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.
Method and device for receiving telegraphically transmitted images by means of a cathode ray tube. The invention relates to a method and a device for receiving telegraphically transmitted images by means of a cathode ray tube. The transmission can be done either by wire or wirelessly.
There are known receivers in which an electrical discharge tube is used, in which a cathode beam is generated that hits a sensitive screen that fluoresces under the influence of the electron impact, so that the point of impact is perceptible. This bundle can be controlled by means of variable electric or magnetic fields in such a way that it scans the screen in a certain way. Furthermore, the brightness of the fluorescent light is changed by controlling the intensity of the rays.
By controlling the intensity in the desired manner with the control of the beam, it is possible to create a visible image on the screen. The brightness of this picture depends to a large extent on the speed with which the electrons hit the screen, and it increases with it.
In the known devices, the speed of the electrons cannot be increased beyond a certain value, since the electrons lose their sensitivity to the forces exerted on them as the speed increases. In attempts that were made to compensate for this by increasing the intensity of the field, an inadmissibly high current strength was very soon reached.
It was found that another difficulty associated with the known devices with a high electron velocity was that the grid voltage required under these conditions to change the intensity of the cathode ray turned out to be so high that, as a result of the very large activity of the ions in the vicinity of the cathode coated with an oxide layer, the life of the cathode is considerably shortened.
The method according to the invention enables the electron speed to be increased as desired in order to obtain a bright image on the sensitive screen without, however, thereby impairing the sensitivity of the electrons to deviations.
According to the method according to the invention, the electric or magnetic fields that control the intensity and the position of the cathode ray are arranged at a point in the tube in which the electrons still have a low speed and only after this point does this speed increase to a high one Brought value.
The drawing illustrates an exemplary embodiment of a device used to carry out the method.
Fig. 1 partly in section and partly cal matic.
Fig. 2 is a detail sectional view of this embodiment.
3 is a cross-section along line 3-3 in FIG. 1.
4 and 5 show detailed variants. The cathode ray tube 10 is provided at one end with a so-called electrode gun 11, by means of which a cathode beam 12 can be generated, which at the other end 13 of the tube 10 hits a fluorescent screen 14 with which the inner surface of the tube 10 is covered .
Between the fluorescent screen 14 (Fig. 1 and 2) and the wall 13 of the cathode ray tube 10, a silver coating 14 is attached, which is thin enough to allow light to pass through.
The electron gun 11 is provided with a heating wire 15, a cathode 16, a grid 17 and an anode 18.
The transmitted energy is received with the aid of an antenna 19 which is provided with a tuning capacitor 20, a self-induction 21 and a ground connection 22. The self-induction 21 is coupled to a high-frequency amplifier 23, the energy of which is fed to a detector and low-frequency amplifier 24. The output energy of the low-frequency amplifier 24 is fed to a filter 25, which only allows vibrations in the synchronization frequency to pass.
A second filter 26 only lets vibrations in the scanning frequency through, and the vibrations generated by the brightness of the image are fed to the primary coil of a transformer 27, the secondary coil of which is connected to the grid 17 of the electron gun.
From the filter 25, the Schwingun conditions are fed to a Schaltan order in synchronization frequency, with which the coils 28 are connected; an electromagnetic field is generated by these coils 28, which causes the up and down movement of the cathode beam 12.
From the filter 26, the vibrations are fed to a switching arrangement which is connected to the coils 23, from which an electromagnetic field is generated which causes the horizontal movement of the cathode beam. As a result of the combined effect of the fields generated by the coils 28 and 29, the cathode ray 12 will illuminate each of the points of the fluorescing end 13-14 of the tube 10 one behind the other.
The anode 18 is supplied with a positive voltage which is supplied from a voltage source 30 of 500 volts.
At the end of the tube 10 made of a fine wire mesh, cylindrical part 31 is arranged with a bottom 35, which is facing with its open end of the electron gun 11. The left part of this organ 31 is in contact with a silver coating 32 which covers the inner surface of the tube 10 between the boundary lines 33 and 34. The bottom 35 of the part 31 forms a screen which lets the electrons of the cathode beam -12 migrate through the fluorescent screen 13-14 in the direction of the arrows 36 given in FIG.
A positive voltage supplied by a voltage source 37, which is for example 2000 volts, is fed to the silver coating 32 and the screen 35.
A voltage of 20,000 volts is supplied to the lining 14 through the battery 39, connection 38 and silver lining 37. The device works as follows: The electrons are emitted from the electron gun 11 at a relatively low speed, which is caused by the positive voltage at the anode 18. At this low speed, the electrons are extremely sensitive to the forces exerted on them; they who therefore easily controlled by the field generated by the coils 28 and 29. In addition, the intensity of the cathode ray is controlled by the relatively low voltage on the grid 17 at this low speed.
Immediately after the electrons are outside the influence of the field generated by the coils 28 and 29, their speed is increased under the influence of the high positive voltage of 2000 volts on the screen 35. When the electrons reach the screen 35, their speed is so great that most of them wander through the openings in the screen and hit the fluorescent coating 14 in the direction of the arrows 36, so that at the point of impact 40 bright spot is formed, which is visible on the outside of the tube.
In addition, the electrons striking the screen 35 will initiate a secondary emission, the electrons of which migrate in the direction of the arrows 41 to the fluorescent coating 14. These electrons also hit the coating 14 at the point 40, so that they increase the brightness of the spot. As a result of the large potential difference between the screen 35 and the screen 13-14, the speed of the electrons on their way from the screen 35 to the screen 13-14 is increased even further.
The electrons striking the fluorescent coating 14 are returned to the cathode 16 by means of the silver coatings 14 ″ and 37 and the conductor 38.
The image projected on the wall 13 of the tube 10 can be projected onto a screen 43 by means of a lens 42.
In the switching arrangement of FIG. 4, a special window 44 is mounted in the right part of the tube 10, which replaces the fluorescent coating 14 of FIGS. A window of this type is sometimes referred to by the name "Wehneltferister4 @" and has the property that it allows electrons to pass through, which move at great speed. The manner of operation of the device according to FIG . 1 and 2.
The electrons passing through the Wehnelt window in the direction of the arrows 45 can be allowed to fall onto a photographic plate or film 46 on which the image received is fixed.
The voltages applied to anode 18 and shields 35 and 13-14 can be varied widely to suit various switching arrangements. For example, it is found desirable in certain cases that the anode 18 be supplied with a positive voltage of 500 volts, the screen 35 with a positive voltage of 3000 volts, and the screen 13-14 with a positive voltage of 60,000 volts. In this case, the voltage on the screen 13-14 is 20 times greater than that on the screen 35. Under these conditions, it has been found that difficulties can arise when isolating the screen 35 from the screen 13-14. Should these difficulties arise, the distance between the two screens can be made so much larger than is necessary.
With this in mind, the length of the tube 10 is expediently increased, as indicated in FIG hike to screen 13-14. The screen 13-14 can be surrounded with a cooling jacket 48 with inlet and outlet nozzle 49 and 50, respectively. The wall 51 of the cooling jacket is made of light, transparent fabric.
In the figures, only a single screen 35 has been placed between the anode 18 and the screen 13-14.
In certain cases, however, it may be desirable that several screens are placed one behind the other in the tube, each of which has a positive voltage compared to the cathode which becomes higher the further the screen is from the cathode. As a result, the speed of the electrons increases in a number of steps corresponding to the number of screens located between the electron gun and the screen 13-14.