Gasgefällte Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke. Die bislang bekannten Braunschen Röh ren weisen folgende Fehler auf 1. Den sogenannten Querstromfehler. welcher eine Veränderung der Bildpunktlage in Abhängigkeit von der Bildpunkthellig- keit verursacht und durch die zu den Steuer platten fliessenden Streuelektronen verursacht wird;
\?. den sogenannten Formatfehler, wel cher sich in einer Verzerrung der Bildform (beispielsweise trapezförmige Gestalt des Bildes) äussert und durch die wechselseitige Einwirkung der Randfelder der Steuerplat- tenpaare verursacht wird;
den sogenannten lonenlcreuzfeliler, welcher darin besteht, da.ss das Bild ein helles Kreuz aufweist, sowie den Seitenzugfehler. vrelcher dadurch verursacht wird, dass es infolge des kom plizierten Systemaufbaues ausserordentlich schwer ist, die Emissionsfläche der Kathode richtig zu zentrieren. Gegenstand der Erfindung ist eine gas gefüllte Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke, bei welcher die genannten Fehler vermieden werden können und welche dabei einen ausserordentlich einfachen Sy stemaufbau aufweisen kann, welcher eine ein wandfreie Zentrierung aller Teile ohne Auf wand besonderer Mittel ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird - an Stelle der bislang bekannten zweiteiligen Ablenk- systeme - ein System verwendet, welches aus mehr als zwei Platten besteht.
Dessen innerste Platte bezw. Platten liegen zweck mässig an einer positiven Spannung, welche höher ist als die maximal auftretende posi tive Ablenkspannung. Befindet sich zwischen den zwei äussern Platten nur eine Platte (Dreiplattensystem), so weist diese zweck mässig in der Ifitte einen Schlitz geeigneter Grösse auf.
Durch diese dritte Platte wird dann der Raum zwischen,den beiden Aussen platten, deren eine geerdet und deren andere mit dem Ablenkgenerator verbunden sein kann- (Erdplatte, ,;Steuerplatte"), in zwei Teile geteilt. Die Platten können derart aus gebildet und angeordnet werden, dass das elektrische Feld der Mittelplatte zu beiden Seiten derselben vollkommen symmetrisch ist.
Der von der Anode kommende Strahl kann parallel zur Erdplatte in den Raum zwischen Erd- und Mittelplatte eintreten und wird zum Beispiel durch die hohe positive Vor spannung der Mittelplatte abgeknickt und verlässt - infolge der Symmetrie der Fel der - das System in Ruhelage in einer Richtung,
die seiner Eintrittsrichtung paral lel und gegen -diese um wenige Millimeter verschoben ist.
Das zweite Ablenksystem wird zweck mässig gleichfalls als mehr- beispielsweise dreiteiliges System ausgebildet, wobei für den, Fall des Dreiplattensystemes der Strahl ebenfalls in den Raum zwischen Erd- und Mittelplatte abgeknickt und in .dem Raum zwischen Mittel- und Steuerplatte abgelenkt; das heisst gesteuert werden kann:
Um die Empfindlichkeit des zweiten Systemes zu er höhen, können die Platten dieses Systemes eine trapezförmige Grundform aufweisen, wobei die dem ersten Ablenksystem zuge wandte gante der Erdplatte, sowie die vom ersten Ablenksystem abgewandten ganten der Mittel- und Steuerplatte, sowie auch der Mittelplattenschlitz zweckmässig abgerundet sein können.
Wenn die Mittelplatte eine positive Vor spannung erhält, welche höher ist als die höchste auftretende positive Ablenkspannung, so werden sämtliche Streuelektronen zu der Mittelplatte gezogen. Die Steuerplatte bleibt in diesem Fall vollkommen querstromfrei. so dass der Querstromfehler nicht auftreten kann.
Der Ionenkreuzfehler kann durch die Knickung des Strahls aus -dem Bildfeld kin- ausverlegt werden.
Unterhalb der Eintritts- ebene des Strahls kann Idas Feld der Steuer platte ohne Schwierigkeit durch eine bei spielsweise an der Mittelplatte befestigte Ab- schirmplatte gegen das erste System abge schirmt werden. Auf diese Weise gelingt es, eine Rückwirkung der Randfelder zu ver meiden und dementsprechend vollkommen formatfehlerfreie Bilder zu erzielen.
Dadurch wird eine störende Beeinflussung des abge knickten Strahls durch das Abknickungs- richtungsfremde-System vollkommen vermie den. Ein besonderer Vorteil der angegebenen Anordnung ist darin zu sehen, dass die zur Vermeidung des Ionenkreuzes - erfor derliche Abknickung des Strahls in verti kaler und in horizontaler Richtung getrennt voneinander vorgenommen werden kann.
Da der Strahl bei der angegebenen An ordnung eine nur äusserst geringe Paralage (etwa 4 mm oder weniger) aufweist, ist das System praktisch vollkommen geradsichtig, so dass ein äusserst einfacher Aufbau gewähr leistet ist und eine sichere Zentrierung mit einfachsten Mitteln durchgeführt werden kann.
Da eine Rückwirkung der Randfelder durch eine Abschirmung der Steuerplatte des zweiten Systemes ausgeschaltet werden kann, ist es möglich, die Steuerplattensysteme äusserst eng (beispielsweise 5 mm. oder weni ger) hintereinander anzuordnen. Dadurch wird ein sehr gedrängter Systemaufbau er möglicht.
Die an sich bereits sehr grosse Empfind lichkeit des Ablenksystemes kann nicht un beträchtlich dadurch gesteigert werden, dass man die Platten nicht parallel, sondern schief zueinander anordnet.
Des weiteren ist es möglich, ,das Ablenk- system selbst als Lichtsteuerung auszubilden. Zu diesem Zweck kann der vordere Rand des Mittelplattenschlitzes des ersten Systemes etwas erhöht werden.
