DE1021090B - Elektrisches Entladungsgefaess zur Speicherung elektrischer Signale - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Entladungsgefäß zur Speicherung elektrischer Signale, bestehend aus einem Strahlerzeugungssystem für einen modulierten Schreibstrahl schneller Elektronen zum Aufzeichnen der zu speichernden elektrischen Signale und einem weiteren, dazu koaxial angeordneten Strahlerzeugungssystem für einen Elektronenstrahl langsamer Elektronen zum Ablesen der gespeicherten Signale sowie einer zwischen dem Strahlerzeugungssystem angeordneten Speicherelektrode. Eine solche Anordnung hat gegenüber anderen bekannten Ausführungen, bei denen Schreib- und Lesestrahl auf den gegenüberliegenden Seiten einer Speicherelektrode auftreffen, den wesentlichen Vorteil, daß die durch den Schreibstrahl auf die Oberfläche der Speicherelektrode aufgebrachten oder durch ihn dort ausgelösten Ladungen den Lesestrahl direkt von der Oberfläche weg und nicht auf Grund eines besonderen, in der Praxis sehr heiklen physikalischen Effektes durch die Speicherschicht hindurch beeinflussen.

Die bekannten erwähnten Speicherröhren haben nämlich außerdem insofern noch weitere erhebliche Nachteile, als sie entweder sehr hohe Strahlspannungen erfordern und mit erheblichen Trägheitserscheinungen behaftet sind oder ihre technische Herstellung wegen ihres komplizierten Aufbaues und der an die Einzelteile, wie Isolator, feinm aschigeDrahtgitter undSekundäremissionsvervielf acher, gestellten hohen Anforderungen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Aber auch die bekannten Anordnungen, bei denen Schreib- und Lesestrahl auf der gleichen Seite der Speicherelektrode auftreffen, haben Nachteile. Dadurch, daß nur einer der beiden Strahlen senkrecht, der andere dagegen unbedingt entsprechend einem seitlichen, zur Speicherelektrode angeordneten Strahlerzeugungssystem mit zur Speicherelektrodenebene geneigter Achse schräg auffallen muß, erfordert ein solcher Aufbau komplizierte Justiermaßnahmen und außerdem Einrichtungen, um die elektronenoptisch entstehenden BiId- und Trapezverzeichnungen zu beseitigen.

Diese Nachteile werden vermieden, wenn gemäß der Erfindung die Speicherelektrode, insbesondere aus mit einem Metall hinterlegtem Glimmer, als schmaler, zur Strahlsystemachse koaxialer Zylindermantel ausgebildet ist. Auf ihr schreiben beide durch bekannte Ablenkeinrichtungen jeweils einen Kegelmantel beschreibende Strahlen für Schreib- und Lesevorgang am gleichen Ort punktweise derart einen Kreis, daß die beiden Kreise sich decken und dabei der Schreibstrahl schräg und der Lesestrahl infolge auf ihn bremsend wirkender elektrostatischer Mittel etwa senkrecht auftrifft.

Bei einer nach dieser Maßnahme ausgebildeten Speicherröhre trifft zur Erzielung einer hohen Sekundäremission zwar der Schreibstrahl ebenfalls schräg auf die Speicherelektrode auf, jedoch gegenüber dem bisher Bekannten derart, daß der Neigungswinkel, den der Strahl mit der

Elektrisches Entladungsgefäß
zur Speicherung elektrischer Signale

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr. Werner Veith, München,
ist als Erfinder genannt worden

Speicherelektrode einschließt, für alle Bildpunkte, z. B. auf dem geschlossenen Kreis, stets gleich groß ist, so daß eine Verzeichnungskorrektur gar nicht oder im Bedarfsfalle nur in sehr einfacher Art erforderlich ist..

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Speicherröhre in rein schematischer Darstellung wiedergegeben, bei der Schreib- und Lesestrahl auf der Speicherelektrode jeweils sich deckende Kreise überstreichen. In der Fig. 2 ist in einer schematischen Teildarstellung die Elektrodenanordnung und der Strahlverlauf in der Nähe der Speicherelektrode eines Ausführungsbeispiels wiedergegeben.

