DE1044868B

DE1044868B - Method for converting light values into electrical values using a photo amplifier tube

Info

Publication number: DE1044868B
Application number: DET13670A
Authority: DE
Inventors: William West Moe
Original assignee: Time Inc
Current assignee: TI Gotham Inc
Priority date: 1954-04-15
Filing date: 1957-06-01
Publication date: 1958-11-27

Description

Bei visuellen Bildäbertragungssystenien, wie beispielsweise Faksimilesystemen, die photoelektrische Mittel, wie z. B. einen Photoverstärker, verwenden, um den von einer abgetasteten Elementarfläche eines Bildes gewonnenen Lichteindruck in ein elektrisches Signal zu verwandeln, ist es im Interesse einer möglichst getreuen Reproduktion erforderlich, ein konstantes Verhältnis zwischen einer bezeichnenden Charakteristik, wie z. B. der Intensität des auf das photoelektrische Mittel auftreffenden Lichtes, und einer entsprechenden Charakteristik des Signals, wie z. B. der Amplitude, zu erhalten, welches durch dieses photoelektrische Mittel erzeugt wird. Es hat sieh jedoch beispielsweise bei der Verwendung einer Photoverstärkerröhre als photoelektrisches Mittel herausgestellt, daß bei dem Betrieb mit einer gewöhnlichen Anodenstromstärke (z. B. von 20 Mikroampere bei dem Photoröhrentyp J P 21) erhebliche Schwankungen dieses Verhältnisses während einer gewissen Zeitspanne dann auftreten, wenn die Lichtintensität vor einem gleichbleibenden Intensitätsniveau zu einem anderen springt. Erhöht sieh bei dem gewöhnlichen Stromwert das einfallende Licht naehs einer gewissen Zeitspanne von praktisch Dunkelheit plötzlich, und zwar ebenfalls für eine gewisse Zeitspanne, so- nimmt die von der Photoverstärkerröhre abgegebene Signalamplitude zunächst einen gegebenen Anfangswert an, verschiebt sich jedoch anschließend, verläßt diesen Wert und verhindert hierdurch eine getreue Reproduktion. Der gleiche Effekt tritt auch dann auf, wenn der Photoverstärker nach der Abtastung eines Objektes gleicher Lichtabgabe anschließend für eine folgende Zeitspanne ein anderes Objekt einer anderen Liehtintensitätsabgabe abtastet. Wegen dieser zeitlichen Änderung des Ausgangssignals der Photoverstärkerröhre bei gleichem Lichteinfall ist das Verhältnis zwischen dem Ati-sgangssignal und dem Lichteinfall einer Unregelmäßigkeit unterworfen, welche die Genauigkeit des das Bild repräsentierenden Signals beeinträchtigt. In visual image transmission systems such as Facsimile systems using photoelectric means, such as e.g. B. use a photo amplifier, around the light impression obtained from a scanned elementary surface of an image into an electrical one To transform the signal, it is necessary in the interest of the most faithful reproduction possible, a constant one Relationship between a significant characteristic, e.g. B. the intensity of the photoelectric means of incident light, and a corresponding characteristic of the signal, such as z. B. the amplitude, which is generated by this photoelectric means. It does see however for example, when using a photo amplifier tube as a photoelectric means, that when operating with a normal anode current (e.g. 20 microamps at the phototube type J P 21) considerable fluctuations in this ratio over a certain period of time then occur when the light intensity before a constant intensity level to a other jumps. If the normal current value increases the incident light near a certain value Period of practically darkness suddenly, and also for a certain period of time, so takes the signal amplitude emitted by the photo amplifier tube initially has a given initial value, however, it subsequently shifts, leaves this value and thereby prevents faithful reproduction. The same effect also occurs when the photo amplifier after scanning an object the same light output then another object with a different light intensity output for a subsequent period of time scans. Because of this temporal change in the output signal of the photo amplifier tube with the same incidence of light is the ratio between the output signal and the incidence of light subject to an irregularity which affects the accuracy of the signal representing the image.

Es hat sich nun herausgestellt, daß ein Photoverstärker, welcher nur mit einem Bruchteil seines Normalstromes betrieben wird, diese zeitliche Abweichung nicht zeigt, so daß diese für alle praktischen Fälle vermieden ist. Eine Folge hiervon ist jedoch, daß auch der von der Photoverstärkerröhre abgegebene Ausgangsstrom außerordentlich gering ist, so daß er bei geringen Lichtmtensitäten in der Größenordnung von einigen tausendstein Mikroampere liegt. Ein Ausgangssignal dieser Größenordnung eignet sich jedoch nicht zur Verstärkung in einem Gleichstromverstärker, da die an dem Steuergitter einer Verstärkerröhre infolge von Kontaktpotentialen auftretenden Schwankungen im Vergleich zu dem Signal des Verfahren zur UmwandlungIt has now been found that a photo amplifier which is operated with only a fraction of its normal current, this time deviation does not show, so that this is avoided for all practical cases. One consequence of this, however, is that the output current delivered by the photo amplifier tube is extremely low, so that it at low light intensities in the order of magnitude of a few thousand stone microamps. An output signal of this magnitude is suitable but not for amplification in a direct current amplifier, since it is connected to the control grid of an amplifier tube fluctuations occurring as a result of contact potentials compared to the signal of the Procedure for conversion

von Liditwerten in elektrische Wertefrom lidite values into electrical values

unter Verwendung einerusing a

PhotoverstarkerröhrePhoto amplifier tube

Anmelder:Applicant:

Time Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)Time Incorporated,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. J. Buschhoff, Patentanwalt,
Köln, Kaiser-Wilhelm-Ring 24Representative: Dipl.-Ing. J. Buschhoff, patent attorney,
Cologne, Kaiser-Wilhelm-Ring 24

William West Moe, Stratford, Conn. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenWilliam West Moe, Stratford, Conn. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

Fhotoverstärkers eine derartige Hohe annehmen, daß das letztere ohne weiteres von diesen Potentialschwankungen überlagert oder verschluckt wird. Der gleiche »Verwasehungs«-Effekt tritt bei niedrigen Photoverstärkerströmen auch dann auf, wenn dieses Signal in unveränderter Form auf das Steuergitter übertragen und anschließend für eine Weehselstromverstärkung auf einen Träger beispielsweise dadurch aufoiodulrert wird, daß die Leitfähigkeit der ersten Verstärkerröhre durch eine Wechselspannung geändert wird.Photo amplifier assume such a height that the latter is easily superimposed or swallowed up by these potential fluctuations. The same The "blurring" effect occurs with low photo amplifier currents even if this signal transferred in unchanged form to the control grid and then for alternating current amplification on a carrier, for example thereby is aufoiodulrert that the conductivity of the first Amplifier tube is changed by an alternating voltage.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems besteht beispielsweise in der Verwendung von Mitteln, welche eine Photoverstärkerausgangsspannung mit Wechselstromcharakteristik bewirken, so daß ein Wechselspannungsverstärker verwendet werden kann, welcher infolge seiner Eigenschaften ohne Gitterpotentfalschwierigkeiten arbeiten kann. Es war beispielsweise bisher gebräuchlich, einen mechanischen Unterbrecher des Lichtstrahles zu verwenden, welcher zwischen dem Photoverstärker und dem abgetasteten Objekt angeordnet war, so· daß- die Ausgangs spannung des Photo verstärkers die Form einer Wechselspannung annahm. Ein derartiger mechanischer Unterbrecher ist jedoch bei origmaltreu arbeitenden Bildübertra-One way to solve this problem is, for example, to use funds which cause a photo amplifier output voltage with AC characteristics, so that a AC voltage amplifier can be used, which due to its properties without grid potential difficulties can work. For example, it has heretofore been common to use a mechanical To use interrupter of the light beam, which is between the photo amplifier and the scanned The object was arranged so that the output voltage of the photo amplifier is in the form of an alternating voltage assumed. However, such a mechanical interrupter is

809 680/214809 680/214

gungssystemen nicht verwendbar, da zur Übertragung von Einzelheiten eine Bandbreite von etwa 12 kHz erforderlich ist und die maximale Geschwindigkeit eines mechanischen Unterbrechers viel zu niedrig ist, um als Träger eine Information einer Bandbreite von 12 kHz zu übertragen. Darüber hinaus erzeugt ein mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Unterbrecher auf noch zu erläuternde Weise einen störenden Kapazitätslade- und -entladestrom am Ausgang des Photoverstärkers. transmission systems cannot be used, since a bandwidth of about 12 kHz is used for the transmission of details is required and the maximum speed of a mechanical breaker is far too low, to transmit information with a bandwidth of 12 kHz as a carrier. It also produces a high-speed circuit breaker in a manner to be explained a disruptive capacity charging and discharge current at the output of the photo amplifier.

Ein anderer Lösungsversuch besteht darin, die auf die Photoverstärkerröhre auftreffenden Lichtänderungen dadurch in die Form einer Modulation auf einen Träger an dem Ausgang des Photoverstärkers zu bringen, daß ein Trägerfrequenzsignal dem Photoverstärker als eine zusätzliche Eingangsspannung übertragen wird, so daß der Modulationsprozeß in der Photoverstärkerröhre stattfindet und das Trägerfrequenzsignal entsprechend den Lichtintensitätsänderungen moduliert wird, wobei das Ausgangssignal die gleiche Frequenz wie der zugegebene Träger aufweist. Dieser Lösungsversuch ist jedoch insofern nachteilig, als der Nebenschlußstrom, welcher von dem Hochfrequenzeingang über die Elektrodenkapazitäten und über restliche Leitfähigkeiten der Photoverstärkerröhre zu deren Ausgang gelangt, so viel größer als der die Information tragende Strom an diesem Ausgang ist, daß dieser Nebenschluß- und Isolationsstrom das Informationssignal verwäscht.Another attempted solution consists in the light changes impinging on the photo amplifier tube thereby in the form of a modulation to a carrier at the output of the photo amplifier bring that a carrier frequency signal to the photo amplifier as an additional input voltage is transmitted so that the modulation process takes place in the photo amplifier tube and the carrier frequency signal is modulated according to the light intensity changes, the output signal has the same frequency as the added carrier. However, this attempted solution is insofar disadvantageous than the shunt current flowing from the high-frequency input via the electrode capacitances and reaches its output via the remaining conductivities of the photo amplifier tube, so much is greater than the current carrying the information at this output, that this shunt and Isolation current washes the information signal.

