CH246716A - Elektronenoptischer Kurzzeitmesser. - Google Patents

Elektronenoptischer Kurzzeitmesser.

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CH246716A
CH246716A CH246716DA CH246716A CH 246716 A CH246716 A CH 246716A CH 246716D A CH246716D A CH 246716DA CH 246716 A CH246716 A CH 246716A
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Ges Foerderung Forschung Technische Physik Eth Zuerich
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    • G04F13/00Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00
    • G04F13/02Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00 using optical means
    • G04F13/023Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00 using optical means using cathode-ray oscilloscopes

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Description


  Elektronenoptischer     Kurzzeitmesser.       Die elektronenoptische Messung sehr       kurzzeitiger    Intervalle zwischen     elektrischen     Impulsen wird in der Technik schon seit  längerer Zeit angewendet. Dabei kommt als       elektronenoptisches    Mittel fast ausschliesslich  die     Braunsche    Röhre zur Anwendung.  



  Der auf dem     Leuchtschirm    dieser Röhre  einen leuchtenden     Punkt    erzeugende Katho  denstrahl wird dabei durch ein     Ablenk-          plattenpaar        mit        Hilfe    eines     Kippspannungs-          gerätes    mit     möglichst    konstanter Geschwin  digkeit in horizontaler Richtung abgelenkt.

         Ein    zweites, senkrecht zum ersteren stehen  des Plattenpaar lenkt den Kathodenstrahl  beim Eintreffen der elektrischen Impulse in  vertikaler     Richtung    ab, so     däss    durch Mes  sung des örtlichen Abstandes     @dieser@Innpulse     auf dem Leuchtschirm bei bekannter     Ab-          lenkgesehwindigkeit    in horizontaler Rich  tung auf das     zeitliche    Intervall zwischen  den Impulsen geschlossen werden kann.  



  Bei einem andern bekannten Verfahren  wird der Elektronenstrahl kreisförmig über  den Leuchtschirm     geführt        und    zur     Auf-          zeiühnun"gi,der        Impulse        durch    ein     kreisrundes,          konzentrisches        Ablenkelektrodensystem    radial  abgelenkt.

   Da bei der     kreisförmigen    Strahl  bewegung für     eine        konstante    Winkelge  schwindigkeit gesorgt     ist,    so kann aus dem  Winkel, den die radialen     Impulse    mitein  ander einschliessen, wiederum auf den zeit  lichen Abstand dieser Impulse geschlossen  werden.

      Die kreisförmige     Strahlbewegung    wird  bei diesem Verfahren allgemein durch An  legen von zwei um die Dauer einer Viertel  wellenlänge zeitlich     gegeneinader    verscho  benen, möglichst genau     sinusförmigen    Span  nungen     an.        zwei        senkrecht        zueinandeTssltehen-          den        Ablenkplattenpaaren        erzeugt.        Durch    diese       Massnahme.        resultiert        nämlich    ein sich dre  hendes elektrisches     

  Ablenkfeld.    An Stelle  von elektrischen Drehfeldern zur kreisför  migen     Strahlablenkung    kommen auch     ma-          gnetisehe        Ablenkdrehfelder        zur    Anwendung.  



  Der     Vorteil    der kreisförmigen     Strahlab-          lenkung    liegt in der     Möglicheit,    den     örtlichen,          gegenseitigen    Abstand der Impulse bedeu  tend grösser zu wählen,     als    dies bei einer       geradlinigen    Zeitablenkung der Fall ist, wo  bei als örtlicher Abstand sinngemäss. die  Strecke     zwischen    den Impulsen auf dem       Kreisbogen    gemessen zu verstehen ist, wie  das     in.        Fig.    1 dargestellt ist.

   In dieser Figur       stellt    der     dickausgezogene        greis        die"    Bahn  des     Leuchtfleckes    auf :dem     Schirm    einer       Braunsehen    Röhre     und    die beiden nach aussen       stehenden    Spitzen zwei aufgezeichnete elek  trische Impulse dar.  



  Von dieser Möglichkeit wird man beson  ders dann mit Vorteil Gebrauch machen,  wenn die Zeitmessung sehr genau sein muss,       was        bei        ges\treckter        Zeitskala        (geradlinige    Ab  lenkung)     sehr    erschwert ist, und zwar wegen  des verhältnismässig grossen     Lichtfleckdurch-          messers    der Braunsehen Röhre und mannig-           facher        Ablenkfehler,    die sich besonders bei  billigen,     handelsüblichen        Braunschen    Röh  ren bemerkbar machen.

