DE1026884B - Schaltungsanordnung zum Schutz einer Elektronen-Vervielfachungsroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Verstärkern, die eine Elektronen-Vervielfachungsröhre enthalten,- - ist es häufig vorteilhaft, Mittel zu verwenden-, die eine Überlastung dieser Röhre verhüten. Eine solche Überlastung kann beispielsweise bei Übersteuerung der Röhre vorkommen. - Ein Beispiel der Anwendung von Vervielfachungsröhrerwerstärkern ist der Lichtpunktabtaster für stillstehende Bilder oder für Filme.

Üblicherweise wird die Verstärkung dieser Verstärker von Hand oder selbsttätig eingeregelt, wenn der Reihe nach dunkle oder helle Bilder, beispielsweise Diapositive oder Filmteile, abgetastet werden. Diese Verstärkungsregelung wird meist durch Änderung der Spannung über einigen Vervielfachungsstufen erzielt, die etwa in der Mitte der Stufenreihe liegen. Wird nach einem dunklen Bild ein sehr helles Bild abgetastet oder ist der abgetastete Film plötzlich beendet oder unterbrochen, so kann der Strom in den letzten Stufen oder im Anodenkreis sehr groß werden, so daß die Vervielfachungsröhre gefährdet wird, weil die Zurückregelung der Verstärkung stets mit einiger Verzögerung wirksam wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schutz einer Elektranen-Vervielfachungsröhre. Sie bezweckt, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, durch die die Röhre selbsttätig vor Überlastung, insbesondere infolge von Übersteuerung, geschützt wird.

Gemäß der Erfindung ist mindestens eine Sekundäremissionselektrode der Röhre einerseits mit der Kathode einer Diode und andererseits über einen Widerstand mit einem Punkt erheblich niedrigeren Potentials verbunden, dabei ist die Anode der Diode mit einer in bezug auf die Kathode der Röhre positiven Klemme einer Speisespannungsquelle verbunden, so daß der die Diode durchfließende Strom um den Wert des Stromes aus der erwähnten Elektrode vermindert wird, und es wird, wenn der Strom aus dieser Elektrode einen bestimmten Wert überschreitet, die Diode gesperrt, und die Spannung über dem Widerstand nimmt zu.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der - . . .

Fig. 1 die Elektronenvervielfachungskennlinie einer Sekundäretniseionselektrode darstellt und . Fig. 2 das Schaltbild einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung zeigt.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsfarm enthält eine Vervielfachungsröhre 1 mit einer. Photokathode 2, sechs Sekundäremissionselektroden 3, 4, 5, 6, 7 und 8 und einer Anode 9. Die Anode 9 liegt über einen Belastungswiderstand 10 an der Plusklemme einer Speisespannungsquelle 11 von beispielsweise 600 V, deren Minusklemme unmittelbar mit der Photo-Schaltungsanordnung zum Schutz
einer Elektronen - Vervielf achungsröhr e

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 11. Juni 1955

Josue Jean Philippe Valeton, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

kathode 2 verbunden ist. Die Anode 9 ist ferner mit einer Ausgangsklemme 13 verbunden. Zwischen der Plusklemme der Quelle 11 und der Kathode 2 ist ein Spannungsteiler geschaltet. Dieser Spannungsteiler enthält einen festen Widerstand 14, zwei regelbare Widerstände 15 und 16 und vier der Spanruungsstabilisierung dienende Gasentladungsröhren 17,18, 19 und 20. Alle diese Teile bilden einen Reihenkreis, und jede der Elektroden 3 bis 8 wird an einen geeigneten gemeinsamen Punkt zweier hintereinanderfolgender Teile des Spannungsteilers angeschlossen;. Die Elektrode 7 ist mit dem gemeinsamen Punkt der Entladungsröhren 18 und 19 über eine Diode 21, beispielsweise eine Germaniumdiode, verbunden, deren Anode an dem erwähnten Punkt liegt. Die Elektrode 7 ist außerdem über einen Widerstand 22 mit dem gemeinsamen Punkt des regelbaren Widerstandes 16 und der Entladungsröhre 17 und mit der Elektrode 5 verbunden.

Die Kurve nach Fig. 1 ist ein typisches Beispiel der Elektronenvervielfachungskennlinie einer Sekundäremissionselektrode. Es ist ersichtlich, da.ß der Vervielfachungsfaktor M zuerst mit der Spannung V_e zwischen dieser Elektrode und der vorhergehenden Elektrode allmählich zunimmt und daß, wenn- diese Spannung einen bestimmten Wert (beispielsweise 85 V) erreicht, der Vervielf achungsf aktor M weniger stark zunimmt und bei einer noch höheren Spannung (beispielsweise 110 V) sogar abnimmt: Es tritt Sättigung ein.

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Wenn der Wert des regelbaren Widerstandes 15 herabgesetzt wird, nimmt die Spannung¹ zwischen den Elektroden 3 und 4 und die Elektronenvervielfaohung an der Elektrode 4 ab. Das gleiche gilt in bezug auf den regelbaren: Widerstand 16, die Spannung zwischen den Elektroden, 4 und 5 und die Elektronenvervielfachung an der Elektrode 5. Eine Abnahme der Spannung über den regelbaren Widerständen 15 und 16 geht mit einer Zunahme der Spannung über dem Widerstand 14 einher. Die Elektronenvervielfachung an der Elektrode 3 kann jedoch nur wenig zunehmen und nimmt bei noch höheren Spannungen wieder ab', so· daß die Gesamtverstärkung der Schaltung abnimmt.

