Leuchtschirm für Kathodenstrahlröhre. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leuchtschirm für Kathodenstrahlröhre, für Mess- und Anzeigezwecke.
Nachdem die Braunsche Röhre sich ein weites Anwendungsgebiet bei der Unter suchung insbesondere schnell verlaufender elektrischer Vorgänge in den Laboratorien erobert hatte, fand sie in der Folgezeit in noch immer steigendem Masse Verwendung zu Mess- und Anzeigezwecken, insbesondere Überwachungszwecken, im laufenden tech nischen Betrieb. Dabei blieb ihr Anwen dungsgebiet keineswegs auf elektrische Vor gänge beschränkt. Man fand Mittel und Wege, -die zu messenden Grössen anderer als elektrischer, beispielsweise mechanischer Natur in elektrische Spannungen zu Über setzen, deren Grösse und Verlauf dann mit einer Braunschen Röhre sichtbar gemacht werden.
Einer der Vorteile bei der Verwen dung von Braunschen Röhren als Anzeige instrumenten gegenüber mechanischen In strumenten liegt darin, dass die Massgrösse un- mittelbar durch eine Leuchterscheinung und praktisch trägheitsfrei angezeigt wird, wo bei sich die Empfindlichkeit durch geeig nete Massnahmen praktisch beliebig weit treiben lässt.
Die Vorteile der Braunschen Röhre als Massgerät können noch in erhöhtem Mass ausgenutzt werden, wenn eine befriedigende Lösung der Aufgabe gelingt, die Beobach tung der Auslenkung des Kathodenstrahls auch aus grösserer Entfernung und oder bei unzureichender Allgemeinbeleuchtung mög lich zu machen.
Wenn zum Beispiel eines der sonst gebräuchlichen Schalttafelinstrumente durch eine Braunsche Röhre ersetzt ist, kann man zwar den Leuchtpunkt selbst zufolge seiner Helligkeit auch auf eine grössere Ent fernung erkennnen. Schwierigkeiten bereitet jedoch die eigentliche Ablesung des Mass wertes, also die sichere Feststellung der Aus lenkung des Kathodenstrahls aus seiner Ruhelage.
Ganz besonders ist dies der Fall, wenn die Allgemeinbeleuchtung der Schalt- tafel, beispielsweise aus Gründen der luft- schutzmässigen Verdunklung oder aus Sicher heitsgründen in einem nachts fahrenden Flug zeug oder Kraftwagen herabgesetzt ist oder ganz wegfällt.
Mit dem Leuchtschirm gemäss der vor liegenden Erfindung wird die oben gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass er in mehrere, verschiedenen Auslenkungsamplituden des Kathodenstrahls entsprechende Bereiche un terteilt ist, die mit bei Kathodenstrahlerregung verschiedenfarbig aufleuchtenden Leuchtfar ben versehen sind, damit bei solchen Werten der zu messenden, Grösse, die ein gewisses Mass überschreiten, der Leuchtpunkteinebestimmte andere Farbe hat als bei Werten, die unter halb des vorgeschriebenen Masses liegen.
Es ist zwar bereits bekannt, zur Erzie lung farbiger Fernsehbilder die Leucht schirme von Braunsehen Röhren aus: bei Er regung durch Kathodenstrahlen in verschie denen Farben aufleuchtenden -Stoffen herzu stellen. Derartige Schirme gestatten aber nicht eine Beobachtung des Grades der Aus lenkung des Kathodenstrahls.
In der beigefügten Zeichnung stellen die Fig. 1 bis 3 beispielsweise drei Ausführungs formen des erfindungsgemässen Leucht schirmes dar.