Wird diese Helligkeits- steuerspannung in Serie mit der positiven Vorspannung an die in der angegebenen Weise ausgebildete Mittelplatte des ersten Ablenksystemes angelegt, so erhält man eine einwandfreie arbeitende Ausblendsteuervor- ricUtung, die von :
dem in das erste Steuer- plattensystem eintretenden Kathodenstrahl je nach der Grösse der Lichtspannung grössere oder kleinere Teile ausblendet. Selbstver ständlich ist es auch möglich, ein aderartiges System als selbständige Lichtsteuerung zu verwenden.
Die an der Mittelplatte liegende hohe po sitive Vorspannung kann auf an sich be kannte Weise einer zwischen dem Ablenk- system und dem Schirm angeordneten Hilfs elektrode zugeführt werden, welche dann den E.lektronenrückstrom aufnimmt.
Die Erfindung sei anhand der Figuren näher erläutert.
In den Figuren sind einige Ausführungs formen der erfindungsgemässen Röhre, sowie einige Schaltungsanordnungen zum Betrieb derselben beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. l eine Braunsche Röhre mit zwei dreiteiligen Ablenkungssystemen, während in den Fig. 2 und 3 zwei Schaltungen zum Be trieb der Röhre nach Fig. 1 dargestellt sind:
Fig. 4 und 5 zeigen schematisch zwei Ausführungsformen des gleichzeitig als Lichtsteuerung ausgebildeten Ablenksyste- mes, Fig. 6 eine schematische Darstellung, Fig. 7 eine Braunsche Röhre, welche ein Dreiplattensystem enthält, deren Mittelplatte geknickt ist, Fig. 8 eine Braunsche Röhre, welche ein Dreiplattensystem enthält, deren Seitenteile kürzer gehalten sind,
Fig. 9 ein Schaltbild der Braunscheu Röhre gemäss Fig. $, Fig. 10 eine Braunsche Röhre gemäss Tier Erfindung, Fig. 11 eine Braunsche Röhre mit einem Steueralement, in der die Systeme, welche die Parallelverschiebung hervorrufen, als Drei plattensysteme mit gerader Mittelplatte aus gebildet sind, während in , Fig. 12 das Dreiplattensystem eine ge knickte Mittelplatte aufweist.
In der Fig. 1 bedeutet 1 ,die Röhrenwan dung der Braunscheu Röhre, 3 die Kathode, 2 den Wehneltzylinder, 4 eine Voranode, 5 einen Nachkonzentrationszylinder und 6 die Nachbeschleunigungsanode. 15 und 16 sind die beiden dreiteiligen Ablenkplattensysteme, welche aus den Erdplatten 8 bezw. 17, den mit den Schlitzen 14 bezw. 20 versehenen Mittelplatten 9 bezw. 1.8,
sowie den Steuer platten 10 bezw. 19 bestehen. Die Erdglat ten 8 und 17 liegen an -der geerdeten Anoden leitung 7, die Mittelplatten 9 und 18 an der auf einem geeigneten positiven Potential gegen .die Anode befindlichen Leitung 1'2, während den Steuerplatten 10 bezw. 19 die durch die Generatoren 13 und '22 symbolisch angedeuteten Ablenkspannungen zugeführt werden. An der Leitung 12 liegt gleich zeitig die vorzugsweise ringförmig ausgebil dete Elektrode 23, welche die Rlickstrom- elektronen auffängt.
Die Mittelplatte 18 des zweiten Systemes ist mit einer Abschirmplatte 21 versehen, welche die das Ablenkpotential des zweiten Systemes führende Platte 19, sowie den Raum zwischen der Mittelplatte 18 und der Steuerplatte 19 gegen das erste System ab schirmt.
Bei einer Röhre von 300 mm Länge und 80 mm Bildschirmdurchmesser, welche mit einer Anodenspannung von etwa 3000 Volt betrieben wird, können die Ablenksysteme wie folgt bemessen werden: <I>1. System:</I> Plattenlänge 34 mm, Platten- breite 10 mm, Plattenabstand 4 mm, Länge des Mittelplattenschlitzes 4 bis 6 mm, Breite , des Schlitzes grösser als 4 mm, zweckmässig etwa 8 mm.
<I>2. System:</I> Plattenform: Abgerundetes Trapez, längste Trapezkante zirka 25 mm, kürzeste Trapezkante zirka 10 mm, Höhe des Trapezes zirka 10 mm.
<I>3.</I> Systemabstand: 2 bis 5 mm oder mehr. <I>4.</I> Spannung <I>der Mittellatte:</I> Zirka -i-- 200 Volt gegen Anode.
Selbstverständlich können die Abmessun gen und Potentiale in verhältnismässig wei ten Grenzen geändert wenden.
Der aus der Anode 6 austretende Strahl tritt parallel zu der Erdplatte 8 in das 1. System 15 zwischen Erd- und Mittelplatte ein und wird durch die positive Vorspan- nung der Mittelplatte an diese heran- und durch den Schlitz 14 hindurchgezogen.
Da die Platte 9 derart ausgebildet und angeord- ten ist, dass das Feld auf beiden Seiten sym metrisch verläuft, wird der aus dem ,Schlitz 14 in den Raum zwischen Mittel- und Steuer platte eintretende Strahl in Ruhelage an die Platte 9 herangebogen, und zwar so weit,
dass er den Raum zwischen den Platten pa rallel zu seiner ursprünglichen Richtung und mit einer Verschiebung von nur wenigen (etwa 3 bis 4 mm) gegen :dieselbe wieder ver lässt. Im zweiten Ablenksystem 16 wieder holt sich der Vorgang grundsätzlich in glei cher Weise.
Um eine verschiedene Platten- empfindlichkeit in verschiedenen .Stellungen des Strahls zu vermeiden, ist es zweckmässig, die Plattenkanten, sowie auch den Schlitz 2ü dieses zweiten Systemes abzurunden. Dabei kann der Mittelpunkt ;
des begrenzenden Kreisbogens zweckmässig etwa in der Mitte .des Raumes zwischen Mittelplatte und Steuerplatte des ersten System:es liegen.