Die geschilderte Schaltungsanordnung kann beispielsweise für Ferns eh aufnahmen in einem Lichtpunktabtasiter für stillstehende Bilder oder für Filme als Verstärker Anwendung finden. Bei normaler Belichtung der Photokathode 2 durchfließt den Widerstand 22 ein Strom, der von dem Wert dieses Wider-Standes und von· der Spannung über den Entladungsröhren 17 und 18 bestimmt wird. Die Diode 21 wird jedoch von einem Strom durchflossen, der gleich dem Strom durch den Widerstand 22 vermindert um den Wert des Stromes aus der Elektrode 7 ist. Solange die Diode leitend ist, bleibt die Spannung an der Elektrode 7 nahezu gleich der stabilisierten Spannung am gemeinsamen Punkt der Entladungsröhren 18 und 19. Nimmt die Belichtung der Photokathode bei gleichbleibender Verstärkung· an den Elektroden 4 und 5 plötzlich stark zu, so könnte der Strom in den Stufen 7-8, 8-9 und im Anodenkreis den hochstzulässigen Wert überschreiten. Der Wert des Widerstandes 22 ist jedoch derart gewählt, daß er bei einer Spannung gleich derjenigen der Entladungsröhren 17 und 18 gerade den Strom, hindurchläJßt, den man für die Elektrode 7 für höchstzulässig hält. Wenn der Strom nach der Elektrode 7 diesen Wert erreicht, führt die Diode 21 keinen Strom mehr. Diese Diode wird somit gesperrt, so daß die Spannung an der Elektrode 7 nicht länger stabilisiert wird. Diese Spannung nimmt somit mit dem Strom durch den Widerstand 22 zu, und die Verstärkung an der Elektrode 7 nimmt mit der Spannung etwas zu und dann wieder ab.

Dagegen nimmt die Verstärkung an der nachfolgenden Elektrode 8 erheblich ab, so daß die Gesamtverstärkung· der Röhre abnimmt und der Strom, in den Stufen 7-8 und 8-9 und im Anodenkreis auf einem sicheren Pegel gehalten wird.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung läuft auf eine starke Gegenkopplung hinaus, die sich im Widerstand 22 nur dann auswirkt, wenn ein bestimmter Strompegel überschritten wird. Diese Gegenkopplung ist um so stärker, je größer der Wert des Widerstandes 22 ist. Es ist somit vorteilhaft, das der Diode 21 abgewendete Ende des Widerstandes 22 mit einem Punkt zu verbinden, dessen Potential erheiblich niedriger ist als das Potential der der betreffenden Sekundäremissionselektrode (beispielsweise Elektrode 7) vorhergehenden Elektrode (beispielsweise Elektrode 6). Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung könnte somit das erwähnte Ende des Widerstandes 22 mit der Elektrode 4 oder 3 oder sogar mit der Kathode 2 verbunden werden. Es könnte auch mit der Elektrode 6 verbunden werden, aber dann: würde die selbsttätige Schutzwirkung· weniger wirksam sein.

Im Falle einer Vervielfachungsröhre mit nur einer Sekundäremessionselektrode oder wenn nur der Strom in der letzten Vervielfachungsstufe und im Anodenkreis begrenzt werden soll, soll die Spannung V_e zwischen der einzigen oder letzten Sekundäremissionselektrode und der vorhergehenden Elektrode (beispielsweise der Kathode) so bemessen werden, daß der Elektronenvervielfachungsfaktor M auf der erwähnten Sekundäremissionselektrode unter normalen Verhältnissen angenähert maximal ist (beispielsweise 4,5 bei F_e = 110V in Fig. 2).

Wird ein bestimmter Wert des Elektronenstroms nach der Sekundäremissionselektrcde überschritten, so· nimmt die Spannung V_e zu und die Verstärkung M ab, so· daß der Strom in der letzten Stufe und im Anodenkreis der Röhre auf einen sicheren Wert begrenzt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Elektronen- Vervielfachungsräbre, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Sekundäremissionselektrode dieser Röhre einerseits mit der Kathode einer Diode und andererseits über einen Widerstand mit einem Punkt erheblich niedrigeren Potentials verbunden ist und daß die Anode der Diode mit einer in bezug auf die Kathode der Röhre positiven Klemme einer Speisespannungsquelle verbunden ist, so daß der die Diode durchfließende Strom um den Wert des Stromes aus der erwähnten Elektrode vermindert wird, und daß, wenn der Strom aus dieser Elektrode einen bestimmten Wert überschreitet, die Diode gesperrt wird und die Spannung über dem· Widerstand zunimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für eine Vervielfachungsröhre -mit wenigstens zwei Sekundäremissionselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Diode und der Widerstand in den Speisekreis' einer Sekundäremissionselektrode geschaltet sind, nach welcher der Elektronenstrom durch die Röhre wenigstens auf einer weiteren Sekundäremissionselektrode verstärkt wird, und daß die Spannungen zwischen den Elektroden der Röhre derart bemessen sind, daß, wenn die Diode gesperrt wird und infolgedessen- die Spannung an der zuerst erwähnten Elektrode ansteigt, die Gesamtverstärkung des Elektronenstroms an dieser und an der weiteren Sekundäremissionselektrode abnimmt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale der erwähnten positiven Klemme und des erwähnten Anschlußpunktes des Widerstandes in bezug auf das Potential der weiteren Sekundäremissionselektrode stabilisiert sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3 für eine Vervielfachungsröhre mit wenigstens einer zweiten weiteren Sekundäremissionselektrode, aus der der Elektroinenstrom nach der zuerst erwähnten Elektrode fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential des erwähnten Anschlußpunktes des Widerstandes erheblich niedriger ist als das Potential dieser zweiten weiteren Elektrode.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Diode eine Kristalldiode ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 95T/358 J.