wünschenswert gehalten, dass der Anode 18 eine positive Spannung von 500 Volt, dem Schirm 35 eine positive Spannung von 3000 Volt und dem Schirm 13-14 eine positive Spannung von 60000 Volt zugeführt wird. In diesem Falle ist die Spannung am Schirm 13-14 20 mal grösser als diejenige am Schirm 35. Unter diesen Bedingungen hat sich ergeben, dass beim Isolieren des Schirms 35 vom Schirm 13-14 Schwierigkeiten ein treten können. Sollten diese Schwierigkeiten eintreten, so kann der Abstand zwischen den beiden Schirmen um so viel grösser gestaltet werden, als sich als nötig erweist.
Mit Rück sicht hierauf wird die Länge der Röhre 10, wie dies in Fig. 5 angegeben ist, zweckmässig vergrössert und es wird eine Spule 47 ange bracht, die ein elektromagnetisches Feld er zeugt, unter dessen Einfluss die Elektronen über parallele Bahnen von dem Schirm 35 nach dem Schirm 13-14 wandern. Der Schirm 13-14 kann mit einem Kühl mantel 48 mit Zu- und Ableitungsstutzen 49 beziehungsweise 50 umgeben werden. Die Wand 51 des Kühlmantels ist aus hellem durchsichtigem Stoff hergestellt.
In den Figuren wurde nur ein einziger Schirm 35 zwischen der Anode 18 und dem Schirm 13-14 angebracht.
Es kann jedoch in gewissen Fällen er wünscht sein, dass mehrere Schirme hinter einander in der Röhre angebracht werden, von denen jeder, eine positive Spannung ge genüber der Kathode besitzt, die um so höher wird, je weiter der Schirm von der Kathode entfernt ist. Hierdurch nimmt die Geschwin digkeit der Elektronen gemäss einer Anzahl von Stufen zu, die der Zahl der zwischen der Elektronenkanone und dem Schirm 13-l4 befindlichen Schirme entspricht.