Fig. 2 zeigt eine besonders für Oszillo- graphenzwecke geeignete Schaltanordnung für die angegebene Röhre. Darin bedeutet: 24 und 25 die Anschlüsse einer Gleichstrom quelle, etwa eines Gleichrichters, 26 einen Kondensator, 27 ein Hochohm-Potentiometer, 2,8 einen weiteren Kondensator.
Die Anoden spannung wird an der - :zweckmässig ge erdeten - Potentiometeranzapfung über die Leitung 7, die positive Vorspannung an der Leitung 12 abgenommen. Die übrigen Be zeichnungen stimmen mit den Bezeichnungen der Fig. 1 überein. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Schaltungsanordnung bei geeigneter Dimensionierung für Fernseh zwecke zu verwenden.
Eine für Fernsehzwecke besonders geeig nete Anordnung ist in der Fig. 3 beispiels- weise dargestellt.
Darin bedeutet 36 einen Transformator mit der beispielsweise vom Netz betriebenen Primärwicklung 39 und den beiden Sekundärwicklungen 37 und 38, wel che auf die beiden Gleichrichter 34 und 35 arbeiten, deren einer (34) starken Strom bei geringerer Spannung (etwa 100 Milliampere bei 200 Volt) und deren anderer (35) hohe Spannung bei geringerem Strom (etwa 3000 Volt Spannung mit 0,1 Milliampere) abgibt.
Es ergibt sich demnach ein Potential von - 3000 Volt bei 46, Null bei 47 und --f- 200 Volt bei 48. Die Anode der Braunsehen Röhre liegt an 47, die erforderliche positive Vorspannung wird über die Beruhigungs- glieder 29 und 30 an dem Potentiometer 31 abgenommen. Der Kondensator 29 kann auf 1,u F, der in der Leitung 1? liegende Ge samtwiderstand auf etwa 100 000 Ohm oder weniger bemessen werden.
Wesentlich ist an beiden Schaltungsanordnungen die zwangs läufige Verkopplung der positiven Vorspan- nung der Mittelplatten (Strahlknickspan- nung) mit der Anodenspannung. Diese Ver kopplung gewährleistet .ein sicheres Arbeiten des Gerätes auch bei Auftreten von -Schwan kungen der Anodenspannung.
Das Ablenksystem lässt sich gleichzeitig als Intensitätssteuerung verwenden. Fig. 4 zeigt beispielsweise eine ,derartige Ausbil dungsform. In dieser Anordnung ist die vor dere Schlitzkante des Schlitzes 14,der Mittel- platte 9 hochgebördelt. In die Platte 9 wird die positive Vorspannung in Serie mit der Lichtsteuerspannung angelegt.
Die Vorspan- nung kann vorzugsweise derart bemessen wer den, dass .der vollständige Strahl bei der Lichtsteuerspannung Null gerade über die umgebördelte Nase hinweggeht.
Beim Ein- treffen der positiven Lichtsteuerspannung wird das Potential der Mittelplatte ins posi tive verschoben, der Strahl näher an die Platte herangezogen und demzufolge an,der Kante ein mehr oder weniger grosser Teil des Strahls weggeschnitten (ausgeblendet). In Fig. 4 bedeutet 8 die Erdplatte, 9 die Mittelplatte mit dem Schlitz 14, 10, die an der Ablenkspannung 13 liegende Steuer platte.
Die Platte 9 ist mit einem scharfen Band 40 versehen, welcher den der Kathode zunächst gelegenen Teil des Schlitzes 14 be grenzt. Die positive Vorspannung wird .der Platte 9 von der Batterie 43 über den Wider stand 42 zugeführt, während sie die Licht- Steuerspannung von .dem Generator 41 erhält. In Fig. 5 ist eine besonders empfindliche Ausführungsform dieser Anordnung .darge stellt.
Bei dieser Anordnung, in welcher die entsprechenden Teile mit den entsprechenden Bezeichnungen wie in Fig. 4 versehen sind; weisen die Systemplatten eine besondere Di- inensionierung auf, und zwar ist die Steuer platte 44 wesentlich kürzer als die Erdplatte. Um die erforderliche Wirkungssymmetrie zu erzielen, ist es nur erforderlich, die Länge und den Abstand der Platten derart zu be messen, dass das Verhältnis der Plattenlänge gemessen vom Plattenrand bis zur Mitte des Schlitzes) zum Plattenabstand konstant bleibt.
Es kann zweckmässig sein, dem hin- tern - zu Steuerungszwecken nicht verwen deten - Teil der Bildplatte die in der Fig. 5 dargestellte Form 45 zu geben.
Durch die Verkleinerung der Steuerplatte und somit auch des Abstandes der Steuer platte von der Mittelplatte gelingt es, die Pa rallelverschiebung des Kathodenstrahls auf ein Minimum herabzusetzen.
Die mit dieser Lichtsteuerung verbundene gleichzeitige Verschiebung des Bildpunktes beträgt bei Übergang von stärkster Hellig keit zur vollkommenen Dunkelheit 0,1 bis 0,2 mm und ist praktisch nicht merkbar.
Bei der beschriebenen Dreiplattenanord- nung hast es sich jedoch ergeben, da.ss der Schlitz in :der Mittelplatte verhältnismässig sehr breit gemacht werden muss, damit der Strahl an keiner der Platten anstösst, sondern glatt hindurchgebeugt wird.
Wie aus der Fix. 7 ersichtlich, fällt der von der Anode 5 kommende Kathodenstrahl in dem Raum zwischen 1 und 6 nur in einer Richtung um den konstanten Winkel a', während er in dem Raum zwischen 2 und 3 die dargestellte symmetrische Schwingung um den Winkel 2a ausführen muss, um den Bildschirm voll auszuzeichnen.
