Fernsehröhre. Gegenstand des Hauptpatentes Nr.1:5,6076 ist eine Braunsche Röhre mit scharfer elek- tronoptischer Abbildung, bei welcher als ab bildendes System ein sphärisch korrigiertes elektronenoptisches Sy stcm verwendet wird, -elches für die Randstrahlen die gleiche Brennweite hat wie für die Zentralstrahlen und welches derart ausgebildet ist, dass hin ter der Ebene der letzten Elektrode des elek tronenoptischen Systems kein brechendes Feld mehr besteht.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine solche als Fernsehröhre. insbesondere Hoch vakuumröhre ausgebildete Braunsche Röhre. RTä.hrend bei der in dem Hauptpatent be schriebenen Hochvakuumröhre die Beleuch tung der abzubildenden Lochblende ohne eine wirksame Vorkonzentration erfolgte, wird bei der erfindungsgemässen Röhre besondere Soröfalt auf das Kondensorsystem zwischen der Kathode und der Lochblende angewendet.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungs beispiel und Detailvarianten der Röhre nach der Erfindung. Fig. 1 zeigt die Kathode 2., welche mit früher beschriebenen Systemen identisch ist. Sie trägt einen Oxydpunkt 1 von der un gefähren Grösse des Loches der Zwischen- blende. Für normale Zwecke genügt eine Emissionsoberfläche von 0,5 mm Durch messer, welche bereits Ströme bis zu 6 und mehr mA geben kann. In direkter Nähe und engster Nachbarschaft dieses Oxydpunktes wird die Steuerelektrode 3 angebracht.
Nur durch den geringen Abstand des im Steuer gitter 3 angebrachten Loches 4 von der Oxydoberfläche und gänzlich unabhängig von sämtlichen sonst in der Röhre vorhan denen Elektroden und Spannungen wird die Empfindlichkeit der Röhre erzielt. Die An- melderin arbeitet mit Abständen solcher Kleinheit, wie sie durch eine mechanische Konstrüktion eben noch garantiert werden können.
Praktisch l:isst sich auch bei i1Ta.ssen- herstellung ein Gitterloch 4 von 1 mm Durch messer in einem Abstand von 1 @ mm vor der Kathodenoberfläche ohne weiteres ver wenden. Notwendig ist hierfür allerdings der Aufbau von Gitter und Kathodenkörper auf ein und demselben metallischen Sockel, wodurch die Zentrierun- von Gitter und Ka thode zueinander sichergestellt ist.
Das sehr enge Steuergitterloch 4 bedeutet eine wirksame Abschirmung der Kathode gegen äussere Felder. Es ist. daher unerläss- lich, hinter dem Steuerzylinder 3 eine Saug anode 5 anzubringen, wenn man überhaupt eine Emission erzielen will.
Um an ,die Anode keine unnötig hohen Spannungen anlegen zu müssen, wird man, soweit wie zulässig, den Abstand dieser Anode von der Kathode möl-,#- lichst kjeinhalten. Daraus folgt enge Boh rung und Abstände in der Grössenordnun@Ir von 1 mm vom Steuergitter 3.
Die Vor <B>p</B> annunaen an dieser Anode<B>5</B> sind auf die <B>en</B> Empfindlichkeit der Steuerung ganz ohne Einfluss. Sie bestimmen nur die Lage des Arbeitspunktes und der Vorspannung des Gitters 3 gegen die Katbode ?.
Dadurch ist die 3#Iöbliehkeit begeben, durch Veränderung der Vorspannung der Anode 5 irgendwelche andern optischen Funktionen des Konden sators einzuregulieren, ohne dass dabei Ände- rungen an der Röhrenkennlinie und am Steuerungsvorgang eintreten. Es wird hier -bei an bei der Kondensoreinstellung (xebraueh gemacht.
Die fokussierende Elektrode des Kondensors besteht nämlich aus einem auf einer festen Vorspannung liegenden Zylin der 6. Der Durchmesser dieses Zylinders be trägt 5 mm, seine Länge 3 mm. Dieser Zy linder 6 ist direkt mit. der Kathode verbun den.
Allein durch Veränderung der Spannung an der Voranode 5 ist inan nun imstande, den Grad der Foli:ussieruno des Kondensors 6 einzustellen, ohne, abgesehen von der Vor- spannung des Steuergitters :ä, irgend etwas an der Steuerungsfunktion der rernseliriilire zu ändern.