Ein weiterer Vorschlag besteht darin, zwei Hochfrequenzspannungen unterschiedlicher Frequenz an zwei verschiedenen Elektroden der Photoverstärkerröhre zuzuführen, wobei theoretisch der Zweck verfolgt wird, auf Grund einer Mischwirkung nicht nur in modulierter Form die Hochfrequenzsignale selbst zu erhalten, sondern in einem gewissen Ausmaße auch die Summen- und Differenzfrequenzsignale der beiden Eingangssignalspannungen. Dieses gemischte Ausgangssignal kann nur dadurch erzeugt werden, daß die Gesamtausgangsspannung gefiltert wird, wobei die anderen Frequenzen zurückgehalten werden. Dieser Vorschlag ist jedoch mit vielen Nachteilen behaftet. Eine Photoverstärkerröhre ist erstens als Mischröhre äußerst ungeeignet, so daß gegenüber den üblichen Signalausgangsspannungen bei Photoverstärkerröhren ein unerwünscht starker Signalspannungsverlust auftritt. Zweitens verlangt die erwähnte Schaltung relativ komplizierte Filter, um alle unerwünschten Signalkomponenten zu unterdrücken, welche an dem Ausgang der Photoverstärkerröhre erscheinen. Drittens tritt eine unerwünschte Verdoppelung der Frequenzen auf, welche der Photoverstärkerröhre in Form der beiden erwähnten Hochfrequenzsignale übertragen werden. Viertens hat sich herausgestellt, daß infolge der Nebenschlußkapazität zwischen den Anschlußstiften und anderen Schaltelementen der Photoverstärkerröhre zwischen den beiden Hochfrequenzsignalen ein Interferenzeffekt auftritt, welcher bis zu einem gewissen Grade eine Nichtlinearität der Gleichstromkomponente des Ausgangssignals bewirkt.Another suggestion is to apply two high-frequency voltages of different frequencies to feed two different electrodes of the photo amplifier tube, which theoretically pursued the purpose Due to a mixing effect, the high-frequency signals themselves are not only modulated but to a certain extent also the sum and difference frequency signals of the two Input signal voltages. This mixed output signal can only be generated in that the total output voltage is filtered while the other frequencies are retained. This However, the proposal has many disadvantages. A photo amplifier tube is first as a mixer tube extremely unsuitable, so that compared to the usual signal output voltages in photo amplifier tubes an undesirably strong signal voltage loss occurs. Second, the circuit mentioned is relatively demanding complicated filters to suppress all unwanted signal components which are present at the output the photo amplifier tube appear. Third, there is an undesirable duplication of frequencies on which the photo amplifier tube transmitted in the form of the two mentioned high frequency signals will. Fourth, it has been found that due to the shunt capacitance between the pins and other switching elements of the photo amplifier tube between the two high frequency signals an interference effect occurs, which to a certain extent has a non-linearity of the Causes direct current component of the output signal.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf ein neues Verfahren und eine Einrichtung zur photoelektrischen Umwandlung, welche die obenerwähnten Nachteile nicht aufweisen und insbesondere frei von zeitlichen Veränderungen sind.The present invention therefore relates to a new method and apparatus for photoelectric Conversion which do not have the above-mentioned disadvantages and in particular free from temporal changes are.

Das gemäß der Erfindung erzeugte Ausgangssignal der photoelektrischen Umwandlung ist praktisch frei von unerwünschten Signalkomponenten, so daß die obenerwähnte Umwandlung mit einem hohen Wirkungsgrad und einem linearen Verhältnis durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß nur sehr wenige Schritte unternommen werden müssen, d. h. sehr wenige Schaltelemente verwendet werden müssen.The photoelectric conversion output generated according to the invention is practically free of undesirable signal components, so that the above-mentioned conversion with a high efficiency and a linear relationship can be performed. Another advantage of the invention Setup is that there are very few steps to be taken; H. very few switching elements have to be used.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Dynode der Photoverstärkerröhre, welche sich zwischen zwei auf einer festen Spannung gehaltenen Dynoden befindet, mittels eines Spannungsteilers mindestens annähernd auf der Mittelspannung zwischen beiden gehalten wird, wobei dieser Dynode ferner eine Wechselspannung übertragen wird, welche praktisch frei von einem Gehalt an der zweiten Harmonischen ist und welche die Dynode auf einem Spannungspotential hält, welches abwechselnd über und unter der erwähnten Mittelspannung liegt, so· daß der von der Anode aufgenommene Elektronenstrom der Photoverstärkerröhre eine periodische Änderung mit einer Frequenz erfährt, welche doppelt so hoch ist wie die der angelegten Wechselspannung und somit die zweite Harmonische derselben darstellt, wobei ferner die Frequenz der Stromänderung hinreichend hoch ist, um als Träger für die durch das einfallende Licht verursachten Änderungen dieses Stromes zu dienen, und daß der von der Anode abgenommene Strom derart gefiltert wird, daß die Signale der Frequenz des Stromes sowie deren Seitenbänder hindurchgelassen, hingegen andere Frequenzen einschließlich der Frequenz der der Dynode zugeführten Wechselspannung zurückgehalten werden.The method according to the present invention is characterized in that a dynode of Photo amplifier tube, which is located between two dynodes kept at a fixed voltage, kept at least approximately at the mean voltage between the two by means of a voltage divider is, this dynode also an alternating voltage is transmitted, which is practically free of a Is content of the second harmonic and which the dynode holds at a voltage potential, which is alternately above and below the aforementioned mean voltage, so that the voltage absorbed by the anode The electron flow of the photo amplifier tube experiences a periodic change with a frequency, which is twice as high as that of the applied alternating voltage and thus the second harmonic represents the same, furthermore the frequency of the change in current is high enough to act as a carrier to serve for the changes of this current caused by the incident light, and that the Current drawn from the anode is filtered so that the signals of the frequency of the current as well their sidebands passed, but other frequencies including the frequency of the AC voltage supplied to the dynode can be retained.

Das auf diese Weise modulierte Hochfreqenzsignal enthält keine unerwünschten Signalkomponenten mehr, welche an dem Ausgang der Photoverstärkerröhre noch vorhanden sein könnten. Es wird somit erreicht, daß praktisch nur der gewünschte Hochfrequenzträger sowie dessen Seitenbänder auftreten.The high frequency signal modulated in this way no longer contains any undesired signal components which are present at the output of the photo amplifier tube could still be present. It is thus achieved that practically only the desired high-frequency carrier as well as its side ligaments occur.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die photoelektrischen Mittel mit einem Bruchteil der gewöhnlich verwendeten Stromstärke betrieben werden können.An important feature of the invention is that the photoelectric means with a Fraction of the amperage usually used can be operated.

Weiterhin sind zusätzliche Mittel vorgesehen, um die erwähnten unerwünschten Signalkomponenten zurückzuhalten.Furthermore, additional means are provided in order to avoid the undesired signal components mentioned hold back.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zusätzliche Mittel vorgesehen sind, mittels welcher die Spannung an der Elektrode mit einer Frequenz verändert wird, welche mit der Frequenz, die das Filter passiert, nicht identisch ist.Another feature of the invention is that additional means are provided by means of which the voltage at the electrode is changed with a frequency that corresponds to the frequency that the Filter happens, is not identical.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert, wobei im einzelnen zeigen:In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail, wherein in single show:

Fig. 1 ein Diagramm, aus welchem die zeitliche Abweichung des Ausganges eines gewöhnlichen Photoverstärkers ersichtlich ist,Fig. 1 is a diagram from which the time deviation of the output of an ordinary photo amplifier it can be seen

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schaltung mit einer Photoverstärkerröhre als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,Fig. 2 is a schematic representation of a circuit with a photo amplifier tube as an embodiment of the present invention,

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Arbeitsweise der Photoverstärkerröhre in der in Fig. 2 gezeigten Schaltung darstellt.FIG. 3 is a diagram showing the operation of the photo amplifier tube in that shown in FIG Circuit represents.

In Fig. 1 ist das Ausgangssignal eines Photoverstärkers in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen, wobei auf der Abszisse die Zeit in Minuten und Stunden logarithmisch aufgetragen ist, während auf der Ordinate im linearen Maßstab das Ausgangssignal in Prozenten aufgetragen ist. Die Darstellung betrifft den Fall, daß der bezogene'Photoverstärker während 24 Stunden außer Betrieb war und dann dem Licht einer Bezugsintensität für die gesamte in Betracht gezogene Zeit ausgesetzt wurde. In Fig. 1 repräsentiertIn Fig. 1, the output signal of a photo amplifier is plotted as a function of time, where the time in minutes and hours is plotted logarithmically on the abscissa, while on the The output signal is plotted as a percentage on the ordinate on a linear scale. The representation concerns the case that the purchased photo amplifier was out of operation for 24 hours and then the light was exposed to a reference intensity for the entire considered time. Represented in Fig. 1

die gestrichelte Kurve 10 die Charakteristik eines gewöhnlichen Photoverstärkers des Typs IP 21 (hergegestellt von der Radio Corporation of America) bei gewöhnlichen Betriebsbedingungen, wobei der Ausgangsstrom 20 μΑ betrug. Die ausgezogene Kurve 11 repräsentiert die gleiche Röhre, jedoch bei abweichenden Arbeitsbedingungen, da nur mit einem kleinen Bruchteil des normalerweise gebräuchlichen Anodenstromes gearbeitet wurde. Die Kurve 11 in Fig. 1 kann beispielsweise 0,2 μΑ entsprechen, d. h. Vioo des ge- ίο wohnlich verwendeten Stromes von 20 μΑ, welcher Stromstärke die Kurve 11 entspricht.the dashed curve 10 shows the characteristics of an ordinary photo amplifier of the IP 21 type (manufactured from Radio Corporation of America) under normal operating conditions, the output current being 20 μΑ was. The solid curve 11 represents the same tube, but with a different one Working conditions, since only with a small fraction of the normally used anode current was worked. The curve 11 in FIG. 1 can correspond, for example, to 0.2 μΑ, i.e. H. Vioo des ge ίο comfortably used current of 20 μΑ, which current strength curve 11 corresponds to.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, »erwärmt« sich der Photoverstärker, wenn er nach einer 24stündigen Ruhepause eingeschaltet wird, so daß nach 2 Minuten sowohl die 20^A-Kurve als auch die O,2^A-Kurve die Maximalwerte von ungefähr 100% erreichen. Anschließend trennen sich jedoch die Kurven der beiden Arbeitsbedingungen. Das Ausgangssignal der 20^A-Bedingungen fällt mit der Zeit sehr schnell ab, obwohl die auf den Photoverstärker einfallende Lichtmenge praktisch konstant bleibt. Die Bedingungen bei 0,2 μΑ verändern, wie aus der Kurve 11 zu ersehen ist, die Arbeitsweise insofern, als der Abfall des Ausgangssignals während der ersten Stunde praktisch vernachlässigbar ist (er macht während dieser Zeitspanne weniger als V2 % aus); der Abfall ist auch während der übrigen Meßperiode relativ zu der außerordentlich schnell abfallenden Kurve der 20-μΑ-Βε-dingungen nicht bedeutend.As can be seen from Fig. 1, the photo amplifier "heats up" when it is after a 24 hour Rest pause is switched on, so that after 2 minutes both the 20 ^ A-curve and the O, 2 ^ A-curve reach the maximum values of approximately 100%. But then the curves of the two separate Working conditions. The output signal of the 20 ^ A conditions drops very quickly over time, although the amount of light incident on the photo amplifier remains practically constant. The conditions at 0.2 μΑ change, as can be seen from curve 11, the mode of operation insofar as the drop in the Output signal is practically negligible during the first hour (it makes during this period less than V2% off); the drop is also extraordinary relative to that during the rest of the measurement period The rapidly decreasing curve of the 20-μΑ-Βε-conditions is not significant.

Die Wiedergabecharakteristik eines Photoverstärkers bei der Verwendung in beispielsweise einem Farbfaksimilesystem muß zur Originaltreuen Übertragung eines farbigen Originals unter 2% liegen, da unter den ungünstigsten Umständen bei einer größeren Abweichung dies von dem menschlichen Auge als eine Störung des Bildes empfunden werden kann. Der Wert von 2 % entspricht dabei den ungünstigsten Reproduktionsbedingungen, so daß unter allen Umständen, sowohl günstigen wie ungünstigen, die notwendige Qualität der Reproduktion erreicht werden kann. Hieraus ist zu entnehmen, daß vom Anfang bis zum Ende einer Abtastperiode, welche zur erneuten Einstellung des Photoverstärkers nicht unterbrochen werden kann, die zulässige Änderung des Ausgangsstromes selbst bei den ungünstigsten Arbeitsbedingungen für die Photoverstärkerröhre unter 2°/o liegen muß.The reproduction characteristics of a photo amplifier when used in, for example, a The color facsimile system must be less than 2% for the transmission of a color original to be true to the original, since under the worst of circumstances, when the deviation is greater than that from the human eye a disturbance of the image can be felt. The value of 2% corresponds to the most unfavorable reproduction conditions, so that under all circumstances, both favorable and unfavorable, the necessary quality of reproduction can be achieved. From this it can be seen that from the beginning to the end of a sampling period, which is to be set again of the photo amplifier cannot be interrupted, the permissible change in the output current even under the most unfavorable working conditions for the photo amplifier tube are below 2% got to.

Der Photoverstärker gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einem Farbfaksimilesystem verwendet werden, bei welchem die Abtastung eines optischen Objektes, wie beispielsweise eines photographischen Farbtransparentes, bis zu einer Stunde dauert. Während dieser Zeitspanne kann der Photoverstärker nicht neu justiert werden, um das Verhältnis Lichteingang zu Stromausgang zu verändern. (Der Photoverstärker kann lediglich zwischen den einzelnen Abtastungen in seinem Verhältnis Lichteingang zu Stromausgang neu eingestellt werden.) Die äußerste Grenze, bis zu welcher sich das erwähnte Verhältnis unter den ungünstigsten Betriebsbedingungen ändern darf, kann somit mit einer Abweichung von höchstens 2% pro Stunde angegeben werden, wobei dieser Wert kritisch ist, da er die Grenze zwischen zufrieden- stellender und ungenügender Reproduktion darstellt. Wuä. e.tw-ätmt, ist der Faktor, welcher dieses Kriterium der Wiedergabetreue bestimmt, von dem Strom abhängig, wobei, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, bei der Höhe IP 21 der Strom etwa 0,2 μΑ betragen muß, um die erwähnte Zeitabweichung nicht zu überschreiten.The photo amplifier according to the present invention can be used in a color facsimile system in which it takes up to an hour to scan an optical object such as a color photographic transparency. During this period of time, the photo amplifier cannot be readjusted in order to change the ratio of light input to current output. (The ratio of light input to current output can only be reset between the individual scans.) The extreme limit up to which the mentioned ratio may change under the most unfavorable operating conditions can thus be specified with a deviation of no more than 2% per hour This value is critical since it represents the boundary between satisfactory and insufficient reproduction. Wuä. e.tw-ätmt, the factor that determines this fidelity criterion depends on the current. As can be seen from FIG not to exceed the mentioned time deviation.

Um zu erläutern, was im einzelnen unter den ungünstigsten Betriebsbedingungen verstanden werden soll, sei nochmals auf Fig. 1 verwiesen. Aus dieser Figur geht hervor, daß die größte Abweichung dann auftritt, wenn der durch den Photo verstärker fließende Strom einen maximalen Wert erreicht hat, d. h. der maximalen Lichtintensität entspricht, welche bei einer bestimmten Anwendung zu Photoumkehrzwecken auftritt. Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, liegt die größte Abweichung von dem anfänglichen stabilisierten Wert nach der »Aufwärmung« (dieser anfänglich stabilisierte Wert tritt in Fig. 1 bei der 2-Minuten-Marke auf), d. h. während der ersten Betriebsstunde nach einer hinreichend langen Ruhezeit (wie beispielsweise 24 Stunden, welche Zeitspanne auch den Messungen der Fig. 1 zugrunde lag). Nach dieser Zeitspanne kann angenommen werden, daß sich der Photoverstärker von der Ermüdung erholt hat, welche sich durch eine lange Belichtung ergeben hat und welche sich auch in der beschriebenen Abweichung des Ausgangssignals äußert. Wenn der Photoverstärker nur während etwa 12 Stunden außer Betrieb war, so daß er sich von der Ermüdung nicht restlos erholen konnte, ist der anfänglich stabilisierte Strom bei der gleichen Bezugslichtintensität kleiner als der in Fig. 1 dargestellte, wohingegen die prozentuale Abweichung von diesem anfänglichen Wert während der ersten Stunde dann jedoch geringer ist. Die ungünstigsten Arbeitsbedingungen für den Photoverstärker bestehen somit dann, wenn erstens der durch den Verstärker fließende Strom der maximal auftretenden Lichtintensität entspricht und zweitens während der ersten Betriebsstunde nach einer völligen Erholung des Photoverstärkers von einer Ermüdung durch Lichteinwirkung. To explain what exactly is meant by the most unfavorable operating conditions should be referred to FIG. 1 again. From this figure it can be seen that the greatest deviation is then occurs when the current flowing through the photo amplifier has reached a maximum value, d. H. the corresponds to the maximum light intensity which occurs in a particular application for photo-reversal purposes. As can further be seen from FIG. 1, the greatest deviation from the initially stabilized one lies Value after the "warm-up" (this initially stabilized value occurs in Fig. 1 at the 2-minute mark on), d. H. during the first hour of operation after a sufficiently long rest period (such as 24 hours, which time period was also based on the measurements in FIG. 1). After this period of time it can be assumed that the photo amplifier has recovered from the fatigue, which has resulted from a long exposure and which is also reflected in the described deviation of the Output signal expresses. If the photo amplifier was only out of operation for about 12 hours, then so the fact that he was unable to fully recover from the fatigue is the initially stabilized current in the same reference light intensity smaller than that shown in Fig. 1, whereas the percentage deviation is then less from this initial value during the first hour. The worst The working conditions for the photo amplifier therefore exist when, firstly, the one by the amplifier flowing current corresponds to the maximum occurring light intensity and secondly during the first Operating hours after the photo amplifier has completely recovered from light fatigue.

Es hat sich in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß, wenn ein hinreichend niedriger Photoröhrenstrom verwendet wird, die durch die bei längerer Betriebszeit auftretenden Abweichungen verursachten Störungen vermieden werden können. Durch den niedrigen Strom wird jedoch noch ein anderer unerwünschter Effekt eliminiert, welcher als kurzzeitliche Abweichung bezeichnet werden kann. Es sei angenommen, daß die Abtastung in vertikal voneinander getrennten horizontalen Linien erfolgt, so daß sich die langzeitliche Abweichung in einer graduellen Änderung der Färbung eines reproduzierten Objektes in vertikaler Richtuog äußert. Die kurzzeitliche Ablenkung äußerst sich jedoch dort, wo für den Hauptteil einer horizontalen Abtastung der Photoverstärker Licht einer mittleren Intensität erhält und während des übrigen Teiles des Abtastens Licht eines völlig unterschiedlichen Niveaus. Das Verhältnis Lichteingang zu Ausgangsstrom verkleinert sich infolge der »selbstsensitivierenden Wirkung« bei hohen Ausgangsströmen, so daß eine schnelle Änderung dieses Verhältnisses über den für eine Originaltreue Reproduktion zulässigen Wert hinausgeht. Bezüglich des übertragenden Bildes bedeutet dies, daß die kurzzeitliche Abweichung eine wahrnehmbare »Streckung« des reproduzierten Objektes in horizontaler Richtung hervorruft. Durch die Anwendung eines nur geringen Photoverstärkerstromes wird jedoch, wie erwähnt, diese unerwünschte »Streckung« vermieden.It has been found in connection with the present invention that if one is sufficient lower phototube current is used, which is caused by the deviations that occur with longer operating times caused disturbances can be avoided. However, due to the low current yet another undesirable effect is eliminated, which is referred to as the short-term drift can. It is assumed that the scan is in vertically separated horizontal lines takes place so that the long-term deviation is reproduced in a gradual change in the coloration of a Object in vertical direction. However, the brief distraction is expressed wherever for the main part of a horizontal scan the photo amplifier receives light of medium intensity and during the remainder of the scan, light of an entirely different level. The relationship Light input to output current decreases due to the »self-sensitizing effect« at high Output currents, so that a rapid change in this ratio is beyond that for fidelity to the original Reproduction goes beyond allowable value. With regard to the transmitted image, this means that the short-term deviation is a perceptible "stretching" of the reproduced object in the horizontal direction. By applying only a minor one However, as mentioned, this undesired "stretching" of the photo-amplifier current is avoided.

Wenngleich Fig. 1 nur die Ergebnisse darstellt, welche bei Versuchen an einer bestimmten Photoverstärkerröhre ermittelt wurden, hat sich ferner herausgestellt, daß ganz allgemein für Photoverstärkerröhren der Prozentsatz der Abweichung für eine gegebene Zeitspanne eine Funktion des durch dieAlthough Fig. 1 only shows the results obtained from tests on a particular photo-intensifier tube have also been found to be very general for photo amplifier tubes the percentage of variance for a given period of time is a function of the by the

Photoröhre fließenden Stromes ist. Hieraus geht hervor, daß es zur Ermöglichung einer originalgetreuen Wiedergabe äußerst wünschenswert ist, keinen höheren Strom fließen zu lassen, als einer unter der zulässigen Abweichung liegenden Stromstärke entspricht.Phototube is flowing current. From this it follows that it is to enable a faithful to the original Playback is highly desirable not to let a current flow higher than one below corresponds to the permissible deviation of the current strength.

Wie bereits ausgeführt, ist es bei Photoverstärkerröhren, die bei einem Strom von der Größenordnungf von 0,2 μΑ betrieben werden, praktisch nicht möglich, das Ausgangssignal durch Gleichstromverstärker zu iq verstärken, da die unerwünschten Spannungen und Ströme an dem Gitter der ersten Verstärkerröhre von einer höheren Größenordnung sind als das Ausgangssignal selbst, so daß dieses völlig untergeht. Dieser Tatbestand ist insbesondere bei Berücksichtigung der Tatsache erklärlich, daß erstens die Stromstärke von 0,2 μΑ die obere Grenze des durch die Photoröhre fließenden Stromes bei den angegebenen Arbeitsbedingungen darstellt, da der tatsächliche Strom sich in einem Bereich von 0 bis 0,2 μΑ ändert, und zweitens, ao daß dieser Bereich in SOO unabhängige, gegeneinander auflösbare Einheiten aufgeteilt werden muß, um die photoelektrisehe Umwandlung mit der gewünschten Originaltreue beispielsweise bei feinen Schatten des Objektes zu erreichen. Um somit diese erf orderliehe Originaltreue zu erreichen, ist es erforderlich, zwei verschiedene Ausgangsströme gegeneinander aufzulösen, welche sich nur um 0,0004 μΑ voneinander unterscheiden, da bereits diese beiden Signale einer unterschiedlichen Bildinformation entsprechen. Es ist somit zu ersehen, daß mit der Wechselstromverstärkertechnik gearbeitet werden muß, um Photoröhren der beschriebenen Art verwenden zu können.As already stated, it is with photo amplifier tubes, which are operated at a current of the order of magnitude of 0.2 μΑ, practically not possible, amplify the output signal through DC amplifier to iq, since the undesired voltages and Currents at the grating of the first amplifier tube are of a higher order of magnitude than the output signal itself, so that this is completely lost. This fact is particularly important when considering the The fact can be explained that, firstly, the current strength of 0.2 μΑ the upper limit of the through the phototube current flowing under the specified working conditions, since the actual current is in a range from 0 to 0.2 μΑ changes, and secondly, that this range in SOO independent, against each other resolvable units must be divided in order to achieve the photoelectronic conversion with the desired To achieve fidelity to the original, for example, with fine shadows of the object. So that this is required To achieve fidelity to the original, it is necessary to set two different output streams against each other to resolve, which differ from each other only by 0.0004 μΑ, since these two signals correspond to different image information. It can thus be seen that with the AC amplifier technique must be worked to use phototubes of the type described can.

Um eine Wechselstromverstärkung frei von Streukapazitäten und anderen bereits besprochenen Nachteilen zu erlangen, sei beispielsweise auf Fig, 2 verwiesen, in welcher eine Photoverstärkerröhre 18 dargestellt ist, welche eine photosensitive Kathode 19, eine Anode 20 und eine Reihe von Dynoden 21 bis 29 enthält. Bei der Photoverstärkerröhre 18 kann es sich um den Typ IP 21 handeln. Zur Erzeugung der Betriebsgleichspannung für die Photoröhre ist die AnodeAn alternating current amplification free of stray capacitances and other disadvantages already discussed To obtain, reference is made, for example, to Fig. 2, in which a photo amplifier tube 18 is shown which is a photosensitive cathode 19, an anode 20 and a series of dynodes 21-29 contains. The photo amplifier tube 18 can be of the IP 21 type. To generate the DC operating voltage for the phototube is the anode

20 gleichstrainmäßig mit Masse verbunden, während die Kathode 19 mit einer geeigneten Quelle einer negativen Spannung verbunden ist (nicht dargestellt). Im vorliegenden Fa.il beträgt die negative Spannung anstatt von -=- 60Q oder mehr nur — 350 V_s um den gewünschten niedrigen Ausgangsstrom zu erhalten. Die angegebenen Werte beziehen sieh auf den Röhrentyp IP 21. 20 is uniformly connected to ground, while the cathode 19 is connected to a suitable source of negative voltage (not shown). In the present company, the negative voltage is only - 350 V _s instead of - = - 60Ω or more in order to obtain the desired low output current. The specified values refer to the tube type IP 21.

Die Gleichstrompotentiale für die einzelnen DynodenThe DC potentials for the individual dynodes

21 bis 29 werden durch einen Spannungsteiler-Stromkreis erzeugt, welcher sieh zwischen Masse und der Spannungsquelle von 350 V befindet. Der Spannungsteiler enthält die in Serie verbundenen Widerstände 30 bis 39, wobei die einzelnen Dynoden an die jeweiligen Verbindungspunkte zwischen zwei benachbarten Widerständen angeschlossen sind. Durch die beschriebene Schaltung wird in der Photoverstärkerröhre 18 ein Gleiehspannungsf eld zwischen der Kathode 19 und der Dynode 21 erzeugt, ferner ein Gleichspannungsfeld zwischen jeder Dynode und der nächstfolgenden, weiter rechts liegenden Dynode und ferner ein Gleichspannungsfeld zwischen der Dynode 29 und der Anode 20.» wobei alle Einzelfelder so gerichtet sind, daß sie die Elektronen von der Kathode zu den einzelnen Dynoden und schließlich zu der Anode 20 hin beschleunigt. Da die zehn gleichen Widerstände. 30 bis 39 die Spannung von 350 V in zehn gleiche Teile teilen, liegt an jedem Einzelfeid eine Spannung iq von 35 V und nicht der für den Röhrentyp IP 21 gebräuchliche wesentlich höhere Wert, welcher ohne weiteres 100 V pro Feld betragen kann. Die niedrige Spannung für jedes einzelne Photoverstärkerfeld ist die Ursache für den niedrigen Betriebsstrom, welcher in sehr starkem Ausmaß eine Funktion der Spannung jedes Feldes ist, und zwar exponentiell im Vergleich zu der Abhängigkeit von der Zahl der Einzelfelder.21 to 29 are generated by a voltage divider circuit, which is located between ground and the voltage source of 350 volts. The voltage divider contains the resistors 30 to 39 connected in series, the individual dynodes being connected to the respective connection points between two adjacent resistors. The circuit described creates a DC voltage field between the cathode 19 and the dynode 21 in the photo amplifier tube 18, a DC voltage field between each dynode and the next following dynode further to the right and a DC voltage field between the dynode 29 and the anode 20. » all individual fields are directed in such a way that they accelerate the electrons from the cathode to the individual dynodes and finally to the anode 20. Since the ten equal resistances. 30 to 39 divide the voltage of 350 V into ten equal parts, a voltage iq of 35 V is applied to each individual field and not the much higher value usual for the tube type IP 21, which can easily be 100 V per field. The low voltage for each individual photo amplifier field is the cause of the low operating current, which is to a very large extent a function of the voltage of each field, exponentially in comparison to the dependence on the number of individual fields.

Wenn ein Lichtstrahl sich ändernder Intensität beispielsweise von den Elementarflächen eines abgetasteten Objektes auf die photosensitive Kathode 19 auftrifft, emittiert die Kathode Elektronen, und zwar in Abhängigkeit von der Änderung der Intensität des Lichtstrahles. Die emittierten Elektronen werden durch das Gleichspannungsfeld zwischen der Kathode 19 und der Dynode 21 beschleunigt und treffen auf diese mit einer derartigen Geschwindigkeit auf, daß mehr Sekundärelektronen aus ihr ausgelöst werden, als auslösende Elektronen auf sie aufgetroffen sind, wobei sich jedoch die Zahl der Sekundärelektronen in Abhängigkeit von der Zahl der Primärelektronen ändert. Die aus der Dynode 21 austretenden Sekundärelektronen werden nun wiederum durch das Gleichspannungsfeld zwischen den Dynoden 21 und 22 beschleunigt und treffen auf die Dynode 22 mit einer Geschwindigkeit auf, daß sie bei ihr in gleicher Weise wie bei der Dynode 21 eine Sekundäremission auslösen. Entsprechend wird in den übrigen Gleichspannungsfeldern zwischen der Kathode 19, den einzelnen Dynoden und der Anode 20 eine Auslösung von Sekundärelektronen bewirkt, wobei die Wirkung sich kumuliert, so daß an der Anode ein elektrisches Signal erscheint, welches sich in Abhängigkeit von der Änderung des auf die Kathode 19 auftreffenden Lichtbündels ändert, jedoch mit wesentlich größerer Energie als die Änderung des Lichtes,When a light beam of changing intensity is scanned, for example, from the elementary surfaces of a Object strikes the photosensitive cathode 19, the cathode emits electrons, namely depending on the change in the intensity of the light beam. The electrons emitted will be accelerated by the DC voltage field between the cathode 19 and the dynode 21 and hit this with such a speed that more secondary electrons are released from it, as triggering electrons hit it, but the number of secondary electrons in Depending on the number of primary electrons changes. The secondary electrons emerging from the dynode 21 are now again accelerated by the DC voltage field between the dynodes 21 and 22 and strike the dynode 22 at a rate that they do in the same way as with the Dynode 21 trigger a secondary emission. The same applies to the remaining DC voltage fields between the cathode 19, the individual dynodes and the anode 20 triggers Secondary electrons caused, the effect being cumulative, so that an electrical signal at the anode appears, which depends on the change in the light beam impinging on the cathode 19 changes, but with much greater energy than the change in light,

Das an der Anode 20 erscheinende Ausgangssignal ist, wie bereits erwähnt, eine sich fluktuierend ändernde Gleichspannung, Um nun eine Wechselspannungscharakteristik mit diesem Signal zu kombinieren, wird eine Wechselspannung, welche auf noch zu erläuternde Art erzeugt wird, über eine Leitung 45 auf eine der Dynoden des Photoverstärkers, beispielsweise die dritte Dynode 23, übertragen. Die Anwesenheit dieses Wechselstromsignals an einer bestimmten Dynode des Photoverstärkers beeinflußt die beiden an ihr endenden Felder derart, daß sich diese in entgegengesetzter Richtung mit der Frequenz des anliegenden Hochfrequenzsignals ändern. Diese Veränderung der elektrischen Felder beeinflußt ihrerseits den Elektronenstrom in Abhängigkeit von den harmonischen Frequenzen der Frequenz des Wechselspannungssignals und insbesondere in Abhängigkeit von deren zweiten Harmonischen. Wenn beispielsweise die Wechselspannung, welche auf die Dynode 23 übertragen wird, eine Frequenz von 75 kHz aufweist, beträgt die Frequenz, mit welcher der Elektronenstrom übertragen wird, vornehmlich ISOkHz, Diese Frequenz des Elektronenstromes bewirkt an der Anode 20 ein Ausgangssignal, welches die Form eines Hochfrequenzträgers einer Frequenz von beispielsweise 15OkHz- annimmt, welches in Abhängigkeit von der auf die Kathode 19 auftreffenden Lichtintensität moduliert ist. Bei einem sehr schnell arbeitenden Bildübertragungssystem beträgt die Bandbreite etwa t2kHz, Das an der Anode 20 erscheinende Ausgangssignal ist somit ein modulierter 150-k-Hz-Träger mit den beiden Seitenbändern, welche eine Bandbreite von 12 kHz besitzen.The output signal appearing at the anode 20 is, as already mentioned, a fluctuating one DC voltage In order to combine an AC voltage characteristic with this signal, will an alternating voltage, which is generated in a manner to be explained, via a line 45 to one of the Dynodes of the photo amplifier, for example the third dynode 23, are transmitted. The presence of this AC signal at a particular dynode of the photo amplifier affects the two ending at it Fields in such a way that they move in the opposite direction with the frequency of the applied high-frequency signal change. This change in the electric fields in turn affects the flow of electrons as a function of the harmonic frequencies of the frequency of the AC voltage signal and in particular as a function of their second harmonics. For example, if the alternating voltage, which is transmitted to the dynode 23, has a frequency of 75 kHz, the frequency is with which the electron flow is transmitted, primarily ISOkHz, this frequency of the electron flow causes an output signal at the anode 20, which is in the form of a high-frequency carrier Frequency of, for example, 150 kHz, which depends on the incident on the cathode 19 Light intensity is modulated. In the case of a very fast image transmission system, the bandwidth about t2kHz, that at the anode 20 The output signal that appears is thus a modulated 150 k Hz carrier with the two sidebands, which have a bandwidth of 12 kHz.

Zum besseren Verständnis des Modulationsvorganges sei auf das Diagramm der Fig, 3 verwiesen, in welchemFor a better understanding of the modulation process, reference is made to the diagram in FIG. 3, in which

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die Ordinate und die Abszisse die Spannung oder den Wirkungsgrad als ein normaler Frequenzverdoppler Strom bzw. die Zeit repräsentieren, wobei die ausge- arbeitet. Der gleiche Effekt wird, wenn auch mit einem zogenen Kurven 52, 53, 54 und 55 die Gleichspannun- nicht so hohen Wirkungsgrad, dann erzielt, wenn die gen an den Dynoden 22, 23, 24 bzw. die Wechselspan- Spitzenamplitude der Wechselspannung höher oder nung an der Dynode 23 während einer gesamten 5 niedriger ist als die Stufenspannung zwischen zwei Schwingung darstellen. Die gestrichelte Kurve 56 stellt Dynoden. Auf welche Dynode die Wechselspannung die Änderung des Elektronenstromes bei der An- übertragen wird, ist eine Frage von untergeordneter Wesenheit der erwähnten Wechselspannung dar. Wie Bedeutung und durchaus unkritisch. Im Bedarfsfall gezeigt, werden die Dynoden 22 und 24 auf der Span- besteht auch die Möglichkeit, die gleiche Frequenz auf nung von 35 V unter bzw. über der Spannung der io mehrere Dynoden zu übertragen, wobei die günstigste Dynode 23 gehalten, während die Wechselspannung Frequenzverdoppelungscharakteristik dann erzielt auf dieser Dynode eine Spitzenamplitude von 35 V wird, wenn die entsprechenden Dynoden nicht nebenaufweist, so daß in dem einen Extrempunkt der einanderliegen.the ordinate and the abscissa the voltage or the efficiency as a normal frequency doubler Represent current or time, with the elaborated. The same effect will, albeit with one The drawn curves 52, 53, 54 and 55 produce the DC voltage, which is not as efficient as when the conditions at the dynodes 22, 23, 24 or the alternating voltage peak amplitude of the alternating voltage is higher or voltage at the dynode 23 is lower than the step voltage between two for an entire 5 Represent vibration. The dashed curve 56 represents dynodes. On which dynode the alternating voltage the change in the electron current during the transfer is a question of subordinate The essence of the alternating voltage mentioned. Like meaning and absolutely uncritical. If necessary shown, the dynodes 22 and 24 are on the span- there is also the possibility of the same frequency on voltage of 35 V below or above the voltage of the IO several dynodes, whereby the cheapest Dynode 23 is held while the AC voltage then achieves frequency doubling characteristics on this dynode a peak amplitude of 35 V becomes, if the corresponding dynodes are not adjacent, so that in one extreme point they lie one against the other.

Schwingung die Spannung der Dynode 23 gegenüber Die durch die Kurve 56 der Fig. 3 gezeigte Ändeder Dynode 22 und während des Extrempunktes der 15 rung des Elektronenstromes entspricht einer Hochanderen Schwingungshälfte gegenüber der Dynode 24 frequenzspannung von 15OkHz (wobei das auf die auf Null zurückgeht. Diese Bedingung, bei welcher Dynode übertragene Wechselspannungssignal eine die Spitzenamplitude der aufgepreßten Wechselspan- Frequenz von 75 kHz besitzt) durch welche in der nung gleich der Stufenspannung zwischen den Dynoden Form einer Modulation die durch die Kathode 19 an beiden Seiten der Bezugsdynode ist, stellt die 20 (Fig. 2) aufgenommene Änderung der einfallenden optimalen Arbeitsbedingungen für den Photoverstär- Lichtenergie übertragen wird. Der modulierte Hochker zur Umwandlung des Signals in Wechselspan- frequenzträger erscheint an der Anode, von wo aus er nungsform dar. ein Bandpaßfilter durchläuft, welches, wie noch näher Am Anfang einer Schwingung, d. h. wenn das zu erläutern sein wird, den Träger und seine Seiten-Wechselstromsignal Null ist, was mit α bezeichnet ist, 25 bänder passieren läßt, jedoch alle außerhalb dieses ist die Spannungsbeziehung zwischen den Dynoden Bereiches liegende Frequenzen zurückhält. 22, 23 und 24 die gleiche, als wenn kein Wechselspan- Wie bereits ausgeführt, besteht eines der grundnungssignal vorläge. Der Elektronenstrom entspricht legenden Probleme bei der Erzeugung der Ausgangssomit beispielsweise dem Maximalwert von 0,2 μΑ spannung einer Photoverstärkerröhre in der Aus-(unter der Annahme, daß das auftreffende Licht die 30 schaltung des »Auswaschens«, welches durch die maximale Intensität aufweist). Nach einer Viertel- Isolationsströme verursacht wird, die durch die zwischwingung, d. h. bei dem Punkt b, ist die Spannung sehen den Dynoden existierenden Kapazitäten überder Dynode 23 auf das Gleichspannungsniveau der tragen werden. Jede Photoverstärkerröhre besitzt bis Dynode 22 abgesunken. Zu diesem Zeitpunkt existiert zu einem bestimmten Ausmaß Kapazitäten zwischen somit kein Beschleunigungsfeld zwischen der Dynode 35 den Elektroden sowie eine gewisse restliche Leitfähig-22 und der Dynode 23, was bewirkt, daß der Elek- keit zwischen den Anschlußklemmen und anderen tronenstrom zwischen diesen beiden Dynoden völlig leitenden Anordnungen, was in Fig. 2 durch den symunterbrochen ist. bolisch eingezeichneten Kondensator 59 und den Hieraus ergibt sich, daß gleichzeitig der durch die Widerstand 60 angedeutet ist. Wie aus Fig. 2 zu er-Photoverstärkerröhre 18 fließende Strom insgesamt 40 sehen ist, bilden die zwischen den Elektroden existieauf Null zurückgeht, wie dies durch die Kurve 56 ge- rende Kapazitäten sowie die restliche Leitfähigkeit zeigt ist. Ähnliche Bedingungen herrschen bei dem einen Strompfad von den Dynoden, wie beispielsweise Punkt d, d. h. nach Ablauf von drei Vierteln der Ge- der Dynode 23 zu der Anode 20, welcher trotz der, samtschwingung, also wenn das Gleichspannungsfeld absolut gesehen, geringen Werte dieser Zwischenelekzwischen den Dynoden 23 und 24 auf Null abgesunken 45 trodenkapazität und Leitfähigkeit bei Anwesenheit ist, da sich nun die Dynode 23 auf dem gleichen Poten- einer hochfrequenten Wechselspannung einen Gleichtial befindet wie die Dynode 24. Ein Ergebnis hiervon strom einer Größenordnung überträgt, der, relativ geist jedoch wiederum, daß der durch die Photoröhre sehen, größer als der Ausgangsstrom ist, welcher im fließende Strom auf Null zurückgeht. Nach Ablauf Interesse einer verzerrungsfreien Übertragung, wie beeiner halben und einer ganzen Schwingung, welche 50 schrieben, sehr klein gewählt werden muß. Punkte in der Darstellung mit c und e bezeichnet sind, Der Isolationsstrom (d. h. der Strom, welcher über ist der Elektronenstrom der Photoverstärkerröhre die zwischen den Elektroden existierenden Kapazitäten gleich dem ursprünglichen Elektronenstrom von 0,2 μΑ. und über den Stromleitungspfad zwischen den Elek-Zwischen den im einzelnen erläuterten Zeitpunkten troden fließt) muß daher an dem Ausgang der Photoder Wechselspannungsschwingung bestimmten die je- 55 verstärkerröhre von dem durch den Elektronenstrom weiligen Werte der Wechselspannung die Werte des verursachten Strom getrennt werden, um somit das durch die Röhre fließenden Stromes, und zwar zwi- »Auswaschen« zu vermeiden, welches durch den ersehen dem Maximum und dem Minimum, so daß der wähnten Isolationsstrom hervorgerufen wird. Wenn durch die Röhre fließende Strom, wie gezeigt, sich der Hochfrequenzträger des Ausgangssignals keine sinusförmig ändert, wobei die hauptsächlichste Korn- 60 höhere Komponente einer gegebenen Frequenz aufponente des sich in Abhängigkeit von der Zeit ändern- weist und die Eingangsspannung an einer Dynode den Elektronenstromes die zweite harmonische Schwin- praktisch nur diese Frequenz enthält, kann die Trengung von der ursprünglichen Wechselspannung ist. nung der einen Frequenzkomponente, welche zu der Da der Elektronenstrom bei den angenommenen Anode durch den Elektronenstrom übertragen wird, Spannungen während einer Schwingung der Wechsel- 6g von der anderen Frequenzkomponente der gleichen spannung zweimal auf Null zurückgeht und zweimal Frequenz, welche zu der Anode durch Isolationsströme seinen Höchstwert annimmt, ist ohne weiteres ersieht- übertragen wird, nicht durchgeführt werden, so daß lieh, daß bei einer Wechselspannung an einer Dynode das bei gewöhnlichen Photoverstärkersignalen immer mit der Spitzenamplitude einer normalen Stufenspan- vorhandene »Auswaschen« entsteht. Bei der in Fig. 2 nung die Photoverstärkerröhre mit einem sehr guten 70 gezeigten Anordnung besitzt der an der Anode 20 er-Vibration of the voltage of the dynode 23 compared to the change of the dynode 22 shown by the curve 56 of FIG Condition in which the dynode transmitted AC voltage signal has the peak amplitude of the pressed AC voltage frequency of 75 kHz) by which the voltage is equal to the step voltage between the dynodes in the form of a modulation through the cathode 19 on both sides of the reference dynode, represents the 20 ( Fig. 2) recorded change in the incident optimal working conditions for the photo-amplifying light energy is transmitted. The modulated high kerf for converting the signal into AC frequency carrier appears at the anode, from where it represents voltage form. A bandpass filter passes through which, as will be explained in more detail at the beginning of an oscillation, ie if this will have to be explained, the carrier and its sides -AC signal is zero, which is denoted by α, allows 25 bands to pass, but all frequencies outside of this is the voltage relationship between the dynode range withholds. 22, 23 and 24 the same as if there was no alternating voltage. The electron current corresponds to problems in generating the output, for example the maximum value of 0.2 μΑ voltage of a photo amplifier tube in the off (assuming that the incident light causes the "washout" circuit, which is due to the maximum intensity). After a quarter insulation currents are caused by the intermediate oscillation, ie at point b, the voltage is seen to be carried by the dynodes existing capacitances across the dynode 23 to the DC voltage level. Each photo amplifier tube has sunk to dynode 22. At this point in time there is a certain amount of capacitance between the electrodes and thus no acceleration field between the dynode 35 and a certain residual conductivity 22 and the dynode 23, which causes the elec- tron between the terminals and other electrons to flow between these two dynodes completely conductive arrangements, which is interrupted in Fig. 2 by the sym. Bolically drawn capacitor 59 and the result that the resistor 60 is indicated at the same time. As can be seen from FIG. 2, a total of 40 current flowing to the photo amplifier tube 18, the capacities and the remaining conductivity between the electrodes are formed, as is shown by the curve 56. Similar conditions prevail in the one current path from the dynodes, such as point d, ie after three quarters of the distance between the dynode 23 and the anode 20, which despite the overall oscillation, i.e. when the DC voltage field is seen in absolute terms, low values of this intermediate electrode the dynodes 23 and 24 have dropped to zero 45 electrode capacity and conductivity in presence, since the dynode 23 is now on the same potential of a high-frequency alternating voltage as the dynode 24 however, again that seeing through the phototube is greater than the output current, which decreases to zero in the flowing current. After the end of the interest in a distortion-free transmission, such as one half and one whole oscillation, which 50 wrote, must be selected to be very small. Points in the illustration are labeled c and e , the insulation current (i.e. the current which is the electron flow of the photo amplifier tube, the capacities existing between the electrodes equal to the original electron flow of 0.2 μΑ. And over the current conduction path between the elec-inter At the output of the photographic or alternating voltage oscillation, the respective amplifier tube must be separated from the values of the alternating voltage caused by the electron current, so that the current flowing through the tube is separated to avoid between "washing out", which is caused by seeing the maximum and the minimum, so that the aforementioned insulation current is produced. When the current flowing through the tube, as shown, does not change the high-frequency carrier of the output signal in a sinusoidal manner, with the main grain-higher component of a given frequency changing as a function of time and the input voltage at a dynode representing the electron current second harmonic oscillation practically only contains this frequency, the separation from the original alternating voltage can be. Since the electron current is transferred to the assumed anode by the electron current, voltages during an oscillation of the alternating voltage from the other frequency component of the same voltage goes back twice to zero and twice the frequency which goes to the anode by insulation currents assumes its maximum value is readily apparent - is transferred, not carried out, so that with an alternating voltage on a dynode, the "washout" that always occurs with normal photo amplifier signals with the peak amplitude of a normal step span occurs. In the case of the photo amplifier tube shown in FIG. 2 with a very good arrangement 70, the

scheinende, durch den Elektronenstrom verursachte Hochfrequenzträger jedoch eine Frequenz von 150 kHz, während die auf die Dynode 23 übertragene Wechselspannung praktisch nur die Grundschwingung von 75 kHz enthält. Selbst wenn das 75-kHz-Signal 5 gegenüber dem gewöhnlichen Ausgangssignal eines Photoverstärkers eine sehr hohe Amplitude besitzt, wenn es über die Streukapazitäten und Isolationspfade an die Anode 20 gelangt, kann ein gutes Bandpaßfilter alle unerwünschten 75-kHz-Signalkomponenten zurückhalten, während das gewünschte Informationssignal mit einer Frequenz von 150 kHz praktisch ungehindert hindurchtreten kann.apparent high-frequency carriers caused by the flow of electrons, however, have a frequency of 150 kHz, while the alternating voltage transmitted to the dynode 23 is practically only the fundamental oscillation of 75 kHz. Even if the 75 kHz signal is 5 compared to the usual output signal of a Photo amplifier has a very high amplitude, if it reaches the anode 20 via the stray capacitances and isolation paths, a good bandpass filter can withhold any unwanted 75 kHz signal components while maintaining the desired information signal with a frequency of 150 kHz can pass through practically unhindered.

Als eine weitere Maßnahme zur Eliminierung des 75-kHz-Signals an der Anode 20 können Nebenschlußkondensatoren 61, 62 sowie 64 bis 69 vorgesehen sein, welche zwischen Masse und die Dynoden 21, 22 sowie 24 bis 29 geschaltet sind. Von diesen Nebenschlußkondensatoren sind insbesondere die Kondensatoren 61, 62 sowie 64 und 65 von großer Bedeutung, da sie sich in der Spannungsteilerkette der Widerstände 30 bis 39 in der Nähe der Dynode 23 befinden, welche die Quelle des unerwünschten Isolationsstromes darstellt. As a further measure to eliminate the 75 kHz signal at the anode 20, shunt capacitors 61, 62 and 64 to 69 be provided, which between ground and the dynodes 21, 22 and 24 to 29 are switched. Of these shunt capacitors, the capacitors in particular are 61, 62 as well as 64 and 65 are of great importance, since they are in the voltage divider chain of the resistors 30 to 39 are located in the vicinity of the dynode 23, which is the source of the undesired insulation current.

Aus obigen Erläuterungen geht direkt hervor, daß es, wenn der Hochfrequenzträger an der Anode 20 eine Harmonische, wie beispielsweise die zweite Harmonische der Grundschwingung des auf die Dynode 23 übertragenen Wechselspannungssignals, darstellt, zur Vermeidung des Auswascheffektes unbedingt erforderlich ist, die Grundschwingung selbst rein zu halten, d. h. frei von Komponenten der erwähnten Harmonischen. Ein derartiges reines Signal kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, dadurch erzeugt werden, daß ein im wesentlichen reines Eingangssignal der gewünschten Frequenz von beispielsweise 75 kHz mittels einer Verstärkerröhre 70 (welche eine 6V6 sein kann) verstärkt wird, welche als Anodenbelastung einen Parallelresonanzkreis enthält, welcher auf die Grundschwingung abgestimmt ist und aus der Induktivität 71 und dem veränderlichen Kondensator 72 besteht. Das an einem Teil der Induktivität 71 erscheinende Resonanzsignal wird auf einen Serienresonanzkreis übertragen, welcher ebenso auf die Grundfrequenz abgestimmt ist und aus dem veränderlichen Kondensator 73 und einer Induktivität 74 besteht. Die Induktivität 74 ist induktiv mittels einer kernlos mit einer Induktivität 75 verkoppelt, so daß die Induktivitäten 74 und 75 die Primär- und Sekundärwicklung eines Luftkerntransformators bilden. Durch diese Art der Kopplung wird erreicht, daß die bei Eisenkernen auftretenden Störungen wegfallen.From the above explanations it is directly apparent that when the high-frequency carrier at the anode 20 a harmonic, such as the second harmonic of the fundamental of the dynode 23 transmitted AC voltage signal, is absolutely necessary to avoid the washout effect is to keep the fundamental itself pure, d. H. free from components of the mentioned Harmonics. Such a pure signal, as shown in FIG. 2, can be generated by a essentially pure input signal of the desired frequency of, for example, 75 kHz by means of a Amplifier tube 70 (which can be a 6V6) is amplified, which as anode loading is a parallel resonance circuit contains, which is matched to the fundamental oscillation and from the inductance 71 and the variable capacitor 72. That appearing on a part of the inductance 71 The resonance signal is transmitted to a series resonance circuit, which is also tuned to the fundamental frequency and consists of the variable capacitor 73 and an inductor 74. The inductance 74 is inductively coupled by means of a coreless with an inductance 75, so that the inductances 74 and 75 form the primary and secondary windings of an air-core transformer. Through this way The coupling ensures that the disturbances that occur with iron cores are eliminated.

Zur weiteren Unterdrückung von unerwünschten harmonischen Schwingungen befindet sich parallel zu der Induktivität 75 ein veränderlicher Kondensator 76. so daß beide einen Schwingkreis bilden, welcher auf die gewünschte Grundschwingung von 75 kHz abgestimmt ist. Eine Mittelanzapfung der Induktivität 75 ist geerdet, so daß die an den Enden der Wicklung entstehenden Spannungen sich im Gegentakt ändern. Ein Ende 78 der Induktivität 75 ist über einen Kondensator 79 mit der Dynode 23 verbunden und überträgt somit die 75-kHz-Spannung auf diese Dynode. Das andere Ende 78 α der Induktivität 75 ist mit einem veränderlichen Widerstand 80 und einem veränderliehen Kondensator 81 verbunden, welche in Serie liegen (und beide so bemessen sind, daß sie nur sehr kleine Ströme übertragen), wobei beide eine Verbindung mit der Anode 20 darstellen. Wie ohne weiteres zu erkennen ist, liegt das von dem Punkt 78α zu der Anode 20 übertragene Wechselspannungssignal in Gegenphase bezüglich desjenigen Signals, welches über die Streukapazität 59 und den Isolationswiderstand 60 auf die Anode 20 gelangt, so daß sich beide Spannungen weitgehend kompensieren. Bei der Justierung können der Widerstand 80 und die Kapazität 81 in bekannter Art so eingestellt werden, daß jedes 75-kHz-Signal an der Anode 20 weitgehend unterdrückt wird. Die Kompensation wirkt somit zusätzlich zu der anschließenden Filterung zur Unterdrückung des 75-kHz-Signals.To further suppress undesired harmonic oscillations, a variable capacitor 76 is located parallel to the inductance 75 so that both form an oscillating circuit which is tuned to the desired fundamental oscillation of 75 kHz. A center tap of the inductance 75 is grounded so that the voltages arising at the ends of the winding change in push-pull. One end 78 of the inductance 75 is connected to the dynode 23 via a capacitor 79 and thus transmits the 75 kHz voltage to this dynode. The other end 78α of the inductor 75 is connected to a variable resistor 80 and a variable capacitor 81 which are in series (and both are dimensioned so that they transmit only very small currents), both of which are connected to the anode 20 . As can be readily seen , the alternating voltage signal transmitted from point 78 α to anode 20 is in phase opposition to that signal which reaches anode 20 via stray capacitance 59 and insulation resistor 60, so that both voltages largely compensate one another. During the adjustment, the resistor 80 and the capacitance 81 can be set in a known manner so that every 75 kHz signal at the anode 20 is largely suppressed. The compensation thus acts in addition to the subsequent filtering to suppress the 75 kHz signal.

Wenngleich geeignete Bandpaßfilter mit einem sehr hohen Filterverhältnis verwendet werden können, besteht das in Fig. 2 dargestellte Filter aus einer Induktivität 85 sowie einer Induktivität 86, welche beide Anzapfungspunkte besitzen (welche vorzugsweise in der Nähe der geerdeten Enden liegen), wobei beide Anzapfungen über ein abgeschirmtes Kabel 87 und einen in Serie zu diesem liegenden veränderlichen Kondensator 88 miteinander verbunden sind. Beide Induktivitäten bzw. Spulen 85 und 86 besitzen mit ihnen verbundene Streukapazitäten, was durch die Kondensatoren 89 und 90 angedeutet werden soll. Die Spülen 85 und 86 sind so bemessen, daß sie bei 150 kHz schwingen, was der mittleren Frequenz des Ausganges des Photoverstärkers entspricht. Die Bandbreite kann dabei durch entsprechende Veränderung der Kapazität des Kondensators 88 variiert werden.Although suitable band pass filters with a very high filter ratio can be used, there is the filter shown in Fig. 2 from an inductor 85 and an inductor 86, both of which Have taps (which are preferably near the grounded ends), both of which Taps via a shielded cable 87 and a variable in series therewith Capacitor 88 are connected together. Both inductors or coils 85 and 86 have with stray capacitances connected to them, which is to be indicated by the capacitors 89 and 90. the Sinks 85 and 86 are sized to oscillate at 150 kHz, which is the mean frequency of the Output of the photo amplifier corresponds. The bandwidth can be changed accordingly the capacitance of the capacitor 88 can be varied.

Die beschriebene Anordnung der Spulen 85 und 86 sowie die Verkopplüng zwischen beiden ist, vom elektrischen Standpunkt aus gesehen, einem doppelt abgestimmten Luftkerntransformator äquivalent, wie er gewöhnlich bei Radioempfangsanlagen verwendet wird. Von der Anode 20 aus gesehen, stellt die Spule 85 eine hohe Impedanz gegenüber Masse dar. Diese hohe Impedanz ist dabei erforderlich, um ein optimales Ausgangssignal zu erlangen, da auch die innere Impedanz des Photoverstärkers 18 sehr groß ist. Die Spule 86 stellt in ähnlicher Weise eine hohe Impedanz zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß 91 dar. Wenn das Kabel 87 und der Kondensator 88 an Anzapfungspunkten in der Nähe der Masseverbindung der Spulen liegen, kann eine Transformation von einer hohen zu einer niedrigen Impedanz zwischen der Spule 85 und dem Kabel 87 erreicht werden, während die Transformation der Impedanz zwischen dem Kondensator 88 und der Spule 86 entsprechend von niedrig auf hoch erfolgt. Eine niedrige Impedanz existiert somit, von der Spule 85 aus gesehen, bezüglich des Kabels 87, wobei diese niedrige Impedanz dann erwünscht ist, wenn, wie in den meisten Fällen, die Spule 86 von der Spule 85 getrennt ist, da die ganze Anordnung mit dem Photoverstärker meistens räumlich von der übrigen elektrischen Anordnung getrennt ist.The described arrangement of the coils 85 and 86 and the coupling between the two is from the electrical From a standpoint, equivalent to a double-tuned air-core transformer like him usually used in radio receiving systems. When viewed from the anode 20, the coil 85 constitutes a high impedance compared to ground. This high impedance is necessary in order to achieve an optimal output signal to achieve, since the internal impedance of the photo amplifier 18 is very large. The coil 86 similarly represents a high impedance between ground and output terminal 91. If the Cable 87 and capacitor 88 at tapping points near the ground connection of the Coils can be a transformation from a high to a low impedance between the Coil 85 and the cable 87 can be achieved while transforming the impedance between the Capacitor 88 and coil 86 correspondingly from low to high. A low impedance thus exists, as seen from the coil 85, with respect to the cable 87, this being low impedance It is then desirable if, as in most cases, the coil 86 is separated from the coil 85, since the The entire arrangement with the photo amplifier is usually spatially separated from the rest of the electrical arrangement is.

Das Kabel 87 und der Kondensator 88 können dabei als ein Ersatz für die gewöhnliche Luftverkopplung in einem doppelt abgestimmten Transformator betrachtet werden, welcher zwei Resonanzkreise enthält, die den Spulen 85 und 86 entsprechen. Die Spulen 85 und 86 sowie die zwischen ihnen existierende Verkopplüng bewirken zwischen der Anode 20 und dem Ausgangsanschluß 91 eine Filterwirkung, deren Filterkurve zwei Maxima aufweisen kann, oder eine abgeflachte Resonanzstelle, welche jedoch in jedem Fall symmetrisch zu der Mittelfrequenz des Trägers liegt, welcher an der Anode 20 erscheint. Die Frequenzabhängigkeit der beschriebenen Einrichtung besitzt dabei einen hinreichenden Durchlaßbereich, umThe cable 87 and the capacitor 88 can be used as a substitute for the usual air coupling be considered in a doubly tuned transformer, which contains two resonance circuits, which correspond to coils 85 and 86. The coils 85 and 86 and the one existing between them Coupling cause between the anode 20 and the output terminal 91 a filter effect, their Filter curve can have two maxima, or a flattened resonance point, which, however, in each Case symmetrical to the center frequency of the carrier appearing at the anode 20. The frequency dependence the device described has a sufficient pass band to

die 12-kHz-Bandbreite des modulierten 150-kHz-Trägers zu übertragen.the 12 kHz bandwidth of the 150 kHz modulated carrier transferred to.

Die vorliegende Erfindung bietet somit eine Reihe von Vorteilen, da die eingangs erwähnten Nachteile anderer Versuche zur Schaffung einer photoelektrischen Umwandlung mittels eines Wechselstromausgangssignals vermieden werden. Zusätzlich ermöglicht die Erfindung eine äußerst empfindliche photoelektrische Umwandlung zwischen dem Lichteinfall und dem elektrischen Ausgangssignal, welche eine schätzungsweise zehnfache Verbesserung gegenüber anderen Versuchen darstellt, bei welchen die Umwandlung, wie eingangs erwähnt, durch zwei Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenz an verschiedenen Dynoden der Photoverstärkerröhre bewirkt wird. Es hat sich ferner herausgestellt, daß bei der vorliegenden Erfindung das an dem Ausgangsanschluß 91 (Fig. 2) erscheinende Signal rauschfrei ist und ferner keine ungewünschten Signale enthält, so daß der einzige begrenzende Faktor zur störungsfreien Verstärkung des Signals das Signalrauschverhältnis der angeschlossenen Verstärkungsmittel selbst ist.The present invention thus offers a number of advantages, since the disadvantages mentioned at the beginning other attempts to provide photoelectric conversion using an AC output signal be avoided. In addition, the invention enables an extremely sensitive photoelectric Conversion between the incidence of light and the electrical output signal, which is an estimated represents tenfold improvement over other attempts in which the conversion, as at the beginning mentioned, by two alternating voltages of different frequencies at different dynodes of the photo amplifier tube is effected. It has also been found that in the present invention the signal appearing at the output terminal 91 (Fig. 2) is free of noise and furthermore, no undesired signals contains, so that the only limiting factor for undisturbed amplification of the signal is the signal-to-noise ratio the connected reinforcement means is itself.

Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit der Erzeugung einer Elektronenstromänderung beschrieben wurde, welche die zweite harmonische Frequenz der die Signaländerung bewirkenden Grundschwingung darstellt, können grundsätzlich auch Stromänderungen gemäß der Erfindung hervorgerufen werden, bei welchen nicht die zweite Harmonische der Grundschwingung, sondern andere Harmonische verwendet werden, wobei die Filtermittel dann auf die entsprechende andere Harmonische abgestimmt sein müssen.Although the invention is described in connection with the generation of a change in electron current which is the second harmonic frequency of the fundamental oscillation causing the signal change represents, can in principle also cause current changes according to the invention in which not the second harmonic of the fundamental oscillation, but other harmonics are used The filter means are then matched to the corresponding other harmonic have to.

Für diesen Fall muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Grundfrequenz die betreffende Harmonische nicht enthält oder höchstens in einem vernachlässigbaren Ausmaß. Die vorliegende Erfindung kann ferner bei anderen Bildübertragungssystemen verwendet werden, wie beispielsweise bei Fernsehsystemen, oder bei Lichtmeßeinrichtungen, wie beispielsweise Densitometern, und ferner bei allen den Anwendungen, bei welchen die Stabilität und eine Originaltreue Photoumwandlung von ausschlaggebender Bedeutung sind.In this case, however, it must be ensured that the fundamental frequency corresponds to the harmonic in question does not contain or at most to a negligible extent. The present invention can can also be used in other image transmission systems, such as television systems, or with light measuring devices such as densitometers, and furthermore with all of the Applications in which the stability and fidelity of the photoconversion of the original are crucial Meaning are.

Claims

Patent claims:

1. A method for converting light values into electrical values using a photo amplifier tube, in particular for image transmission systems, wherein a high-frequency carrier is modulated in accordance with the intensity of the light incident on a photo amplifier tube, characterized in that a dynode of the photo amplifier tube, which is located between two dynodes held at a fixed voltage is kept at least approximately at the mean voltage between the two by means of a voltage divider, this dynode also being transmitted with an alternating voltage which is practically free from a content of the second harmonic and which keeps the dynode at a voltage potential, which aVwecVßfcVad. above and below the mentioned medium voltage, so that the electron current of the photo amplifier tube absorbed by the anode experiences a periodic change with a frequency which is twice as high as the applied alternating voltage and thus represents the second harmonic thereof, with the frequency of the current change being sufficiently high is to serve as a carrier for the changes in this current caused by the incident light, that furthermore the current drawn from the anode is filtered in such a way that the signals of the frequency of the current and its sidebands pass, but other frequencies including the frequency of the AC voltage supplied to the dynode can be retained.

2. Facility for carrying out the procedure according to claim 1, characterized in that a dynode of a photo amplifier tube, which is arranged between two dynodes located at a constant potential, at one potential which is equal to the mean tension between the tensions of the two neighboring dynodes is, this dynode is also connected to a high frequency generator, which can deliver a high frequency voltage, which is practically without content of components of the second harmonic frequency, furthermore by that the anode is connected to a filter which signals the frequency of the second harmonic The frequency of the alternating voltage supplied to the dynode and its sidebands passes, however, other frequencies including the frequency supplied to the dynode AC voltage withholds.

3. The method according to claim 1, characterized in that the change in voltage of the Dynode from one extreme point to the other extreme point differs from the voltage of one of the on Dynode held at one fixed potential up to the voltage of the other at a fixed one Potential held dynode extends.

4. The method according to claim 1, characterized in that a compensating voltage the output of the photo amplifier is transmitted which voltage from the AC voltage is derived, which is fed to the dynode, but has opposite phase.

5. The method according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized in that the through Electron transport in the photo amplifier tube at maximum incidence of light caused anode current is kept so low that the time deviation of the current from its initial one stabilized value is limited in such a way that a deviation over 2% per hour also under such operating conditions does not take place. which are suitable in themselves, the specified deviation of the current in the photo amplifier tube.

6. The method according to claim 5, characterized in that that the maximum anode current is dimensioned so that the deviation of the current from its initially stabilized value at the first hour of operation after a complete recovery of the photo amplifier tube is at most 2% of light fatigue.

7. The method according to claim 6, characterized in that the maximum anode current is dimensioned is that the deviation of the current from its initially stabilized value at the first Operating hour after the photo amplifier tube has completely recovered from light fatigue still does not exceed Va ° / o.

8. The method according to any one of claims 1 and 3 to 7, characterized in that the electron transport caused anode current is dimensioned so that it is a maximum of 0.2 μΑ.

9. Device according to claim 2, characterized in that that the peak-to-peak amplitude of the alternating voltage transmitted to the dynode is equal to the differential voltage between the two adjacent dynodes.

10. Device according to claim 2 or 9, characterized in that a compensating voltage the frequency of the voltage applied to the dynode, but in opposite phase to the Anode of the photo amplifier tube is transferred.

1 sheet of drawings