Die Anmelder haben .gefunden, da.ss es in allen Fällen, in denen ein Ablenksystem auf den Kathodenstrahl eine gegebenenfalls zeitlich konstante einseitige Ablenkwirkuug ausübt, zweckmässig ist, den Strahl möglichst dicht an :derjenigen Platte, von welcher er abgebeugt wird, in das Ablenksystem ein treten .zu lassen.
Da die Empfindlichkeit der Platten (das heisst die Ablenkung des Strahls in Milli- meter-Au.sschlag pro Volt Ablenkspannung) dem Plattenabstand umgekehrt proportional ist, gelingt es auf diese Weise, die Empfind lichkeit eines bestimmten .Systemes erheblich - beispielsweise auf das Doppelte - zu steigern.
Diese Massnahme ist von besonderer Be deutung bei solchen Röhren, in denen' das Abknicksystem (das heisst .dasjenige System, welches dem Strahl die zur Vermeidung des Ionenkreuz- bezw. Querstromfehlers erforder liche konstante Vorablenkung erteilt) von dem eigentlichen Ablenksystem räumlich ge trennt ist.
In diesem Falle ist nämlich der räumliche Ablenkungswinkel, den -das Ab knicksystem dem Strahl erteilen muss, gleich 2, wenn a der maximale Winkel ist, um welchen jedes der Ablenksysteme den Strahl in<B>je</B> einer Ebene abzulenken hat.
Das heisst das Vorabknicksystem muss eine grössere (nämlich eine etwa 1,4 mal so grosse) Ablen kung bewirken als die Abtast-Ablenksysteme. Anderseits ist es erwünscht, die Hilfsspan nung des Vorabknicksystemes nicht grösser wählen zu müssen, als die zur vollen Strahl ablenkung in jedem der beiden Abtastsysteme erforderliche Spannung, damit mit gemein samen Hilfsspannungen gearbeitet werden kann, und schliesslich ist es erwünscht,
für die volle Abtastablenkung mit der hierfür erforderlichen Mindestspannung e, auszukom men, welche sich aus der Formel
EMI0005.0072
errechnet, wobei & die Anodenspannung, D den Durchmesser des Kolbenbodens, und L die Strahlbahnlänge von der Platten mitte bis zum Leuchtschirm bedeutet.
Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft, beim Abknicksystem von der durch die ein seitige Richtung der Vorabknickung gege benen Möglichkeit im Sinne einer Empfind- lichkeitssteigerung Gehrauch zu machen, indem man, wie angegeben, den Strahl nahezu streifend in das Ablenksystem eintreten lässt, welches in .dem betrachteten Fall vorzugs weise aus zwei einander parallelen gegen die Ablenkplatten unter einem Winkel von 45 angeordneten Platten besteht, durch die der Strahl vor Eintritt in.
die Abtastablenk- systeme eine einmalige Abknickung um den Winkel a # <B>1</B> -2 erfährt.
Die angegebene Formel lässt sich wie folgt ableiten: In der Fig. @6 ist mit A das Ablenk- system, mit B der Bildschirm angedeutet.
Wenn ein Bild mit der Kantenlänge D (Kantenlänge annähernd gleich Bildschirm durchmesser) in einem Kolben von der Länge L erzeugt werden soll, ist der Tangens des erforderlichen (und gleichzeitig des grössten zulässigen) Ablenkwinkels:
EMI0006.0022
Gleichzeitig ergibt sich aus dem Ablen kungsparallelogramm: (Va, = Geschwindig keit in der Achsrichtung; V, = Geschwin digkeit senkrecht dazu;
F = Feld zwischen den Platten)
EMI0006.0026
Va = konst.
EMI0006.0029
also
EMI0006.0030
Durch Anwendung des Arbeitssatzes er gibt sich
EMI0006.0031
Durch Substitution in (2) folgt:
EMI0006.0032
und durch Einsetzen des Wertes von F(F= ep <I>: d)</I>
EMI0006.0035
Nun ist aber, wie aus Fig. 6 ersichtlich,
EMI0006.0037
und infolgedessen
EMI0006.0038
Da anderseits
EMI0006.0039
so ergibt sich:
EMI0006.0040
Das Bestreben, die Breite des Quer schlitzes zu verringern, führt zu der in Fig. 7 dargestellten besonderen Ausführung, bei welcher die Mittelplatte gekröpft ist.
Demgemäss werden .die Felderzeuger 1 und @6 bezw. 2 und 3 (wobei 2 und 6 Teile der gekröpften Mittelplatte darstellen) in .den durch die Pfeile angedeuteten Feldrichtun- gen parallel zu sieh selbst verschoben. Durch eine derartige Parallelverschiebung wird - wenn die Abstände zwischen 1 und 6 bezw. 2 und 3 ungeändert und gleich bleiben - an der wirklichen Strahlbahn nichts geändert.
Es wird aber dadurch gewährleistet"dass ein Auflaufen auf die Ablenkplatte 6--2 nicht eintreten kann, wenn der Schlitz 8 klein ist.
Bei einer Röhre von 300 mm Länge und 180 mm Bildschirmdurchmesser, welche mit einer Anodenspannung von etwa 2000 bis 3000 Volt betrieben wurde, konnte das be schriebene System wie folgt dimensioniert werden Plattenlänge.: Zirka 34 mm; Gesamtbreite es Systems: Zirka 6 mm; kleinster Abstand zwischen den Platten: Zirka 2 mm; wirksame Feldlänge (Länge der Teile 2 bezw. 6) je zirka 14 bis 16 mm.
Bei der früher beschriebenen Ausführung mit ebener Mittelplatte hätte das System praktisch eine etwa 5 mm grössere Gesamt länge erhalten müssen, weil die Schlitzöff nung in !der Mittelplatte vom Strahl unter einem streifenden Winkel durchfallen wird und daher so gross bemessen werden muss, dass sie den stark vergrösserten Querschnitt des Strahls noch durchlässt. Bei einer Röhre.
welche mit einer Strahldicke von 1 mm arbeitet, kommt man unter den angegebenen Verhältnissen zu einer Schlitzbreite von zirka 8 mm. Bei der angegebenen Ausführungs form der Erfindung reduziert sich die Schlitzbreite auf zirka 4 mm und ermöglicht trotzdem ein sicheres Arbeiten bei durchweg verkleinerten Dimensionen.