Bei dem Beispiel gemäss Fig. 1 ist ange nommen, dass die Aufgabe vorliegt, einen be stimmten Pegel zu halten. Bisher wurde bei spielsweise bei jedem Sender der Grad der Aussteuerung durch ein Drehspulinstrument gemessen. Dieses Verfahren hat neben andern den Nachteil, keine weithin sichtbare An zeige zu erlauben.. Der Leuchtpunkt auf dem Schirm einer Braunsehen Röhre ist auch aus 20 m Entfernung noch leicht erkennbar, aber es lässt sich bei dieser Entfernung nicht mehr beurteilen, ob das Messgerät einen in den noch zulässigen Bereich fallenden Wert anzeigt oder ob der angezeigte Wert bereits aus diesem Bereich herausfällt.
Die übli chen behelfsmässigen Mittel, dass man bei spielsweise auf dem Glasboden der Röhre mit Fettstift oder durch einen Papierstrei- fen eine Marke anbringt, sind offensicht lich völlig unzureichend, da sie entweder nur unter günstigen Bedingungen gesehen werden können oder das vom Leuchtpunkt ausgehende Licht absorbieren, so dass man die Auftreffstelle des Elektronenstrahls nicht mehr sieht.
In Fig. 1 ist eine Aufsicht auf den Schirm einer Kathodenstrahlröhre darge stellt. Die Leuehtfläehe ist in drei Bereiche 1, 2, 3 eingeteilt. Für den oben beispiels- #veise angegebenen Zweck -wird man vorteil- hafterweise die Bereiche 1 und 3 mit einem Leuchtstoff versehen, der in anderer Farbe aufleuchtet als der Leuchtstoff, mit dem der Bereich 2 bedeckt ist. Für den Bereich 2 kann man beispielsweise einen blau leuchten den Stoff, z. B. Caleiumwolframat, für die Bereiche 1 und 3 einen rot leuchtenden Stoff, z. B. Zinkeadmiumsulfid, wählen.
Dann kann der den Sender überwachende Arbeiter auch aus grosser Entfernung ohne -weiteres fest stellen, ob der Sender noch in dem zulässi gen Bereich arbeitet oder ob dieser über schritten ist. Selbstverständlich können auch alle drei Bereiche mit verschiedenfarbigen Leuchtstoffen versehen sein.
Häufig besteht auch der Wunsch, einen bestimmten Messwert auszuzeichnen und sichtbar zu machen, -wieweit er überschritten wird. Dies geschieht bei Skaleninstrumenten im allgemeinen durch einen roten Strich. Im Beispiel der Fig. 2, die eine Aufsicht auf den Schirm einer Röhre mit recht eckigem Querschnitt zeigt, ist die gewünschte Marke durch Streifen 7 und 8 herge stellt, die in einer ausgezeichneten, beispiels- -veise roten Farbe aufleuchten und je nur einen Teilstrich der auf diesem Schirm markierten Skala, umfassen.
Der zwischen den Marken 7 und 8 liegende Bereich ist bei spielsweise mit einem grün leuchtenden Stoff, z. B. Zinksilikat, mit Mangan akti viert, bedeckt. Die jenseits der Marken lie genden Bereiche 4 und 6 können nun wieder mit einem grün leuchtenden oder mit einen. in anderer, beispielsweise blauer Farbe leuchtenden Stoff versehen sein. Wenn die Anzeige durch eine oszillierende Bewegung des Kathodenstrahls bewirkt wird, deren Amplitude dem zu messenden Wert ent spricht, ist, wie man sieht, leicht und auch unter ungünstigsten Bedingungen festzu stellen, ob der Messwert unter dem ausge zeichneten bleibt, ob er ihn erreicht hat oder ob und um wieviel er ihn überschritten hat.
Für genauere Anzeigen ist der Leucht schirm der Braunsehen Röhre häufig mit einer Skala versehen, wie es in den Fig. 1 und 2 auch angedeutet ist. Zur Erzielung einer parallagenfreien Ablesung ist die Skala gewöhnlich auf der Innenseite der Wandung angebracht, beispielsweise ein geätzt. Eine solche Skala ist besonders bei herabgesetzter Allgemeinbeleuchtung aus grösserer Entfernung nur noch schwer zu er kennen.