       Man    kann bei kreis  förmiger Zeitskala die     Ablesegenauigkeit     sehr weit treiben, wenn die     Kreisablenkung          mit    einer sehr hohen Frequenz erfolgt, so  dass der Lichtfleck während der zu messen  den' Zeit mehrmals den gesamten Kreisweg  der Zeitskala beschreibt. Bei -     diesem    Vor  gehen muss nun aber von vornherein der  Zeitabstand der Impulse mit einer Genauig  keit bekannt sein,     die    durch die Zahl der  Umläufe gegeben ist.

   Ist nämlich     cpo    der  auf dem Leuchtschirm der     Braunschen     Röhre gemessene     Winkel        zwischen    zwei auf  einanderfolgenden     Impulsen,    so beträgt der  gesamte für     die        Zeitmessung    massgebende       Winkel        g7    im Bogenmass     gemeesen        99"        -f    - n.

       92j1,     woraus ohne     weiteres        die        Notwendigkeit    der       Kenntnis    des die Zahl der ganzen     Umläufe          darstellenden    Faktors n     hervorgeht.     



  Bei Anwendung .der     kreisförmigen    Zeit  skala     kommt        als    weitere Forderung     hinzu,     dass die Impulse gemäss ihrer     zeitlichen     Reihenfolge     gekennzeichnet    sein     müssen,     weil     nur    dann der     Winkel        99o    richtig     be-          stimmt    werden kann und eine Verwechslung       mit    dem     suppdementären        Wkkel        2,

  n-gga          aupgescblossen        ist.     



       Im        Fall    der     Fig.    1 ist diese Forderung  dadurch erfüllt worden, dass dem Kathoden  strahl beim ersten Impuls eine geringere       radiale        Ausienkung        erteilt    worden ist als       beim    zweiten     Impuls.     



  Es ist     nun        ersichtlich,    dass bei     billigen,     handelsüblichen     Braunschen    Röhren unter       Berücksichtigung    der     Ungenauigkeiten    und       zeitlichen        Schwankungen    der für die Erzeu  gung der     Ablenkdrehfelder    benützten Schalt  elemente, wie     Widerstände,        Kondensatoren          etc.,    die     Messgenauigkeit        für    die den Impul  sen.

       entsprechenden    Signale     bestenfalls        einige     Bogengrade beträgt, so dass für sehr genaue  Zeitmessungen, z. B. von der relativen Ge  nauigkeit von     einem    Promille, die Zahl n  der     ganzen    Umläufe verhältnismässig gross  gewählt werden muss, um die verlangte     rela-          tive=.1Vlessgenauigkeit    zu     erreichen.        Beträgt       z.

   B. die absolute     Messgenauigkeit    etwa sie  ben Bogengrade, so muss bei     einer    gefor  derten relativen Genauigkeit der Zeitbestim  mung von einem Promille der gesamte, vom  Leuchtfleck durchlaufene Winkel     9p    min  destens     tausendmal    sieben Bogengrade be  tragen, was     rund    zwanzig ganze Umläufe  ergibt. Es ist klar, dass in einem solchen  Falle die     Bestimmung    des die Zahl der  ganzen     Umläufe    darstellenden Faktors     n     auf Schwierigkeiten stösst.  



       Gegenstand    der vorliegenden     Erfindung     ist ein elektronenoptischer Kurzzeitmesser,  bei dem diese Schwierigkeiten in     einem     grossen     Messbereich    umgangen     sind.    Der     elek-          tronenoptische        Kurzzeitmesser    gemäss der  vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich  dadurch,

   dass er eine     Kathodenstrahlhaupt-          röhre    mit     einem    kreisförmigen     Ablenkungs-          drehfeld    hoher     Winkelablenkgeschwindig-          keit    und     mindestens        eine    dazu parallele     Ka-          thodenstrahlhilfsröhre    mit     einem        kreisförmi-          gen        Ablenkungsdrehfeld    niedrigerer     Win-          kelablenkgeschwindigkeit     <RTI  

   ID="0002.0113">   aufweist,    wobei  durch     elektrische        Mittel    die einzelnen Im  pulse, deren     zeitlicher        Abstand    zu messen       ist,    auf den     Leuchtschirmen    aller Röhren  durch     Signale    sichtbar gemacht werden, aus  welchen     die        Reihenfolge    dieser     Impulse    er  kennbar     ist.     