Es hat sich gezeigt, dass die beschriebenen Dreiplattensysteme bereits gegen die gering sten magnetischen Störungen ausserordent lich empfindlich sind und dass es infolge dessen nahezu unmöglich ist, dieselben aus nicht völlig unmagnetischem Material her zustellen.
So zeigt beispielsweise Nickel, welches sich beiden bislang bekannten Röh ren ohne Schwierigkeiten verwenden lässt, insbesondere an den Schweissstellen eine so starke Magnetisierung, .dass die Wirkung der Anordnung und insbesondere die Möglichkeit einer serienmässigen Herstellung in Frage gestellt wird.
Zweckmässig werden daher diese Teile des Systems, das heisst also die Ablenksysteme selbst, sowie auch zweck mässig die dazu gehörigen Halterungen aus vollkommen unmagnetischem Material herge stellt.
Als besonders zweckmässig hat es sich er wiesen, zu diesem Zweck bis auf Rotglut vorgeglühte, gegebenenfalls abgebeizte Phos phorbronze (etwa 80 Teile Kupfer, 20 Teile Zinn und ein Paar pro Mille Phosphor) zu verwenden, und zwar werden die Stützen der Röhre zweckmässig aus federharter Phosphor bronze und die Zuleitungen aus Phosphor bronzedraht hergestellt, während die Ab- lenksysteme selbst aus zweckmässig mittels Punktierstempel planierten Platten aufgebaut . werden.
Die Planierung mittels Punktier stempel ergibt vollkommen ebene Platten, welche sonst aus Phosphorbronze praktisch kaum herstellbar sind.
Dabei hat sich .die er forderliche Punktierung wider Erwarten in elektrischer Hinsicht als vollkommen ein wandfrei erwiesen. In der Fig. 7 ist eine Ausführungsform dieser Ausbildung des Ablenksystemes bei spielsweise dargestellt.
Darin bedeutet .5 die zweckmässig geerdete Anode, 1 die Erdplatte, 7 die auf geeigneter positiver Vorspannung gegen die Anode befindliche gekröpfte Mit telplatte mit den gleich langen Plattenenden 6 und 2 und dem Schlitz 8, und 3 die an dem Ablenkspannungsgenerator 4 liegende Steuerplatte. Es hat sich gezeigt, dass die beschriebenen Anordnungen noch folgende Fehler aufweisen: 1. Innerhalb der -Ablenksysteme tritt eine gewisse Strahldiffusion auf, welche die Ver wendung grosser Strahlströme erschwert.
2. Es tritt manchmal eine geringe Ver lagerung des Bildpunktes in Abhängigkeit von seiner Helligkeit auf, welche nicht durch die Lichtsteuerung kausal bedingt ist.
Die Anmel.der haben gefunden, dass der unter 1 genannte Fehler (Diffusionserschei nung innerhalb der Ablenksysteme) durch Feldwirkung der Aussenplatten in Höhe des Querschlitzes der Mittelplatte verursacht wird. Es werden daher die Aussenplatten zweckmässig derart ausgebildet, dass .die Ent stehung dieses Störfeldes vermieden wird. Zu diesem Zweck genügt es, die Aussenplatten so kurz zu halten, dass sie bis an die Projek tion des Querschlitzes gerade heranreichen, bezw. .dieselbe nicht vollständig überdecken.
Des weiteren wurde festgestellt, dass der unter 2 genannte Fehler (Verlagerung des Bildpunktes) durch störenden Einfluss von Wandladungen bedingt ist.
Zweckmässig wird daher auf der innern Kolbenwandung eine MetaEisierung vorge sehen, welche auf ein geeignetes Potential gebracht wird. Diese Metallisierung wird zweckmässig derart ausgestaltet, .dass der hintere Teil des Kolbenhalses etwa von der Hochspannungs anode an von dem metallischen Belag frei bleibt und dass der Belag nur soweit in den eigentlichen Kolben hineinragt,
dass auch bei grösster Ablenkung des Strahls noch eine er hebliche Entfernung zwischen dem Belag und dem Strahl aufrechterhalten bleibt.
Dadurch wird erreicht, dass einerseits keine Isolationsschwierigkeiten im Kolben hals entstehen und dass .der Belag anderseits keinen Einfluss auf .die Strahlauslenkung aus zuüben vermag. Würde der Belag in an sich bekannter Weise derart ausgebildet werden, dass er die Kolbenwandung vollkommen be deckt und. bis an den Kolbenboden heran reicht, so würden störende Beeinflussungen ,der .Strahlauslenkung auftreten, welche sich bei viereckigen Bildern in einer Verrundung der Ecken äussern.
Es ist an sich bekannt, in Braunsehen Röhren metallische Wandbeläge anzuordnen und diese auf das höchste in ,der Röhre vor kommende Potential zu bringen.
Die Anmel.der haben gefunden, dass der Belag eine dekonzentrierende Wirkung aus übt, falls er auf diese an sich bekannte Weise mit einem gegen den Strahl positiven Poten tial, das heisst bei der beschriebenen Anord nung also mit dem Potential der Mittelplatte des Ablenksystemes verbunden wird.
Diese ,dekonzentrierende Wirkung kann vollkommen vermieden werden, wenn der Belag gegen dem Strahl negativ gemacht wird. Dabei bewirkt ein zu starkes negatives Potential eine erhebliche Verminderung der Strahlhelligkeit.
Zweckmässig wird daher die, zweckmässig wie oben dargelegt, ausgebildete Belegung mit einem Potential verbunden, welches ge genüber dem Strahl schwach negativ ist, bei spielsweise mit der Nachbeschleunigungs- anode des Systemes. Auf diese Weise wird eine dekonzentrierende Wirkung und gleich zeitig eine Helligkeitsverminderung vermie den.