Es wird daher die Voranode 5 getrennt aus der Piölii-e herausgeführt. Diese Voranode 5 kann auch als Sperrelektrode ver wendet -%-"erden, da e.. bei gewissen Fernse h- svstemen, die mit weissen gewissen ar beiten, erforderlich -ird, eine Strahlsperrung ,
selbst gegen ein positives Hauptsteutergit.ter 3 ausführen zu können und es ist ein grosser technischer Vorteil, wenn die Sperrspannun gen auf ein besonderes Gitter wirken, -,velches mit dem Bildstromsteuergitter keine schal tungstechnische Verbindung hat. Die Rin-- blende mit der abzubildenden Bohrung ist das Blech 7. Sie befindet :ich wie bei den frii- heren Röhren der Anmelderin auf der vollen Anodenspannung.
Die Abstände von der obern Kante des Kondensorzvlinders 6 bis zur Blende 7 und von der gleichen Kante bis zur Voranode 5 sind einander gleich.
Es ist .mit einer derartigen Anordnun möglich, eine Abbildung im Massstabe 1 : 1 von der Kathode auf die Zwischenblende aus zuführen. Es ist auch durch geeignete Ein stellung der Spannung 5 möglich, diese Ab bildung in weiten Grenzen zu regulieren und den Divergenzwinkel der hinter der Blende 7 austretenden Elektronen weitgehend zu beeinflussen. Insbesondere ist es mögheh, auch bei der Stellung des Steuergitters auf maximale Emission da.s Zwischenbild an der Blende 7 so klein zu halten, dass fast alle Elektronen :durch diese Blende hindurch treten.
Die maximale Helligkeit derartiger Röhren ist daher gegenüber der Konstruk tion ohne besonders ausgebildete Konzen tration nahezu versechsfacht worden.
Im Anschluss an die Blende 7 folgt un- verändert gegenüber cler bereits in dem gc,- nannten Hauptpatent genebenen @onstrul@- tion ein Abbildungssystem, bestehend aus Tubus 8 und R.öhrehenanode 9, wobei dis, letztere in fester Verbindung mit der Zwi schenblende 7 steht.
Die Vorspannun- de. Tubus 8 reguliert die Fleckschärfe. Wie durch Einschieben von fluoressierencl(-ii Streifen, welche das Strahlenbündel im Längsschnitt durchsetzen, festgestellt wurde, hetrü@@t die grösste Breite des Strahlenbündel ,in der<B>110</B> nim von der Blende 7 entfernten Üffnung .der Anode 9, nur noch zirka 3 bis 5 nim,
während dasselbe ohne den Konde n- sor bei der in dem Hauptpatent beschrie benen Konstruktion ?0 mm betrug.
Die Folge ist. eine verbesserte Abbildungsscliä rfe der nunmehr nur noch auf Achsenstrahlen, aber nicht mehr auf Randstrahlen beanspruchten Elektronenlinse 8;\9, sowie eine Beseitigung von Ausblendverlusten. Im einzelnen liegen die Röhrendaten etwa wie folgt: Anoden- und Blendenspannung ?000 Volt, Tubusspannung 500 bis 800 Volt, Spannung der Voranode zirka 200 Volt, Vorspannung des Innengitters zirka -10 Volt, Röhre ist durchgesteuert mit zirka. 20 bis 30 Volt;
Maximaler Emissionsstrom zirka.<I>500</I> yA, Ausbeutefaktor zirka 60 bis<B>70%</B> bei -weiss.
Während Fig. 1 zur Erklärung von Wir kungsweise und Schaltung .dient, wird in Fig. 2 ein vollständiges Röhrensystem in massstäblicher Darstellung gebracht; Fig. 3 zeigt eine Kondensorform. welche ebenfalls mit Vorteil verwendet -erden kann.
Sie unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, dass auf die Sauganode 5 ein erster Kon- densorzylinder 6 direkt aufgesetzt ist. wäh rend an der Lochblende 7 ein zweiter Kon- densorzylinder 7' direkt aufgebracht ist. Die beiden Zylinder 6 und 7' sind von sehr ver schiedener Länge, und zwar ist der letztere zirka drei Mal so lang wie der erste. Die Grössenordnung liegt etwa bei 3 mm Innen durchmesser und 3 bezw-. 8 mm Länge bei einem Zwischenraum von 1 mm. Der erste Zylinder erhält eine niedrize, der zweite eine hohe Spannung.
Eine derartige unsymme trische Zylinderanordnung bietet den Vorteil, dass sie ein kombiniertes Linsensystem dar stellt, welches zuerst, und zwar am Rande des Zylinders 6, als Sammellinse wirkt, dar nach aber im Innern des Zylinders 7' als Zerstreuungslinse (gestrichelt @eingezeiclinet). Die zerstreuende \#rirkung wird umso stärker, je länger der Zylinder 7' im Vergleich zu 6 gemacht wird und je enger er ist.
