DE1038197B

DE1038197B - Discharge tubes with cathode ray generation and electron multiplier

Info

Publication number: DE1038197B
Application number: DEL7405D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Schlesinger
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1936-10-09
Filing date: 1936-10-09
Publication date: 1958-09-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung richtet sich auf eine vorteilhafte Ausbildung einer als Relais wirkenden Entladungsröhre, deren Kennlinie scharf bei Null beginnt, mit einem Kathodenstrahlerzeuger, einem Ablenkplattenpaar, dem die Steuerspannung zugeführt wird, einer Blende und einem darauffolgenden Elektronenvervielfacher. The invention is directed to an advantageous embodiment of a discharge tube acting as a relay, whose characteristic curve starts sharply at zero, with a cathode ray generator, a pair of deflector plates, to which the control voltage is supplied, an aperture and a subsequent electron multiplier.

Der von Zworykin angegebene Vervielfacher verdankt seine Überlegenheit gegenüber dem hergebrachten Photozellenverstärker bei der Verstärkung schwacher Lichter bekanntlich der Tatsache, daß der primäre Strom zwischen Hell und Dunkel voll durchgesteuert ist. Das Geräuschgesetz ist erfüllt. Die Belichtung »Schwarz« enthält kein Grundgeräusch und keinen Ruhestrom.The multiplier specified by Zworykin owes its superiority over conventional photocell amplifiers in terms of amplification Weak lights are known to the fact that the primary current between light and dark is fully controlled is. The law of noise is fulfilled. The exposure "black" does not contain any basic noise and no quiescent current.

Die Einführung eines Steuergitters in diesen Vervielfacher, nach der die Technik strebt, weil dadurch die Verstärkertechnik gefördert würde, scheiterte bisher am Schroteffekt des Ruhestroms in der ersten Stufe, der durch das eingeführte Gitter nur ganz ungenügend durchmoduliert wird. Die am ersten Gitter liegenden Signalspannungen sind viel zu schwach, um den primären Ruhestrom bis auf Null zu steuern. Schwächt man andererseits den Primärstrom so stark, daß dies doch gelingt, so wird die Steilheit des ersten Systems unerwünscht klein.The introduction of a control grid in this multiplier, which technology strives for because it does the amplifier technology would be promoted, so far failed because of the shot effect of the quiescent current in the first Stage that is only very insufficiently modulated by the introduced grating. The one on the first grid lying signal voltages are far too weak to control the primary quiescent current down to zero. On the other hand, if the primary current is weakened so much that this succeeds, the steepness of the first becomes System undesirably small.

Das Problem der vollen Ausnutzung des Vervielfachers für Spannungsverstärker liegt darin, daß die Wirkung sich von Null auf ausbauen muß. Der Ruhestrom des ersten Systems muß Null sein, wenn die Signalspannung Null ist.The problem of making full use of the multiplier for voltage amplifiers is that the Effect must expand from zero. The quiescent current of the first system must be zero if the Signal voltage is zero.

Die Lösung dieses Problems gelingt durch Anwendung einer hochwertigen Braunschen Röhre mit sehr feinem Bildpunkt, deren Kathodenstrahl durch Plattenablenkung vom Signal mehr oder weniger durch eine feine Lochblende hindurch abgelenkt wird; im Ruhezustand fällt der Strahl neben die Blende.The solution to this problem is achieved by using a high-quality Braun tube very fine pixel, the cathode ray of which is more or less due to plate deflection from the signal is deflected through a fine pinhole; in the idle state, the beam falls next to the diaphragm.

Gegenstand der Erfindung ist eine vorteilhafte Ausbildung derartiger Anordnungen. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Kathode eine vom Strahl ausgefüllte Lochscheibe angeordnet ist, deren kleine öffnung von einer Elektronenlinse scharf auf die Blende abgebildet wird. Die Erfindung sei an Hand der Abbildung näher erläutert. In dieser Abbildung ist das Kathodenstrahlsystem durch die Kathode 1, den Tubus 2 und die Anode 3 dargestellt. Letztere ist zweckmäßig geerdet, weil dann auch die Ablenkplatte 4, die an der zu verstärkenden Spannung 5 liegt, nahe Erdpotential liegen kann. Das Kathodenstrahlsystem 1, 2, 3 bildet eine sehr feine öffnung von etwa 1 mm Durchmesser, die am Eingang des Tubus 2 mittels einer Ringblende 6 erzeugt wird, auf eine Aperturblende 7 ab. In der Blende 7 ist ein ebenso feines Loch angebracht. Durch EntladungsröhreThe invention relates to an advantageous embodiment of such arrangements. The arrangement according to the invention is characterized in that a perforated disk filled with the beam is arranged in front of the cathode, the small opening of which is sharply imaged onto the diaphragm by an electron lens. The invention is explained in more detail with reference to the figure. In this figure, the cathode ray system is shown by the cathode 1, the tube 2 and the anode 3. The latter is expediently earthed because then the deflection plate 4, which is connected to the voltage 5 to be amplified, can also be close to earth potential. The cathode ray system 1, 2, 3 forms a very fine opening approximately 1 mm in diameter, which is produced at the entrance of the tube 2 by means of an annular diaphragm 6, onto an aperture diaphragm 7. An equally fine hole is made in the diaphragm 7. Through discharge tube

mit Kathodenstrahlerzeugungwith cathode ray generation

und Elektronenvervielfacherand electron multipliers

Anmelder:Applicant:

Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanalstr. 1-4Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanalstrasse. 1-4

Dr. Kurt Schlesinger, Berlin-Steglitz,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Kurt Schlesinger, Berlin-Steglitz,
has been named as the inventor

einen Hilfsmagnet oder eine kleine Vorspannung der Platte 4 gegen die Platte 4a wird der Bildpunkt neben das Loch geworfen. Bei Anlegen der Signalspannung 5 treten dann die Elektronen, von Null beginnend, mehr oder weniger in den Vervielfacher ein. Der letztere mit den Elektroden ΙΟ, 11, 12 ist in der bekannten Ausführungsform als elektromagnetischer Vervielfacher nach Zworykin gezeichnet, wobei senkrecht zur Papierebene ein homogenes Magnetfeld gedacht werden muß. 13 ist eine anschließende Verstärkerstufe. an auxiliary magnet or a small bias of the plate 4 against the plate 4a is the pixel next thrown the hole. When the signal voltage 5 is applied, the electrons then step more, starting from zero or less into the multiplier. The latter with the electrodes ΙΟ, 11, 12 is in the known Embodiment drawn as an electromagnetic multiplier according to Zworykin, being perpendicular a homogeneous magnetic field must be considered for the plane of the paper. 13 is a subsequent amplifier stage.

Für das Funktionieren der Anordnung ist wesentlich: .The following is essential for the functioning of the arrangement:.

1. große Ablenkempfindlichkeit des Kathodenstrahlsystems in mm pro Volt.1. Great deflection sensitivity of the cathode ray system in mm per volt.

2. Bildpunktgröße vergleichbar mit Ablenkausschlag, d. h. sehr feiner Bildpunkt.2. Pixel size comparable to deflection deflection, i. H. very fine pixel.

Aus diesen Gründen wird man die Anodenspannung 8 möglichst niedrig erhalten, die Platten 4, 4 a lang und eng und den Weg zwischen 3 und 7 möglichst lang machen.For these reasons, the anode voltage 8 will be kept as low as possible, the plates 4, 4 a long and narrow and make the way between 3 and 7 as long as possible.

Die Stromstärke des primären Kathodenstrahls wird man so weit steigern, bis die zunehmende Elektronenstreuung am Bildpunkt einen störenden Ruhestrom durch das Loch 7 sendet und das Grundgeräusch steigert. Bis zu dieser Grenze wird man den Primärstrom so stark als möglich zu machen versuchen, weil er direkt in den Stromverstärkungsfaktor eingeht.The amperage of the primary cathode ray will be increased until the electron scattering increases at the pixel sends a disturbing quiescent current through the hole 7 and the basic noise increases. Up to this limit one will try to make the primary current as strong as possible because it goes directly into the current amplification factor.

Eine Grenze für die Verlängerung der Platten ist bei kurzen Wellen bekanntlich durch Knotenbildung gegeben, wenn die Elektronenlaufzeit in die Größenordnung der Wellenperiode kommt. Bei VerstärkungIn the case of short waves, a limit for the extension of the plates is known to be due to the formation of knots given when the electron transit time is in the order of magnitude of the wave period. With reinforcement

809 600/3*9809 600/3 * 9

von Mikrowellen wird man daher zweckmäßig die Empfindlichkeit durch Abstandsverringerung, nicht aber durch Plattenverlängerung zu erreichen suchen.of microwaves, therefore, it is not advisable to increase the sensitivity by reducing the distance but seek to achieve by extending the plate.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Discharge tube acting as a relay, the characteristic curve of which begins sharply at zero, with a Cathode ray generator, a pair of deflection plates to which the control voltage is supplied, one Aperture and a subsequent electron multiplier, characterized in that before the Cathode a perforated disk filled by the beam is arranged, the small opening of which by a Electron lens is sharply imaged on the diaphragm.

2. Discharge tube according to claim 1, characterized in that means, for example a Magnet or a constant bias of one of the two baffles, are provided to the To let the cathode ray fall in the absence of a control voltage next to the aperture.

3. Discharge tube according to claim 1 and / or 2 for amplifying very short waves, characterized in that that the length of the deflector plates is such that the transit time of the electrons between the plates is at least an order of magnitude smaller than the wave period the control voltage.

1 sheet of drawings