Es ist jedoch möglich, dem Wandbelag auch eine negativere Spannung zu erteilen, da eine geringe Helligkeitsverminderung bei grossen Strahlströmen an sich nicht kritiscb ist.
Eine @solche Ausbildungsform der Erfin dung ist in den Fig. 8 bis 10 beispielsweise dargestellt.
In diesen Figuren bedeutet: .1 den Kol ben der Braunsehen Röhre .mit der Kathode 3 und dem .die Kathode umgebenden Raum- ladungs-Steuerungszylinder 2, 4 eine Vor anode, 5 einen Nachkonzentrationszylinder, welcher vorzugsweise ein gegenüber der Vor anode schwach negatives Potential aufweist, oder dasselbe Potential wie diese Anode, 6 die Hochspannungsanode (5 und 6 bilden das sogenannte nachgeschaltete elektronenoptische System),
9 und 18 sind die beiden aus den Aussenplatten 8 und 10 bezw. 17 und 19, so wie den gekröpften, mit einem Querschlitz versehenen gegenüber den Aussenplatten auf einem positiven Potential liegenden . Mittel platten 9 und 16 bestehenden Dreiplatten ablenksysteme. Da die Platten 8 und 17 mit der Hochspannungsanode verbunden sind, ist .das Potential der geknickten Mittelplatte etwas höher als das der Hochspannungs anode (zum Beispiel 2000 Volt).
Die Aussenplatten 8 und 10 bezw. 17 und 19 können, wie in. der Figur dargestellt, so kurz gehalten werden, dass sie bis an die Projektion des Querschlitzes gerade heran reichen. Es ist jedoch aus konstruktiven Gründen besonders zweckmässig, die Aussen platten ebenso lang zu machen wie,die Mittel platten. In diesem Fall erhalten die Aussen platten zweckmässig gleichfalls Querschlitze, deren Projektion dem Querschlitz der Mittel platte annähernd entspricht, .gegebenenfalls etwas grösser ist als dieser. Auf diese Weise gelingt es, ohne konstruktive Erschwerung die Störfelder vollständig zu vermeiden.
Die Mittelplatten 9 und 16 sind in der Figur als plane Platten dargestellt. Sie können jedoch zweckmässig als gekröpfte Platten ausgebildet werden. i20 ist ein Schirm, welcher den Raum zwischen den Platten 16 und 19 gegen die Feldwirkung des Systemes 9 abschirmt. Auf gleiche Weise kann der Raum zwischen den Platten 10 und 15 gegen die Einwirkung des Systemes 18 abgeschirmt werden. 23 ist eine mit den Mittelplatten leitend verbundene Ringelektrode, welche dazu dient, den Elek- tronenrückstrom aufzufangen.
Mit 13 und 2.2 sind die Ablenkspannungen symbolisch angedeutet.
29 ist der metallische Belag, welcher mit der Hauptanode leitend verbunden ist und demzufolge ein gegen ,den aus dem zweiten Ablenksystem austretenden Strahl schwach negatives Potential aufweist. Die Spannungs- zufiihrung zu diesem metallischen Belag er folgt zweckmässig unter Verwendung von Stromzuführungsbürsten, welche an dem Sy stem befestigt sind und gegen den Belag fest anliegen. Es ist dabei zweckmässig, zwei oder mehr Zuführungsbürsten zu ver wenden.
In Fig. 9 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, welche es gestattet, den Mittel platten der Systeme ein gegenüber der Haupt anode positives Potential zu erteilen, ohne eine besondere Spannungsquelle verwenden zu müssen.
In der Figur bedeutet: 27 ein Potentio- meter, 26 und 2,8 Kondensatoren, 24 und 25 die Anschlussklemmen der Anodenstrom quelle.
In Fig. 10 ist die Lage der verwendeten metallischen Belegung angedeutet. Besonders wesentlich für diese Ausbil dungsform der Erfindung ist: 1. Die Ausbildung ,der äussern Ablenk- platten, derart (Verkürzung der Platten bezw. Verwendung von Schlitzplatten), da?) Störfelder, welche eine verstärkte Strahl diffusion innerhalb des Systemes bewirken können, vermieden werden.
2. Verwendung eines metallischen Kol benbelages, welcher die störende Wirkung der Wandladungen beseitigt, und a) nur soweit in den Kolben hineinrag., dass der Abstand zwischen Belag und Strahl auch bei grösster Auslenkung noch so gross ist, da,ss ein störender Einfluss des Belegungs- potentials auf die Strahlauslenkung vermie den ist, b) gegen den Strahl schwach negativ ist, beispielsweise - bei ' Dreiplattensystemen,
deren Mittelplatte an einem gegen die Haupt anode positiven Potential liegt - mit der Hauptanode verbunden ist.
Nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung können die beschriebenen Drei plattensysteme für die Zwecke der Hellig keitssteuerung benützt werden.
Das Prinzip dieser Lichtsteuerung be steht darin, dass ein zwischen Kathode und Ablenkplatten gelegener Teil des Strahls unter Verwendung eines oben beschriebenen Dreiplattensystemes parallel zu sieh selbst verschoben, an einem Punkte der Strahlbahn, welche eine Parallelverschiebung gegen die Normalbahn (unter "Normalbahn" wird die jenige Strahlbahn verstanden, welche der Strahl beschreiben würde, falls keine beson deren Mittel vorgesehen wären;
diese Nor malbahn kann zweckmässig mit der Röhren achse koinzidieren) aufweist, vorzugsweise durch Ausblendvorrichtungen in seiner In tensität gesteuert und sodann wieder in die Normalbahn zurückgelenkt wird., unter Ver wendung eines weiteren Dreiplattensystemes.