  An Hand der     Fig.    2, 3 und 4 sollen bei  spielsweise     Ausführungsformen    des     elektro-          nenoptischen        Kurzzeitmessers    nach der Er  findung näher erläutert werden.

   Es zeigt:       Fig.    2 das     Bild    der     Leuchtschirme    von  drei     Braunschen    Röhren eines     Kurzzeitmes-          sers,          Fig.    3 eine     Ableseschablone        zum    Ablesen  der     Winkel    zwischen photographisch regi  strierten     Impulsen    und       Fig.    4 die     elektrische        Schaltung        eines     Kurzzeitmessers,

   der     mit    zwei     Braunschen     Röhren     ausgestattet    ist.  



  Die drei     Braunschen    Röhren, deren  Leuchtschirme     in.        Fig.    2 dargestellt     sind,     seien in der     Weise        geschaltet,    dass auf     Tier     rechten Röhre     (Hauptröhre)    der     Leuchtfleck     mit der sehr hohen Kreisfrequenz     co,    auf der      linken Röhre (erste     Hilfsröhre)    .mit der nied  rigeren Kreisfrequenz     9u'    und auf der     mitt          leren    Röhre (zweite     Hilfsröhre)

      mit einer  dazwischenliegenden Frequenz     9o"    kreisför  mig     abgelenkt        wird.    Die Impulse sind     nicht     radial, sondern als     kleine    Kreisbogen auf  gezeichnet worden, und zur     Untersicheidung     der Impulse ist durch besondere, später be  schriebene Massnahmen dafür gesorgt wor  den,     dass    die Impulse nicht auf den gleichen       Kreisdurchmesser    zu liegen kommen.

   Da  diese Impulse eine grössere     Ausdehnung     längs des     Kreisumfanges    besitzen, so wird  man die     Winkel        99o,        qgö    und     qgö    ' vorteilhaft  vom     Anfangspunkt    des ersten zum Anfangs  punkt des zweiten Signals messen, was in  den     Fig.    2 und 3 in diesem     Sinne    dargestellt  ist.  



  Der gesamte     Ablenkwinkel        (p    auf der  Hauptröhre     beträgt        99o        +    n 2     a.    Analog ist  der     'Gesamtablenkwinkel    bei     .den    andern  beiden Röhren     99'   <I>=</I>     (p"'        -f-    n'.<I>2</I>     n        bezw.          9p"    -     cgö'        -f-    n" .

   2     n.    Es ist     ohne    weiteres  klar, dass zwischen den     Winkeln        99,   <B>99'</B> und       (p"    und den als bekannt vorausgesetzten     Ab-          lenkwinkelgesehwindigkeiten        co,        9o'    und     9o"          eine    einfache     Proportionalität    besteht.

   Fer  ner     wird    vorausgesetzt, dass die Zahl der  Umläufe n' bekannt ist, das heisst,     @d!ass    das  zu messende Zeitintervall seiner Grössenord  nung nach     bekannt    ist. Da     co'     <      co"     <      co    ist,       wird    man n' auch in solchen Fällen noch mit  Sicherheit abschätzen     können,    z. B. = 0,  1, 2 oder etwa 3, wo eine Abschätzung von       n"    oder<I>gar n</I>     unmöglich    wäre.

   Durch     Ab-          Iesen        des    Winkels     (Po'    ist     somit    der Winkel     99'     mit der durch     die    Apparatur gegebenen abso  luten     Messgenauigkeit    gegeben.     Der        Mess-          fehler    von     g9'        sei        mit    A     qg'    bezeichnet;

       er    kann  offenbar     beliebiges        Vorzeichen        besitzen.          Dureh        Multiplikation    des Winkels     99'    mit  dem entsprechenden Verhältnis der     WinUell-          ablenkgesehwindigkeiten        co"    :

       ui    errechnet  sich     nun    der Winkel     9p",    der auf der zwei  ten     Hilfsröhre    mit -der     Wiukelablenkge-          schwindigkeit        co"        @abgelesen        würde,        wenn,     keine     Messfehler    vorhanden wären.

   Bezeich  net man den     Messfehler    auf der zweiten         HilfsTöhre    mit A     g9",    so     umuss    dieser     Mess-          fehler,        vermehrt    um den     mit    dem     Winkel-          ges.c11windigkeitsverhälltnis        co"    :

       co'        multipai-          zierten        Messfehler   <I>A</I>     (p'    .der     ersten    Hilfsröhre  kleiner als     n    sein, wenn eine     Zweideutigkeit     in der     Bestimmung    des Winkels     99"    auf .der  zweiten     Hilfsröh=re        vermieden    werden soll.