Auch nicht selbstleuchtende, farbige Marken, beispielsweise (die oben erwähn ten) Markierungen durch roten Fettstift, sind nicht mehr zu erkennen, da im allge meinen das vom Leuchtpunkt ausgehende Licht die der Farbe der Markierung ent sprechende Komponente nicht oder nur mit unzureichender Intensität enthält. Hier kann, man schon eine bedeutende Verbesserung durch eine Leuchtstoffanordnung gemäss Füg. 3 erzielen. Man teilt den Leuchtschirm zonenweise auf und ersetzt die Strichskala durch eine Farbskala. Die Farben erhalten zweckmässigerweise eine leicht merkbare Reihenfolge, beispielsweise eine solche, die dem Spektrum des weissen Lichtes ent spricht.
Im dargestellten Beispiel sind zwar nur vier in verschiedenen Farben aufleuch tende Zonen gezeigt, es besteht aber keinerlei Schwierigkeit, statt 4 beispielsweise 10 un- terscheidbare Farben zu verwenden.
Die vorstehend beschriebenen Beispiele sind für den Fall dargestellt, wo die Auf zeichnung durch Ablenkung des Kathoden strahls entweder nur in einer oder in zwei zueinander senkrechten Richtungen mit Hilfe elektrischer oder magnetischer Felder er folgt und die Feldlinien eines jeden Ablenk- feldes zueinander parallel sind.
Dies bedeu- tot aber keine Beschränkung der Erfindung, denn es dürfte ohne weiteres deutlich sein, dass man den erfindungsgemässen Leucht schirm bei entsprechender Anordnung der Bereiche beispielsweise auch für Polarröh ren verwenden kann, also solche Röhren, wo die Messablenkung durch ein radial gerich tetes Feld hervorgerufen wird. Es ist dann zweckmässig, Zonen verschiedenfarbig auf leuchtender Leuchtstoffe als konzentrische Ringe auszubilden.
Auch kann beispielsweise eine quadranten- oder allgemeiner, sektor- förmige Einteilung des Leuchtschirmes von Vorteil sein, um verschiedene Winkelbereiche durch verschiedenfarbige Leuchterscheinun- gen hervorzuheben.
Fluorescent screen for cathode ray tubes. The present invention relates to a fluorescent screen for cathode ray tubes, for measurement and display purposes.
After the Braun tube had found a wide field of application in the investigation of particularly fast-moving electrical processes in laboratories, it was used to an ever increasing extent for measurement and display purposes, in particular monitoring purposes, during ongoing technical operation. Their area of application was by no means restricted to electrical processes. There were ways and means of converting the quantities to be measured other than electrical, for example mechanical, into electrical voltages, the magnitude and course of which are then made visible with a Braun tube.
One of the advantages of using Braun tubes as display instruments over mechanical instruments is that the measured variable is displayed immediately by a luminous phenomenon and practically free of inertia, where the sensitivity can be extended practically as far as desired by suitable measures.
The advantages of the Braun tube as a measuring device can still be exploited to a greater extent if a satisfactory solution to the task succeeds in making the observation of the deflection of the cathode ray possible, including from a greater distance and / or in the case of insufficient general lighting.
If, for example, one of the otherwise common control panel instruments is replaced by a Braun tube, the luminous point itself can be recognized from a greater distance due to its brightness. Difficulties, however, are the actual reading of the measured value, i.e. the reliable determination of the deflection of the cathode ray from its rest position.
This is particularly the case when the general lighting of the switchboard is reduced or completely omitted, for example for reasons of air protection or for safety reasons in an aircraft or motor vehicle traveling at night.
With the luminescent screen according to the present invention, the above object is achieved in that it is subdivided into several different deflection amplitudes of the cathode ray corresponding areas which are provided with luminous colors that light up in different colors during cathode ray excitation, so that the values to be measured Size that exceeds a certain level, the luminous point has a certain different color than values that are below half the prescribed level.
Although it is already known, the luminescent screens from Braunsehen tubes for the education of colored television pictures: when excited by cathode rays in which different colors which light-up substances produce. Such screens do not allow observation of the degree of deflection of the cathode ray.