Die eigentliche Ausblendvorrichtung kann dabei innerhalb eines besonderen Konzen- trationsfeldes (beispielsweise eines auf nega tiver Spannung gegen den Strahl liegenden Zylinder) angeordnet werden. Bei Verwen dung von geeigneten Kathoden; wie zum Bei spiel Hohlspiegelkathoden, bei denen die emittierende Substanz auf der Oberfläche eines hohlspiegelartigen, indirekt geheizten.
achsensymmetrisch angeordneten Gebildes an geordnet ist, wurde gefunden, dass die Ver wendung des sonst üblichen, die Kathode um gebenden, sogenannten Wehneltzylinders nicht unbedingt erforderlich ist. Wird ein solcher Zylinder trotzdem verwendet (bei spielsweise um das Nebenlicht der Kathode auszuschalten), so kann derselbe ein Null potential gegen die Kathode aufweisen.
Die gesamte - vorzugsweise aus drei Elementen: Dem die erste Parallelverschie bung erzeugenden System, der zweckmässig in einem Konzentrationsfeld angeordneten Ausblendvorrichtung und dem die zweite Parallelverschiebung erzeugenden System (Rücklenksystem) bestehende - Steuerungs anordnung kann zweckmässig in. einem ein zigen, beispielsweise rohrförmigen Behälter angeordnet werden, welcher vorzugsweise so wohl an den beiden Enden,
als auch im Innern Abschirmungen aufweist, die die ein zelnen Systemteile .gegeneinander abschir men und nur mit möglichst kleinen Öffnun gen an den Durchtrittsstellen des Strahls versehen sind.
Durch den Zusammenbau des Lichtsteuersystemes zu einem einzigen Bau element wird der technische Aufbau der Röhre wesentlich erleichtert. Überdies wirkt die Lichtsteueranordnung gleichzeitig als Abschirmung, welche das direkte Kathoden- licht von dem Leuchtschirm fernhält.
In den Fig. 11 und 12, ,sind zwei Aus- führungsformen einer mit einer derartigen Intensitätssteuerung versehenen Röhre darge stellt.
In der Fig. 11 bedeutet I die, abgebrochen gezeichnete Braunsche Röhre (Anode, Ab lenkplatten und Bildschirm sind .der Einfach heit halber fortgelassen), ,2 die Hohlspiegel- kathode, 3 das den Behälter der Lichtsteuer vorrichtung bildende, beispielsweise metal lische Röhrchen, 4 und 5 die Dreiplatten- sy steme, 18 die Ablenkvorrichtung, 17 den das Konzentrationsfeld erzeugenden,
auf einem geeigneten negativen Potential (bei spielsweise 200 Volt) gegen den Strahl be findlichen Zylinder, welcher gegen das Röhr chen 3 isoliert ist und beispielsweise mit tels eines Halters 19 gehaltert sein kann. Die Dreiplattensysteme 4 und 5 bestehen aus .den beiden auf Strahl- (beispielsweise Erd-)potential befindlichen Platten 6 und 7 bezw. .6' und 7', sowie der Mittelplatte 8 bezw. 8'.
Diese Mittelplatten besitzen eine breite, gestrichelt gezeichnete Zutrittsöffnung und weisen eine geeignete positive Vorspan- nung (beispielsweise 150 bis 2:00 Volt) gegen den Strahl auf, welche beispielsweise mit tels der Batterie 22 erzeugt werden kann. In Serie mit der Batterie 22 liegt die sym bolisch als Generator dargestellte Licht steuerspannung 23.
Es wurde gefunden, dass zur vollständigen Durchsteuerung der Röhre bei geeigneter Ausbildung und. Bemessung der Ausblendvorrichtung 18 eine Spannung von zirka 10 bis 20 Volt voll ausreicht. Die Ausblendöffnung selbst kann zweckmässig die Form eines gleichschenkligen Dreieckes er halten, welches derart bemessen und ange ordnet ist, dass der Strahl bei der Steuerung "Hell" ohne Streifung hindurchtreten kann,
während bei einer Verschiebung nach "Dun- kel" ein Teil des Strahls durch die beiden gleichen .Seiten der dreieckigen Öffnung aus geblendet wird und bei Erreichung der ab soluten Dunkelheit ,der Strahl über der Spitze des Dreieckes liegt, so ,dass keine Elektronen mehr durchtreten können. Die Höhe des Dreieckes kann zweckmässig beispielsweise auf die doppelte Höhe der Strahlendicke bemessen werden.
Durch geeignete Form gebung .der Ausblendöffnung gelingt es ohne Schwierigkeiten, jede .gewünschte Gradations- kurve zu erzielen.
Mit Rücksicht auf die sonst stets einzuhaltende Phasenbedingung ist es besonders zweckmässig, die Ausblendöff- nung achsensymmetrisch zu gestalten, da dadurch die sonst in manchen Fällen erfor derliche Anwendung einer Phasenumkehr röhre zur Erzeugung eines Positivbildes ver mieden werden kann. Selbstverständlich kann an Stelle einer Ausblendöffnung zweck mässig auch eine möglichst feine Schneide verwendet werden, welche je nach der Stel lung des Strahls einen mehr oder minder gro ssen Teil desselben wegschneidet.
Der aus geblendete (unwirksame) Teil des Strahls kann durch oberhalb der Schneide angeord nete, auf Strahl- (das heisst also positiven) Potential befindliche käfigförmig ausgebil- dete Flächen verteilt und unter Vermeidung starker Erwärmung dieser Flächen neu tralisiert werden.
Die Dreiplattensystem.e sind mittels der Abschirmplatten 9, 10, 15 und 16, welche mit den Strahldurchtritts- öffnungen 12, 11, 1-3 und 14 versehen und gegen die Mittelplatten 8 bezw. 8' isoliert sind, gegeneinander und gegen die übrigen Systemteile abgeschirmt, so @dass Randfeld wirkungen vollständig vermieden werden. Gleichzeitig wird durch diese Abschirm- platten eine Abschirmung des direkten Ka thodenlichtes bewirkt.