    
EMI0003.0120     
         Ist    nämlich dieser totale, auf die     zweite     Hilfsröhre reduziere     Messfehler        beispiels-          v-eise    :gerade :

  gleich     n,    so ist der     wahre    Win  kel     (p"    gleich .dem abgelesenen     Winkel    ver  mehrt oder aber au-eh     vermindert    um den       Totalfehler        n,   <B>du</B> ja ,das Vorzeichen     eines     Fehlers beliebig sein kann, was aber gerade  eine     Unsicherheit    von einer     ganzen    Umdre  hung     auf    der zweiten Hilfsröhre ergibt.  



  Diese     soeben    abgeleitete     Bedingung    für  -die zulässige Grösse der     MessfeMer    gilt nur  bei genau     bekannten        Winkelge'schwindig-          keiten..        -Sind    diese Winkelgeschwindigkeiten  ebenfalls nur innerhalb     gewisser        Fehlexlären-          zen    bekannt,

   so muss der daraus     resultierende          MessTehler    zu den bereits erwähnten Fehlern       hinzuaididiert    werden und die totale Summe  dieser     Fehler    muss dann kleiner als     n    sein.

    Ist diese Bedingung erfüllt, so kann     nun        aus     dem     naoh    der Beziehung  
EMI0003.0155     
         angenähert    errechneten Winkel     (p"        eindeutig     auf die Umdrehungszahl     n"        "om-c'hlossen    wer  den, indem in oder     Beziehung       <B>99</B>     ff        =:        990't        +        rr'.2jc     die Zahl     n"    eine     ganze    Zahl     sein    muss.  



  Die     Genauigkeitsbedingung        bestimmt    so  mit das     maximal        mögliche        Verhältnis        co"    :     co'          zwischen        Iden        Wvnkelablenk"-es.ohwindigkei-          ten,    das     zur    Wahrung der eindeutigen Be  stimmung der     UmdTeliungszaMen    gewählt       werden    kann.  



       Aus,dem        abgelesenen    Winkel     95o"    und ,der  Umdrehungszahl n", die nach -dem     soeben          beschriebenen        Verfahren        bestimmt    worden      ist, kann nun. in genau gleicher     Weise    die       Umdrehungszahl    n der Hauptröhre     bestimmt          werden.        Die    entsprechende     Ges.chwindigkeits-          bedingung        lautet        hierbei:

       
EMI0004.0010     
    Dabei sind mit<I>0</I>     9p    der     Messfehler    auf.  der Hauptröhre     bezeichnet    und     eventuell    vor  handene     Fehler    der     Winkelablenkgesehwin-          digkeiten        wiederum    als     vernachlässigbar          klein,    angenommen worden.  



  Die letztgenannte     Vernachlässigung        isst     bei     Anwendung    der modernen     Mitteil    für die       Erzeugung    einer konstanten Frequenz ohne       weiteres        gestattet,    indem Quarz- oder     Stimm-          gabeloszillatoren    sehr     genaue    und konstante  Frequenzen liefern.

   Um     ein        konstantes        Fre-          quenzverhältnis        zwischen    den einzelnen Röh  ren     zu        gewährleisten,        wird    man     dabei    mit       Vorteil    von der bekannten Möglichkeit Ge  brauch     machen,    die     Oszil'latorfrequenz        ganz-          zabllig    zu     unterteilen.    oder zu vervielfachen.  



  Um     eine        rasche        Ablesungs.möglichkeit    für  das     Messresultat    zu besitzen, wird man     das          Verhältnis    der     Ablenkfrequenzen        d@er    einzel  nen Röhren mit Vorteil     dekadisch    wählen  und den     Kreisumlauf    auf     jeder    Röhre in  10 Sektoren     unterteilen.     



  Jeder Sektor auf einer Röhre entspricht  dann einer ganzen Umdrehung auf der  nächstfolgenden, mit zehnfacher Geschwin  digkeit arbeitenden Röhre. Ein Sektor der  Hauptröhre stellt die für die Messung ge  wählte     Zeiteinheit    dar, und es kann     bei        einer     solchen     Einteilung    nun sehr rasch und ohne  Zahlenrechnung das gesamte Zeitintervall  als Vielfaches der     gewählten        Zeiteinheit     angeschrieben werden, wie das an einem Zah  lenbeispiel gezeigt werden soll.  