In the accompanying drawing, FIGS. 1 to 3 show, for example, three execution forms of the inventive luminous screen.
In the example according to FIG. 1, it is assumed that the task is to maintain a certain level. Up to now, for example, the degree of modulation was measured by a moving-coil instrument for each transmitter. This method has the disadvantage, among other things, of not allowing a display that is visible from afar. The luminous point on the screen of a Braunsehen tube is still easily recognizable from a distance of 20 m, but at this distance it is no longer possible to judge whether the measuring device has one shows a value falling within the permissible range or whether the displayed value already falls outside this range.
The usual makeshift means of putting a mark on the glass bottom of the tube with a grease pen or a strip of paper, for example, are obviously completely inadequate, as they can either only be seen under favorable conditions or they absorb the light emanating from the luminous point so that you can no longer see the point of impact of the electron beam.
In Fig. 1 a plan view of the screen of a cathode ray tube is Darge provides. The Leuehtfläehe is divided into three areas 1, 2, 3. For the purpose indicated above by way of example, areas 1 and 3 are advantageously provided with a fluorescent material that lights up in a different color than the fluorescent material with which area 2 is covered. For area 2 you can, for example, a blue glow the fabric, z. B. caleium tungstate, for areas 1 and 3 a red luminous substance, z. B. zinc admium sulfide.
Then the worker monitoring the transmitter can easily determine from a great distance whether the transmitter is still working in the permissible area or whether it has been exceeded. Of course, all three areas can also be provided with phosphors of different colors.
Often there is also the desire to mark a certain measured value and to make it visible how far it is exceeded. In the case of scale instruments, this is generally done with a red line. In the example of Fig. 2, which shows a plan view of the screen of a tube with a rectangular cross-section, the desired mark is Herge by strips 7 and 8 that light up in an excellent, for example red color and only one graduation the scale marked on this screen.
The area between the brands 7 and 8 is for example with a green luminous substance, for. B. zinc silicate, activated with manganese, covered. The areas 4 and 6 on the other side of the brands can now be illuminated again with a green or with a. be provided in another, for example, bright blue fabric If the display is caused by an oscillating movement of the cathode ray, the amplitude of which corresponds to the value to be measured, it can be seen that it is easy to determine, even under the most unfavorable conditions, whether the measured value remains below the excellent one, whether it has reached it or whether and by how much he exceeded it.
For more precise displays, the luminous screen of the Braunsehen tube is often provided with a scale, as is also indicated in FIGS. 1 and 2. To achieve a parallel-free reading, the scale is usually attached to the inside of the wall, for example an etched one. Such a scale is difficult to identify from a greater distance, especially with reduced general lighting.
Even non-self-luminous, colored marks, for example (the above mentioned) markings made with red grease pencil, can no longer be recognized, since in general the light emanating from the luminous point does not contain the component corresponding to the color of the marking, or only with insufficient intensity. Here you can already see a significant improvement through a phosphor arrangement according to Füg. 3 achieve. The fluorescent screen is divided into zones and the line scale is replaced by a color scale. The colors are expediently given an easily noticeable sequence, for example one that corresponds to the spectrum of white light.
In the example shown, only four zones that light up in different colors are shown, but there is no difficulty whatsoever in using, for example, 10 different colors instead of 4.
The examples described above are shown for the case where the recording is made by deflecting the cathode beam either only in one or in two mutually perpendicular directions with the aid of electric or magnetic fields and the field lines of each deflection field are parallel to one another.
This does not mean, however, a limitation of the invention, because it should be readily apparent that the fluorescent screen according to the invention can also be used for polar tubes, for example, with appropriate arrangement of the areas, i.e. tubes where the measurement is deflected by a radially directed field is caused. It is then expedient to form zones of different colors on luminous phosphors as concentric rings.
For example, a quadrant or, more generally, sector-shaped division of the luminescent screen can also be advantageous in order to emphasize different angular areas by means of differently colored luminous phenomena.