Es wurde bereits früher nachgewiesen. .dass eine solche Strahlenzerstreuung kurz vor Erreichung des Blendenloches 7 den grossen Vorteil bietet, die in den langen Tubus 8 eintretenden Strahlen mehr parallel zu richten als es sonst mit kurzbrennweitigen Kondensoren möglich wäre: dadurch werden Ausblendungsverluste im hintern Teil der Röhre vermieden.
Bei den beiden bisher beschriebenen Kondensor- konstruktionen handelt es sich um verhältnis mässig kleine zylindrische Gebilde, an wel che hinsichtlich ihrer mechanischen Kon struktion und Ausrichtung sehr hohe Ge nauigkeitsansprüche gestellt werden. Beson ders erschwert wird diese Forderung noch dadurch, dass die Kondensorelektroden in ziemlicher Nähe der Glühkathode angebracht sind und daher auch sehr heiss werden. Be denkt man, dass das Zwischenbild, welches auf der Oberfläche der Blende entworfen wird, nur 1/2 mm gross ist und die Blenden öffnung ebenso gross ist, so ist zu erkennen, dass bereits bei Verschiebungen um eine halbe Lochgrösse Stromverluste bis zu 1<B>5</B> % ein treten müssen.
Bei .der verhältnismässig gro ssen freien Strahllänge im Kondensor sind solche Verschiebungen nur durch besondere Konstruktionen zu vermeiden, welche in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind.
Bei einem Kondensor nach Fig. 3 wird in einfacher Weise -durch Überschieben eines isolierenden Führungsröhrchens 10, welches die beiden Zylinderelektroden genau um schliesst, eine Ausrichtung sicher gestellt. Das Röhrchen 10 mass aus Porzellan oder Glas und andern vakuumtechnisch einwand frei hitzebeständigen Materialien hergestellt sein, und hat einen äussern Durchmesser, der wesentlich grösser ist als der Durchmesser der zylindrischen Metallteile.
Es kann auch der ganze Kondensor aus einer einzigen CTlasröhre 10 hergestellt wer den, die auf der Innenseite versilbert ist, und die an der Trennstelle vom Silberbelag be freit ist. Dadurch, dass die Versilberung um .den Röhrchenrand heinmgezogen wird, kann mit Hilfe eines Aussenflansches 11 eine sichere Verbindung mit der innern Silber belegung leergestellt werden.
Aie Stelle von Silber kann natürlich auch Graphit verwen det werden, an dessen Leitfähigkeit wegen der Stromlosigkeit dieser Belegungen nur sehr geringe Anforderungen gestellt werden.
Ein ähnlicher Gedanke der Verwendung metallisierter oder graphitierter Isolierröhr- chen kann bei der Herstellung eines Konden- sors nach Fi-. 1 Verwendung finden. Fig. .1 zeigt die Zwischenblende 5.
Vor dieser Zwischenblende liegt das Isolierröhr chen 10, welches in der gewünschten Höhe mit je zwei innern und äussern Graphitüber- zügen 6 und 7' versehen ist, wobei die äussern und innern Teile dieser Graphitüberzüge eine zusammenhängige Belegung bilden. Ein genau passender Flansch 11 verlängert sich zu einem Haltekragen 12, der mit Hilfe von Bohrungen in der bei den Röhren üblichen Weise zu der Voranode 5 zentriert wird.
Die Blende 7 wird durch eine aufgelegte dickere Platte 13 ergän.,, wodurch eine Vertiefung entsteht, in die das Glasröhrchen 10 genau hineinpasst. Bei Aufschweissen der Auflage 13 auf die Blende 7 kann bereits die Zentrie rung geprüft werden. Das Ganze wird durch gemeinschaftliche Glasstäbe 1-1 miteinander verschweisst.
An Stelle des Flansches 1? kann auch mit Vorteil ein Spezial-Isolier- körper 15 verwendet -erden, welcher auf die Voranode 5 aufgelegt wird und eine Ausspa rung enthält, in die das Röhrchen 10 gerade bineinpasst. Dem Flansch 11 kommt dann nur noch die Rolle einer Kontaktgebung zu.
Durch eine derartige an beiden Enden in Flanschen geführte Isolierröbrchen-Konstruk- tion wird nicht nur die richtige Lage der Achse zur Strahlmitte, sondern auch die Richtung dieser Achse sichergestellt und f s wird dadurch stets erreicht, dass der Strahl glatt durch das Blendenloch von 7 hindurch geht.
Die angegebenen insbesondere geomel ri- schen Dimensionen sind selbstverständlich nur als Beispiele anzusehen. Es mag jedoch in manchen Fällen -vcichti- ..ein, die aus clcn -in gegebenen Gründen sich ergebenden #'e -r- gegebenen in der Dimension der einzclne:i Elektroden zueinander innezuhalten.