  Es betrage nämlich beispielsweise der ab  gelesene     Winkel        (p8'    der     ersten    Hilfsröhre     drei     ganze Zehnersektoren, der Winkel     cpe"    der       zweiten        Hilfsröhre    deren sieben     und    der       Winkel        cpe    der Hauptröhre deren zwei, und  es sei ferner aus den     Versuchsbedingungen          bekannt,    dass der Leuchtfleck der ersten  Hilfsröhre zwei ganze Umdrehungen ausge-    führt hat, so ist die Zahl der Zeiteinheiten  einfach gleich 237:

   Beträgt     idie        Messgenauig-          keit    auf     der        Hauptröhre    noch     mehr    als       einen    Zehnersektor, so können auch noch  Bruchteile von     Einheiten    angegeben werden,  z. B. 2372,4.  



  Dieses Beispiel erhellt, dass mit drei  Röhren und der verhältnismässig sehr groben  Einteilung des Kreisumfanges in nur zehn  Teile     eine        Zeitmessung    ermöglicht     wird,     deren     Genauigkeit    auf jeden Fall unter  einem Promille liegt.

   Ein     wesentlicher    Vor  teil dieses     Zeitmessverfahrens    liegt nun darin,  dass die abgeleitete     Genauigkeitsbedingung     bei dieser groben     Kreiseinteilung    auch mit  den billigsten,     handelsüblichen        Braunschen     Röhren ohne weiteres erfüllt werden     kann,     so dass trotz des verhältnismässig grossen,       schaltungstechnischen    Aufwandes, der für  den     Betrieb    von mehreren     Braunschen    Röh  ren     notwendig    ist, die ganze     Apparatur    doch  sehr billig zu stehen kommt,

   da durchwegs  ganz normale, handelsübliche und deshalb  sehr billige     Schaltungselemente    verwendet  werden können.  



  Durch Hinzufügen von     weiteren        Braun-          sehen    Röhren kann die     Messgenauigkeit     offenbar beliebig gesteigert werden     und    sie  ist     schliesslich    nur durch die Notwendigkeit  begrenzt, die leuchtenden     Impulse    auf den       Leuchtschirmen    der Röhren photographisch  festhalten zu     müssen,    da bei raschen Vor  gängen ein Ablesen von Auge schwierig     und     unsicher ist.

   Die photographische Registrie  rung     ist    nun aber nur     his    zu einer     bestimm-          ten        maximalen        Ablenkgeschwindigkeit    des       Leuchtfleckes    durchführbar, weil die Leucht  kraft     des        Leuchtfleckes    mit zunehmender     Ge-          schwindigkeit        immer    mehr abnimmt.

   Trotz  dem erreicht man aber mit den     heute    käuf  lichen Braunsehen Röhren ohne weiteres       maximale        Messgenauigkeiten    von 10-8 bis  10<B>'</B> Sekunden.  



  Beim Ablesen der von den     Impulsen    ein  geschlossenen     Winkel        99o,        99",        99ö'        etc.    auf  dem     photographischen    Film bedient man  sich mit Vorteil der,     in        Fig:    3 dargestellten           Ableseschablone.    Auf einem durchsichtigen,  rechteckigen Blatt 1 aus Zelluloid oder der  gleichen Materials ist eine in zehn Haupt  sektoren eingeteilte und um das Zentrum  drehbare, ebenfalls durchsichtige Scheibe 2  befestigt.

   Legt man nun diese Schablone auf  den photographisch     entwickelten    Film 3 und  stellt man den Nullstrich der drehbaren  Skala auf den ersten Impuls 4 ein, so     kann     auf der Skala sofort die Zahl der ganzen  Sektoren bis zum zweiten Impuls 5 abgelesen  werden.

   Die Anwendung einer solchen AL  leseschablone     erweist    sich zur Vermeidung  von     Ablesefehlern    und zur Ermöglichung  einer     raschen        Ablesung    sehr     vorteilhaft.        Im-          merhin    muss dafür gesorgt sein, dass     das          Zentrum    der Schablone mit dem Mittelpunkt  des vom Leuchtfleck durchlaufenen Kreises       übereinstimmt.    Bei einer Röhre mit beson  derer,

   für die radiale Impulsaufzeichnung  dienender     Ablenkelektrode    ist die Errei  chung dieser     Übereinstimmung    ohne weiteres  möglich, indem der dauernd rotierende Licht  fleck auf dem Film einen     greis    erzeugt, der       nun    einfach mit einem der Hilfskreise 6 der  Schablone     zur        Deckung        a*ebracht        werden        muss.     Die Braunsehen Röhren mit radialer Impuls  aufzeichnung sind nun nicht so handels  üblich und so billig,     wie    die normalen Braun  szhen Röhren:

  , die keine     Spezielelektroden    für  die radiale     Aufzeichnung    der Impulse besit  zen. Auf     einer    normalen Braunsehen Röhre  können die Impulse zweckmässig dadurch  ablesbar gemacht werden, dass der     Lichtfleck     nur im Moment des Eintreffens der Impulse  aufleuchtet und der Kathodenstrahl sonst  unterdrückt     ist.    Auf dem     Leuchtschirm          bezw.    auf dem photographischen Film er  scheinen somit nur zwei Punkte oder Kreis  bogenabschnitte und der zugehörige Kreis  mittelpunkt     ist    dabei im allgemeinen     unbe-          stimmt.     



  Es     müssen    deshalb für die Kennzeich  nung des     Kreismittelpunktes    noch     bestimmte     Vorkehrungen getroffen werden. Eine dieser  Massnahmen besteht z. B. darin, die     Gitter-          spannung    der Braunsehen Röhre auf einen  solchen Wert einzustellen, dass der Leucht-    fleck auf dem Leuchtschirm ganz schwach  leuchtet. Auf dem Film erscheint damit als       Kreisbahn        des        Leuchtfleckes    ein schwach  geschwärzter Kreis, während sich die Im  pulse durch     eine    starke     Schwärzung    deutlich  von ihm abheben.  



  In     Fig.    4 ist die Schaltung eines Kurz  zeitmessers dargestellt, der mit zwei Braun  sehen Röhren ausgestattet ist. Die senkrecht       zueinanderetelhenden        Strahlablenkelektroden-          paare    7 und 8 der     Braunsehen    Röhren 9  sind mit     einer    Brückenschaltung 10 . ver  bunden, die     in    bekannter Weise zwei um  eine Viertelwellenlänge phasenverschobene  Spannungen zu liefern vermag.

   Die     Brük-          kenschafungen        werden    von den     Versstär=     kern 11     gespiesen,    die     ihrerseits    mit dem       Oszillator    12 verbunden sind. Dieser     Oszil-          lator        ist        mit    einer     Frequenzunterteilungs-          schaltung    ausgerüstet, so dass er an die bei  den Verstärker 11 verschiedene     Frequenzen     abzugeben     vermag,    z.

   B. kann     er    den obern  Verstärker     mit   <B>10000</B> Hertz und den un  tern     Vexstärker    mit     10üü        Hertz        speisen.     



  Jede     Braunsche    Röhre enthält bekannt  lich neben den     Ablenkelektroden    eine     Ka-          thodenstrahlerzeugungseinrichtung    13, die  im vorliegenden Fall mit     einem    nicht näher  dargestellten     Steuergitter    ausgerüstet     wird,     so dass durch Anlegen     einer    negativen Vor  spannung an dieses     Gitter    die kreisförmig  abgelenkten Kathodenstrahlen 14 verdunkelt  werden.

   Der Ausgang des     Impulsverstärkers     15 ist durch die     Leitungen    16 mit den       Steuergittern        verbunden,    so dass die über die       Leitung    17 dem     Impulsverstärker    zugeführ  ten     elelktrischen        Impulse    die     Sperrung    der  Kathodenstrahlen     kurzzeitig    aufheben und  dadurch auf dem     Leuchtschirm    die erwähn  ten leuchtenden,

       kreisbogenförmigen        Striche          entstehen.    Damit     nun    diese Striche zwecks  Unterscheidung der     zeitlichen    Reihenfolge  'nicht auf den gleichen     Kreisdurchmesser    zu       liegen        kommen,    so werden im Beispiel nach       Fig.    4     Braunsche    Röhren mit Nachbeschleu  nigung des     Kathodenstrahles    verwendet.

   An  die hierzu     notwendigen    Nachbeschleuni-           gungselektroden    18     wird    in     bekannter    Weise  ein grosses,     positives,        elektrisches    Potential       angelegt,        welches    vom Speise- und - Steuer  gerät 19 erzeugt     wird.     



  Es ist     nun    bekannt, dass bei Braunscheu  Röhren mit     Nachbeschleunigung    die Grösse  der     Strablablenkung    vom Betrage des     Nach-          beschleuniggungspotentials        abhängt,    und zwar       wird    die     Strahlablenkung    um so kleiner,  je grösser die     Nachbeschleunigungsspan-          nung        ist.-Diese        Tatsache,        wird    nun in diesem  Beispiel dazu ausgenützt,

   um den Durchmes  ser des vom     Kathodenstrahl    beschriebenen  Kreises durch     Änderung-    der     Nachbeschleu-          nigungsspannung    grösser oder kleiner zu  machen,  Der Ausgang des Impulsverstärkers 15  wird durch 20 mit dem     Speise-    und Steuer  gerät 19     verbunden.    Dieses enthält im we  sentlichen eine     Verstärkerröhre    21, deren       Anode    mit den     Nachbeschleunigungselektro-          den,verbunden    ist.

   Fliesst ein     Anodenstrom     in der Röhre 21, so entsteht am Widerstand  22 ein     Spannungsabfall,    wodurch das Po  tential der     Nachbeschleunigungselektroden     abgesenkt wird. Der     erste    Impuls, welcher  als     positiver        Spannungsimpuls    auf der Lei  tung 20 ankommt,     wird    durch ein     Verzöge-          rungsglied,    bestehend aus Widerstand 23  und Kapazität 24 derart verzögert, dass er       im    ersten Moment noch keine Veränderung  der     Gitterspannung    zur Folge hat.

   Erst nach  Ablauf der ersten Impulsdauer wird das       Gitter    der     Verstärkerröhre    - für einige Zeit       positiv    und damit das     Nachbeschleunigungs-          potential    gesenkt.     Der-nunmehr    ankommende  zweite Impuls wird somit auf einem Kreis  mit grösserem Durchmesser auf dem     Leucht-          schirm    der Braunsehen Röhre aufgezeichnet.  



  Die. Anwendung der Braunscheu Röhren  mit     Nachbeschleunigung    des Kathoden  strahls besitzt neben der soeben beschrie  benen     Möglichkeit,    die Ablenkung des     Ka-          thodenstrahls        in-einfacher        Weise    zu beein  flussen,     auch-noch    den Vorteil, dass durch  die     Nachbeschleunigung    der     Leuchtfleck    zu       einem        intensiveren    Leuchten angeregt wird,    wodurch die photographische     Registrierung     erleichtert wird.  



  Auch     durch    die Beeinflussung der<B>An-</B>  odenspannung der     Braunsehen        Röhre    kann       die        Strahlablenkung    verändert werden, wo  bei jedoch.     durch        gleichzeitige    und geeignete  Änderung der Spannung der übrigen Elek  troden der     Strahlerzeugungseinrichtung    da  für Sorge getragen werden muss, dass die       Fokussierung        des        Kathodenstrahls    nicht ver  schlechtert wird. Es kann z.

   B. die gleiche       Schaltung        verwendet    werden, die zur Sen  kung der     Nachbeschleunigungsspannung        in     dem zwischen je zwei aufeinanderfolgenden  Impulsen     liegenden    Zeitintervall vorgeschla  gen worden ist.

   An Stelle einer Senkung  der     Nachbeschleumgunb-,spannung    tritt eine       Verkleinerung    der     Anodenspannung.    Das  zwecks Vermeidung einer Verschlechterung  der     Fokussierung        notwendige        proportionale     Absenken der     Spannung    an den übrigen       Elektroden    der     Strahlerzeugungseinrichtung     wird am     einfachsten    dadurch bewerkstelligt,  dass alle diese Elektroden     mit    einem mit der  Anode verbundenen Spannungsteiler verbun  den werden.

      Schliesslich     kann    die     Kenntlisshm-achunag,     der zeitlichen Reihenfolge der Impulse durch  Wahl     verschieden        ,grosser        Katho;denstrahl-          ströme    und damit     verschieden    grosser     Hekig-          keit    der     Leuchtflecke    erfolgen. Die erforder  liche     Schaltung.kann    z.

   B.     aus,    kleinen     Kopp-          lungskondensatoren        bestehen,    die in die Lei  tungen     1ss    vom     Verstä.xher   <B>1.5</B>     zu    .den Steuer  gittern der     Katho,denstrählerzeugunb        einrich-          tungen    1-3     eingeschaltet    werden.

   Diese     Kopp-          hixygskondensato.ren    werden infolge des.     Auf-          tretens    von     Gitterströmen    an .den     ;steuergit-          tern    bei der     Hellsteuerung    des Kathoden  strahls während der Dauer des-     ersten    Im  pulses um einen     bestimmten    Betrag     aufge-          laden,    wodurch das     Potential    der Steuer  gitter sinkt.

   Beim.     Eintreffen    des zweiten Im  pulses vermögen die     Steuergitter    wegen     .die-          ser     nicht     mehr-    den gleich  grossen     Käthodenstrahlstrom        freizugeben    wie  beim     ersten        -Impuls.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Elektrodenoptisoher Kurzzeitmesser, da durch gekennzeichnet, dass er eine Kathoden- strahlhäuptröhre mit einem kreisförmigen Ablenkungsdrehfeld hoher Winkelablenk- geschwindigkeit und mindestens eine dazu parallele Kathodenstrahlhilfsröhre mit einem kreisförmigen Ablenkungsdrehfeld niedrige rer Winkelablenkgeschwindigkeit aufwehst,
    wobei durch elektrische Mittel die einzelnen Impulse, deren zeitlicher Abstand zu messen ist, auf -den Leuchtschirmen aller Röhren durch Signale sichtbar gemacht werden, aus welchen die Reihenfolge dieser Impulse er kennbar ist.
    UNTERANSPRÜ CHE 1. Elektronenoptiecher Kurzzeitmesser nach Patentanspruch, dadurch 1,uekennzeich- net das die Winkelablenkgesahwindigkeiten o0', c)" und die Messfehler <I>A</I> 9p', A (P" je zweier aufeinanderfolgender Röhren der EMI0007.0037 Formel <tb> <I>A <SEP> (p' <SEP> T <SEP> -A</I> <SEP> <B>99"</B> <SEP> <I> < <SEP> n</I> genügen,
    wobei Co" > Co' ist. 2. Elektranenoptiecher Kurzzeitmesser nach Patentanspruch, #dadurch gekennzeich net, dass die Winkelablenkges,chwindigkeit der Drehfelder der Röhren in einem Üekadi- scUen Verhältnis untereinander stehen,
    so dass mit ein und derselben deka(diech unterteilten Winkelmessschablone die Winkel zwischen den Signalen auf allen Röhren ablesbar sind. 3.
    Elektronenoptbisscher Kurzzeitmesser nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeidh- net, dass die Kathodenstrahlen der Röhren nur beim Eintreffen der Impulse jeweils einen Leuchtfleck erzeugen und sonst unter drückt sind.
    4. Elektronenoptisoher Kurzzeitmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich- net, dass die genntliehmachung, der zeitlichen Reihenfolge der Impulse durch Ändern der Nachbeschleunigungbspannungen -der Katho- denstra;hlrähren im Zeitintervall zwischen den Impulsen :
    erfolgt. 5. Elektronenoptischer Kurzzeitmesser nach dadurch gekennzeich- net, dass die Kenntli)limachung :
    deT zeitlichen Reihenfolge der Impulsre durch. Ändern der Anodenspannungen der Katho@denetrahlröh ren im Zeitintervall zwischen den Impulsen erfolgt,
    wobei durch g'Ieichzeitige Ände- rung deT Spannung der übrigen Elektroden .der .Strahlerzeugungseinrichtung eine Ver- schlechterung der Fokussierung verhindert wird. 6.
    Elektronenoptisdher Kurzzeitmesser n ae 'h Patentanspruch, Udurch, gekennzeich- net, da :die Kenntlichmachung der zeitlichen Reihenfolge der Impulse durch die Wahl ver schieden grosser Kathodenstrahlströme und damit vereckieden grosser Helligkeit der Leuchtflecken erfolgt.
    7. Elektronenoptisicher Kurzzeitmesser nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathoden- strahl mindestens einer der Röhren nur beim Eintreffen der Impulse jeweils einen starken Leuchtfleck erzeugt und sonst soweit ge schwächt ist, :
    dass er auf einem Aotographi- wichen Film eine schwache Kreisspur hinter lässt, die das genaue Anlegender Schablone ermöglicht. B. Elektronenoptisches gurzzentmesGer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich- net, dass die tSpannungen für :
    die Kreisablen kung .des Kathodenstrahls aus' einer Fre- quenzunterteilungs@ oder Vervielfachungms- s haltung entnommen werden.
    9. Elektronenoptischer Kurzzeitmesser nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, .dass die Frequenz- unterteiluna - oder Vervielfachungsschaltung einen Quarmszillator enthält. <B>10.</B> Elektronenoptischer Kurzzeitmesser nach Patentanspruoh und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Frequenz- unterteilungs- oder Vervielfachungsschaltung einen Stimmgabeloszillator enthält.
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