Zunächst soll an Hand der Fig. 1 die Anordnung an einem einfachen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Fig. 1 ist das eigentliche Entladungsgefäß selbst nicht dargestellt, sondern lediglich die erforderlichen Elektroden rein schematisch und der auf Grund ihrer elektrischen Potentiale sich ausbildende Strahlenvorgang wiedergegeben.

Koaxial zur Entladungsgefäßachse ist eine zu einem Zylindermantel gebogene Speicherelektrode 1,2, bestehend aus einer speichernden Schicht 1, im einfachsten Fall aus Glimmer, und einem als Signalelektrode dienenden metallischen Belag 2, vorgesehen. Ebenfalls koaxial zu dieser Speicherelektrode ist an einem Ende des Entladungsgefäßes ein Strahlerzeugungssystem 3 vorgesehen, das einen Elektronenstrahl von einer Energie entsprechend etwa 1000 Volt Beschleunigungsspannung zum Schreiben des elektrischen Signals liefert. Der Strahl wird durch ein Ablenksystem 4 in bekannter Weise zu einem Kegelmantel derart abgelenkt, daß der Bildpunkt des Strahls auf der Speicherelektrode 1 einen Kreis beschreibt. Eine derartige Ablenkung erreicht man in bekannter Weise dadurch, daß z. B. ein senkrecht zueinander angeordnetes Spulenpaar von einem sinusförmigen Strom durchflossen wird. Durch eine nicht besonders dargestellte Steuerelektrode kann die Intensität

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Claims (5)