In der Fig. 12 (bei welcher Kathode, die zwischen dem Steuersystem und den Ab lenkplatten angeordnete Anode, sowie der Leuchtschirm und die Röhre selbst fortge lassen sind) sind die Mittelplatten 8 bezw. 8' als gekröpfte Platten ausgebildet.
Auf diese Weise gelingt es, die Systembreite ohne Verminderung der Empfindlichkeit erheblich herabzusetzen und zu erreichen, dass der Strahl ohne die geringste Streifung durch die Systeme 4 und 5 hindurchtreten kann. 24 und 27 sind die nachgeschalteten Ablenkplat- ten, welche zweckmässig gleichfalls als Drei- pla.ttensystem ausgebildet sein können.
Die Höhe der erforderlichen Mittelplatten- Vorspannung ist sowohl von der Empfind lichkeit der Dreiplattensysteme, als auch von der Anodenspannung abhängig. Sie lässt sieh in jedem Fall experimentell leicht bestim men. .'11s besonders zweckmässig hat sich für die im folgenden grössenmässig angegebenen Systeme bei einer Anodenspannung von zirka 2000 Volt eine Vorspannung von 150 bis 200 Volt ergeben.
Die Dreiplattensysteme nach Fig. 12 kön nen zweckmässig wie folgt bemessen werden: Plattenlänge 15 mm, Breite des Mittel- plattenschlitzes 5 mm, Plattenabstand 2 mm, Abstand der Systeme voneinander 10 mm, Gesamtlänge des Lichts.teuerungssystemes 10 mm, Länge des Konzentrationszylinders 6 bis 8 mm.
Bei der Anordnung mit gekröpften Plat ten kann der kleine Abstand zwischen der gekröpften Mittelplatte und,der einen Aussen- platte auf 1 mm und der Abstand der Mittel platte von der andern Aussenplatte auf 2 mm bemessen werden.
Wesentlich ist, wie bereits eingehend dar gelegt, dass beide Systeme vollkommen sym- metrisch sind und dass die entsprechenden Platten der beiden Systeme auf den gleichen Spannungen liegen. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Systemabmessungen zu wählen, wobei es jedoch zweckmässig ist, die Platten möglichst kurz zu halten, da die Steuerempfindlichkeit, das heisst die Grösse der Strahlverschiebung von der Einstellung ,.Hell" bis zur Einstellung "Dunkel" bei Vergrösserung der Systemlänge abfällt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Der von der Kathode 2 kommende und zweckmässig -durch eine - nicht darge stellte - auf verhältnismässig niedrigem Po tential befindliche Voranode vorbeschleunigte Strahl tritt auf der Normalbahn durch .die Öffnung 12,der Abschirmung 9 in den Raum zwischen den Platten 7 und K des ersten Ver- schiebungssystemes ein,
wird infolge der positiven Vorspannung der Platte 8 durch die Öffnung der Mittelplatte in den Raum zwischen den Plätten 8 und 6 hineingebogen und verlässt diesen Raum parallel zur Nor malbahn durch die ,Öffnung 11 der Abschir- mung 10, tritt sodann durch den Konzen trationszylinder 17 und die Ausblendvor- richtung 18 hindurch und durch die Öff nung 13 in den Raum zwischen den Platten 6' und 8' des Systems 5 ein;
der Strahl wird hier infolge der positiven Vorspannung der Platte 8' durch die Öffnung,der Platte hin durch in den Raum zwischen den Platten 8' und 7' hineingebogen und verlässt den Raum durch die Öffnung 14 der Abschir mung 16.
Da die Systeme 4 und 5 feld mässig spiegelbildlich gleich und symmetrisch angeordnet sind Idas heisst also die Platten abstände und Längen gleich sind, wenn an den bei=den Mittelplatten .8 bezw. 8' die glei che Spannung liegt und die Aussenplatten 6 und 7 bezw. 6' und 7' sich gleichfalls auf gleicher Spannung befinden), ,so verlässt der Strahl das System 5 auf einer Bahn, welche die Verlängerung der Eintrittsbahn in das System 4 darstellt.
Da es ,aber ausschliess- lieh darauf ankommt, dass die Platten 8 und 8' (bei sonst gleichen Verhältnissen) auf dem gleichen Potential liegen, und die absolute Grösse dieses Potentials demnach die Strahl- austrittsricUtung in keiner Weise beeinflusst, so ist ohne weiteres klar, .dass eine Strahl verschiebung nicht auftritt, gleichgültig,
ob die in. Serie mit der positiven Vorspannung der Platten :8 bezw. $' liegende zusätzliche Lichtsteuerspannung 0 oder 20 Volt beträgt.
Durch die Verschiedenheit der an den Platten 8 bezw. 8' liegenden Spannung wird dem nach lediglich bewirkt, dass der Abstand des parallel zur Normalbahn verschobenen .Strah- lenteils 25 gegenüber der Mittelplatte 8 sich in Abhängigkeit von der Lichtsteuerspan- nung ändert.
Wird also in dieser Bahn 25 eine Ausblendvorrichtung angeordnet, so ver schiebt sich der Strahl bei Änderung der Lichtsteuerspannung in Abhängigkeit von derselben längs der Ausblendvorrichtung, so dass verschieden grosse Teile desselben durch die Ausblendvorrichtung hindurchgelassen werden.
Die Röhre kann auf an sich bekannte Weise mit einer oder mehreren Anoden ver sehen werden, beispielsweise derart, dass eine Anode zwischen Kathode und Lichtsteuer- anordnunb und die zweite, zweckmässig auf höherem Potential befindliche Anode sich zwischen Lichtsteuervorrichtung und Ablenk- platten befindet.
Die angegebene Anord nung gestattet es, die Gradationskurve der Aussteuerung durch einfache Änderung der Form der Begrenzungskurven der Ausblend- vorrichtung beliebig zu verändern, mit ver- hältnismässig geringen Anodenspannungen zu arbeiten und gewährleistet eine sichere Licht steuerung unter Vermeidung jeder Verände rung .der Bildpunktlage.