Bildabtaströhre mit einer lichtempfindlichen Halbleiterschicht. Die bekannten Bildabtast.rÖhren mit einer lichtempfindlichen Halbleitersehieht, die von einem Kathodenstrahl unter Auslösung von Sekundärelektronen abgetastet. wird, weisen Halbleitergehiehten. auf, deren Dicke in der Grössenordnung von<B>100</B> #t liegt.
Diese Halb- leite'rabtaster haben, wie an Hand der Fig. <B>1.</B> dargelegt werden soll, folgende Wirkungs weise: Die lichtempfindliche Halbleiterschicht<B>1,</B> zum Beispiel aus Kupferoxydul, wird von einem Kathodenstrahl 2 abgetastet, der an ihrer Oberfläche SekunUrelektronen, die durch die Pfeile<B>3</B> dargestellt sind, auslöst. Diese Sekundärelektronen gelangen zu einer Absaugelektrode 4, die mittels der Batterie<B>5</B> gegenüber der Signalplatte<B>6</B> positiv vorge spannt, ist. In diesem Kreis befindet sich ausserdem ein Widerstand<B>7,</B> an dem das Bildsignal abgenommen wird.
Mittels der Optik<B>8</B> wird nun auf die Halbleitersehieht <B>1</B> ein Bild geworfen, welches eine Änderung des -Widerstandes der Halbleitersehieht bewirkt, und zwar erhält-jedes Bildelement einen ge nau der örtlichen Helligkeit entsprechenden Widerstand. Diese Widerstandsverteilung lässt in dem angeschlossenen Arbeitswiderstand<B>7</B> Ströme veränderlicher Stärke fliessend, die das Bildsignal erzeugen.
Gemäss der Erfindung liegt nun bei einer Bildabtaströhre mit einer lichtempfindlichen Halbleiterschicht, die von einem Kathoden- strahl unter AusilÖsung von Sekundärelektro nen abgetastet wird, die Schichtdicke der' Halbleiterschicht bei einer Strahlgeschwindig- keit von<B>1</B> bis<B>10</B> li:V zwischen<B>0,3</B> Lind<B>3</B> /,t.
Duich die Wahl dieser Schichtdicke ergibt sich eine Arbeitsweise des Halbleiterabtasters, die von der bisherigen vollkommen abweicht. Es tritt nämlich folgender neuartiger Effekt auf -.
Die durch den Bildwurf innerhalb des Halbleiters als Leitungselektronen freiwerden den Photoelektronen verhindern den Austritt der durch den Strahl ausgelösien Sekundär elektronen mehr oder weniger, so dass hier durch das Bildsignal entsteht.
Dieses Signal hat daher auch die entgegengesetzte Polarität wie bei den bisher bekannten Abtastern. Als Halbleiterschichten kommen für diese Ab- taster hauptsächlich kristalline, heteropolare Verbindungen in Frage, insbesondere deshalb, weil es sich gezeigt hat, dass bei diesen die Sekundärelektronen im festen Körper über raschend grosse Wege von der Grössenordnung der bei der Bildabtastung benutzten Reich weite der sehr viel sehnelleren Abtastelektro- nen zurücklegen können.
Den Abtastmechanismus der erfindungs gemässen Bildsenderöhre kann man sieh etwa, wie an Hand der Fig.,2 dargestellt, erklär-en. Hierin bedeutet<B>1</B> wieder die Halbleiterschicht, die diesmal aber eine Stärke von<B>0,3</B> bis<B>3</B> y >hat, und zwar steht die Stärke der Schicht in einem Zusammenhang mit der Primärelek- tronengesehwindigkeit des Kathodenstrahls. Es soll nämlich angestrebt werden, dass die Primä.relektronen des Kathodenstrahls die Halbleiterschicht<B>1</B> im wesentlichen vollstän dig durchdringen.
Praktisch wird man bei etwa<B>1 kV</B> Betriebsspannung die Schichtdicke etwa<B>0,3</B> it wählen, während bei<B>10</B> kV eine Schichtdicke von etwa 3,u am Platze ist. Fällt nun auf diese lichtempfindliche Halbleiter- schiebt <B>1</B> das durch die Pfeile<B>10</B> angedeutete Licht, so werden in ihr Photoelektronen<B>9</B> ausgelöst, die im Kristall al-s freie Leitungs elektronen wirksam sind. Der abtastende Ka thodenstrahl 2 dringt nun in die Schicht<B>1</B> ein und löst dort Sekundärelektronen aus, deren Austritt aus der Schicht je nach der Anzahl der ausgelösten Photoelektronen mehr oder weniger verhindert wird.
Bei den bisherigen Bildabta;ströhren mit lichtempfindlicher Halbleiterschicht konnte dieser Effekt Aieht in Erscheinung treten, da er dort durch die Widerstandsänderung der dicken Halbleiterschicht völlig überdeckt wird. Erst eingehende Untersuchungen von Halbleiterschichten haben diesen Effekt zu tage gefördert.
Er kann bei normaltn Halb- leiterabtastern mit dicker Schicht von zum Beispiel<B>100<I>y</I></B> desha-lb nicht in Erscheinung treten, weil bei einer Elektronengeseliwindig- keit. von<B>1000</B> Volt die Eindringtiele nur Bruchteile eines y beträgt und daher der Abtaster nur auf die Widerstandsänderung, die durch -die Belichtung hervorgerufen wird, reagiert.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei einer dicken Schicht. in Reihe mit der Eindringzone des Kathodenstrahls noch der relativ hohe lielltabhängige Widerstand des Halbleiters liegt, der für die Grösse des Se- kundärelektronenstromes im Arbeitsstromkreis bestimmend ist. Dieser Widerstand ist in der rechten Hälfte der Fig. 2, die eine dicke Halbleiterschicht darstellt, mit R bezeichnet.
Beide Effekte überlagern -,ich und sind von entgegengesetztem Vorzeiehen, so dass bei den bisherigen Halbleiterabtastern das Bildsignal durch diesen Effekt der Elektronen-Weehsel- wirkung geschwächt wird.
Als Halbleiterschiehten zeigen Cadmium- sulfid, Bleisullid, Zinksalfid und die Alkali- halogenIde besonders gute Ergebnisse. Die Schicht kann in einfacher Weise auf die Signalplatte unter Umständen erst in der fertigen Röhre aufgedampft werden. Sollte ihr Zustand nicht genügend kristullin sein, so kann er durch eine nachträgliche Tem- perung der Schicht verbessert werden.
Ein weiterer Vorteil dieses neuen Ab- tasters gegenüber den bisherigen Halbleiter- abtastern besteht darin, dass auch Halbleiter mit relativ geringem Widerstand verwendet werden können, die bei den bisher bekannten Widerstandsabtastern aus Anpassungsgrün den nicht verwendet. werden konnten.