1. 3 4

   des Strahls in der Weise gesteuert werden, daß dem Strahl zwischen den Elektroden 8 und 10 gebildeten Spaltquerdas Schreibsignal aufgeprägt wird. In zunächst gleicher Schnitts derart ausfüllt, daß sie in Strahlrichtung unmittel-Weise erzeugt ein weiteres koaxial und diametral zum bar hinter diesen Elektroden angeordnet ist. Dann trifft Strahlerzeugungssystem 3 angeordnetes System 5 einen der schräg einfallende Schreibstrahl 12 nur zu einem Teil Elektronenstrahl mit zunächst etwa gleich großer Ge- 5 auf die Speicherelektrode, während sein anderer Teil dem schwindigkeit, der in einem entsprechenden Ablenk- eigentlichen Speichervorgang verlorengeht. Hinter der system 6 ebenfalls zu einem Kegelmantel abgelenkt wird. freibleibenden Hälfte des erwähnten Spaltquerschnitts ist Vor dem Erreichen der Speicherelektrode durchläuft der, ein Auffänger 13 dergestalt angeordnet, daß der durch den wie beschrieben, abgelenkte Lesestrahl zwei hinterein- freien Spalt hindurchtretende, also nicht auf der Speicherander angeordnete Zylinderelektroden 7 und 8 mit ent- ίο platte die positiven Ladungen löschende Anteil 14 des Lesesprechend dem Strahlengang unterschiedlichem Durch- Strahls 15 gelangt. Er ist außerdem so weit von den messer und Potential und wird dabei auf Grund der sich Elektroden 8 und 10 entfernt, daß keine Schreibelektronen ausbildenden Zylinderlinse derart abgebremst und radial auf ihn auftreffen können. Da das Potential des Kollekabgelenkt, daß die Elektronen etwa senkrecht und außer- tors 13 gegenüber den als Blenden wirkenden Elektroden 1, dem mit der Geschwindigkeit etwa 0 auf die Speicher- 15 2 und 10 positiv gewählt ist, treten ähnliche Verhältnisse elektrode 1 gelangen. Dies wird dadurch erreicht, daß ent- auf, wie sie bei einer Triode vorliegen. Man kann nämlich sprechend der auf etwa 1000 Volt vorgespannten Signal- den von der freien Hälfte des Spalts mit langsamen platte 2 die Kathode des Lesestrahlerzeugungssystems Elektronen ausgefüllten Raum als eine virtuelle Kathode bereits ein Potential von 1000 Volt besitzt. Der vom Lese- auffassen, von der die Elektronen auf den als Anode strahl gebildete Bildpunkt beschreibt ebenfalls wie beim 20 wirkenden Kollektor 13 gelangen und dabei durch das Schreibstrahl auf der Speicherelektrode am gleichen Ort von den Elektroden 1, 2 und 10 gebildete Potentialfeld, einen Kreis, so daß gegebenenfalls durch entsprechende entsprechend einem Steuergitter einer Triode, gesteuert Justierung bzw. durch Auswahl der elektrischen Poten- werden. Werden in diesem Falle durch den Schreibstrahl tiale Schreib- und Lesekreis sich decken. Durch eine solche auf der Speicherschicht 1 positive Ladungen erzeugt, so Anordnung wird erreicht, daß durch das schräge Auf- 25 bewirken diese eine Potentialveränderung in der offenen treffen der Schreibstrahlelektronen eine hohe Sekundär- Spalthälfte dahingehend, daß mehr Elektronen des Leseemission erzielt wird und die vom Schreibstrahl auf der Strahls auf den Kollektor 13 gelangen und somit den Speicherschicht erzeugten Ladungen stets positiv sind. Kollektorstrom entsprechend dem gespeicherten Signal Für die dabei ausgelösten Sekundärelektronen dient die steuern. Das Lesesignal kann somit vollständig getrennt Zylinderelektrode 8 infolge ihres positiven Potentials 30 vom Schreibsignal einem Verstärker 15 zugeführt werden, gegenüber der Signalplatte als Kollektor. Die etwa senk- Bekanntlich tritt beim Registrieren bzw. Anzeigen von recht auftreffenden langsamen Elektronen des Lesestrahls elektrischen Signalen unter Verwendung einer Speicherermöglichen einen nicht durch Sekundäremission oder röhre, in der Schreib- und Lesestrahl stets mit gleicher ähnliche Effekte gestörten Leseprozeß von sehr gutem Frequenz arbeiten, in vielen Fällen, z. B. bei Anwendung Wirkungsgrad. Bei dem beschriebenen Ausführungsbei- 35 für Radarzwecke, die Erscheinung auf, daß das gespeispiel ist es für das einwandfreie Funktionieren der be- cherte Signal sich in seiner Größe nur unwesentlich von treffenden Speicherröhre unbedingt erforderlich, daß die dem dabei auftretenden Rauschpegel abhebt. Eine Abvon den Strahlen für den Schreib- und Lesevorgang auf hilfe des Zustandes erreicht man dadurch, daß man bei der Speicherelektrode beschriebenen Kreise sich exakt kontinuierlichem Lesen hierfür eine niedrigere Frequenz decken. Hierfür ist meist eine Justierung erforderlich, wie 40 als für den Schreibvorgang wählt. Dies sieht in der Praxis man sie mit Hilfe des Ablenksystems erreichen kann. so aus, daß man bei dem Schreibstrahl das elektrische Das gespeicherte Signal wird an der Signalelektrode 2 Signal mehrmals, etwa bis zu 50mal, aufschreiben bzw. abgenommen und gegebenenfalls unter Zwischenschalten speichern läßt, bevor oder währenddessen man nur einmal eines Filters einem Videoverstärker 11 zugeführt. den Lesevorgang ausübt. Für einen solchen Mehrfach-Man kann eine Vereinfachung erreichen, wenn man 45 speichervorgang ist die beschriebene Speicherröhre inanstatt der Bildpunktkreise strichförmig zusammenge- sofern besonders geeignet, als bei der beschriebenen Form setzte schmale Zylindermäntel benutzt. Fügt man näm- der Bildpunktlinie bzw. des Bildstrichzylindermantels lieh in den Strahlengang des Schreibstrahls eine weitere keine besonderen Vorsichtsmaßregeln zur Erreichung Zylinderelektrode 9 derart ein und deckt gleichzeitig einer wirklichen Deckung der Einzelsignale erforderlich die Speicherelektrode durch eine weitere Zylinderelektrode 50 sind. Außerdem können dann sehr hohe Frequenzen zur 10 zum Teil ab, so erfährt der Strahl durch die dabei aus- Anwendung kommen und das Verhältnis Schreib- zu Lesegebildete Zylinderlinse eine radiale Verzeichnung analog frequenz dabei beliebig gewählt werden; dieses braucht dem Astigmatismus schiefer Büschel in der Optik und also nicht unbedingt eine ganze Zahl zu betragen. Vorwird zu einer Art Flachstrahl verformt. Das gleiche kann aussetzung bei einem solchen Mehrfachspeichervorgang man erreichen beim Lesestrahl durch die Elektroden 7 55 ist allerdings für einen wirklichen Erfolg die Tatsache, daß und 8, so daß auf der Speicherelektrode ausgeblendet durch die Signale additiv verstärkt, in diesem Falle gespeichert die Elektroden 8 und 10 jeweils ein schmaler Zylinder- werden und daß ihre Anzeige liniar erfolgt. Diese Bemantel aus aneinandergefügten axialen Bildstrichen ent- dingungen sind aber gerade bei der beschriebenen Speisteht. Bei einer solchen Anordnung ist es ohne weiteres cherröhre erfüllt, da bei den einzelnen Schreibvorgängen möglich, die vom Lese- und Schreibstrahl geschriebenen 60 die betreffenden Störpegel nicht wie die Signale selbst Zylindermantelflächen zum Decken zu bringen. korrelliert sind. Die einzelnen Störpegel ergeben vielmehr In einer vorteilhaften Weiterführung des Erfindungs- infolge ihres schwankenden Momentanwertes bei ihrer gedankens kommt man zu einem Ausführungsbeispiel, bei Summation ein mittleres, für alle Speicherpunkte etwa dem die Elektrodenanordnung eine vollständige Trennung konstantes Niveau, von dem sich das additiv verstärkte von Schreib- und Lesestrahl ermöglicht. In der Fig. 2 ist 65 Signal deutlich abhebt, ein Teilausschnitt von einer solchen Speicherröhre mit der

   für das Verständnis des Funktionsmechanismus erforder- Patentansprüche: liehen Elektrodenanordnung wiedergegeben. Die Speicher- 1. Elektrisches Entladungsgefäß zur Speicherung elektrode 1, 2 ist so bemessen und angeordnet, daß sie die elektrischer Signale, bestehend aus einem Strahleine, nämlich zur Lesestrahlseite gelegene Hälfte des 70 erzeugungssystem für einen modulierten Schreibstrahl

   schneller Elektronen zum Aufzeichnen der zu speichernden elektrischen Signale und einem weiteren, dazu koaxial angeordneten Strahlerzeugungssystem für einen Elektronenstrahl langsamer Elektronen zum Ablesen der gespeicherten Signale sowie einer zwischen den Strahlerzeugungssystemen angeordneten Speicherelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherelektrode, insbesondere aus mit einem Metall hinterlegtem Glimmer, als schmaler, zur Strahlsystemachse koaxialer Zylindermantel ausgebildet ist.
2. 2. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lesestrahlseite zwischen Ablenkeinrichtung und Speicherelektrode koaxial zur Strahlsystemachse zwei vom Strahl durchsetzte Zylinderelektroden angeordnet sind.
3. 3. Speicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Strahlerzeugungs-

   systeme zwischen Ablenkeinrichtung und Speicherelektrode jeweils zwei Zylinderelektroden angeordnet sind.
4. 4. Speicherröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Hälfte des durch die Zylinderelektroden (8,10) gebildeten Ringspalts die Speicherelektrode (1, 2) und hinter der anderen freien Hälfte eine Auffangelektrode koaxial so angeordnet ist, daß sie nur vom Lese-, nicht aber vom Schreibstrahl getroffen wird.
5. 5. Verfahren zum Anzeigen elektrischer (hochfrequenter) Signale unter Verwendung einer Speicherröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einfallende Signal auf der Speicherelektrode mehrfach geschrieben und das so gespeicherte Signal weniger oft vom Lesestrahl gelesen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen