DE1076829B - Bandfoermiger Speicherschirm fuer Kathodenstrahlroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen bandförmigen Speicherschirm für Kathodenstrahlröhren, der vom Schreib- und Lesestrahl von einer Seite beaufschlagt wird.

Es ist bekannt, Signale mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre zu speichern und wiederzugeben, die eine Ladungsspeicherelektrode oder Zielelektrode enthält, die aus einem Mosaik von gegeneinander isolierten, leitenden Elementen mit einer von diesen isolierten, leitenden Rückpl'atte besteht. Bei einer typischen bekannten Anordnung dieser Art besitzt die Röhre zwei Elektronenstrahlerzeugungssysteme; von einem von diesen geht ein Elektronenstrahl hoher Geschwindigkeit aus, der die Zielelektrode abtastet und von den zu speichernden Signalen in der Intensität moduliert wird, wodurch die Signale als Ladungen auf der Zielelektrode gespeichert werden. Das andere Strahlerzeugungssysrem erzeugt einen Strahl geringer Geschwindigkeit, der die Zielelektrode zur Entfernung der Ladungen abtastet, so daß die gespeicherten Signale im Rückplattenkreis wiedergegeben werden. Beide Strahlen tasten ununterbrochen ab; der Schreibstrahl (der die Signale speichert) mit einer beträchtlich höheren Frequenz als der andere (Lese-) Strahl, wobei der letztere Strahl einer dem Gitter des Elektronenstrahlerzeugungs systems zugeführten Hochfrequenzintensitätsmodulation bei einer vorbestimmten Frequenz während der Abtastung unterworfen ist. Durch Abstimmung des Rückplattenkreises auf diese Frequenz wird erreicht, daß die in diesem Kreis erscheinenden Ausgangssignale aus einem Träger der vorbestimmten Hochfrequenz bestehen, die durch die gespeicherten Signale amplitudenmoduliert sind.

Wenn bei dieser bekannten Anordnung der Sohreibstrahl durch periodisch wiederkehrende Signale moduliert wird (z.B. Radar-Echosignale), die zu identischen Zeitintervallen nach dem Beginn jeder Abtastung· des Strahles auftreten, werden sie immer dieselben Zielelemente aufladen, und die Aufladungen dieser Elemente, werden mit jeder Abtastung wachsen, bis sie von dem Lesestrahl entfernt werden. Rauschen und unregelmäßig auftretende Signale werden jedoch verschiedene Zietalemente bei verschiedenen Abtastungen des Schreibstrahles aufladen. Falls daher die Stihreibstrahlabtastfrequenz in bezug auf die erwartete Folgefrequenz des gewünschten Signals geeignet gewählt wird, so ergibt sich eine ausgeprägte Differenzierung zugunsten der gewünschten Signale gegenüber den Rauschsignalen und dergleichen unregelmäßigen Störungen in den auf der Zielelektrode zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen des Lesestrahles erzeugten Ladungsabbildern. Somit ist durch Wahl einer beträchtlich höheren Schreibstrahlabtastfrequenz als der Lesestrahlabtastfrequenz und mit ge-Bandförmiger Speicherschirm
für Kathodenstrahlröhren

Anmelder:

Marconi's Wireless Telegraph

Company Ltd.,
London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76 \

**> Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 2. Mai 1956 und 14. Februar 1957

Donald Leopold Plaistowe, Chelmsford, Essex

(Großbritannien), .
ist als Erfinder genannt worden

eigneter Beziehung zu der Folgefrequenz des gewünschten Signals eine sehr beträchtliche Verbesserung des Nufzsignal-Störsignal-Verhältnisses erreichbar. Es ist ebenfalls bekannt, daß durch geeignete Wahl der Elektronengeschwindigkeit des Lesestrahles das Atisgangssignal der Röhre durch Ausnutzung der Sekundäremissionseffekte von der Röhrenzielelektrode vergrößert werden kann.

Die bekannte Anordnung hat jedoch gewisse Nachteile. Zunächst einmal ist es außerordentlich schwierig, das Abtasten der zwei Strahlen ohne gegenseitige Beeinflussung oder Übersprechen zwischen den zwei Abtastfeldern, von denen eines in der Praxis die 1Ofache Frequenz (oder mehr) der Frequenz des anderen hat, sicherzustellen, wobei ein Strahl Elektronen hoher Geschwindigkeit und ein anderer Elektronen niedriger Geschwindigkeit aufweist und jeder von getrennten Kathoden ausgeht. Weiterhin ist es außerordentlich schwierig, die zwei Strahlen verschiedener Geschwindigkeiten und verschiedener Abtastfrequenzen genau fokussiert und in Deckung auf dem Ladungsabbild der Zielelemente — im allgemeinen eine gerade Linie — zu halten. Das liegt hauptsächlich

daran, daß die beiden Kalihoden im allgemeinen verschiedene Emission haben, daß die beiden Strahlen erheblich unterschiedliche Ablenkempfmdlidhkeit haben, daß Rauniladungsefrekte im allgemeinen erheblich verschieden auf die zwei Strahlen wirken¹, daß sie ver-

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schiedene Fokussierungsfelder benötigen und daß sie gegenüber mikrofonischen Störungen verschieden empfindlich sind.

Des weiteren ist es grundsätzlich bekannt, die Speicherelektrode von einer Seite sowohl mit dem Schreib- als auch mit dem Lesestrahl zu beaufschlagen; während es ebenfalls bekannt ist, den Schreib- und den Lesestrahl mit Hilfe eines einzigen Elektronenstrahlerzeugungssystems zu erzeugen. Die Vorteile der bekannten Anordnung kommen dabei dann besonders zur Geltung, wenn ein Speicherschirm gemäß der Erfindung verwendet wird, wodurch wesentliche Nachteile der bisher bekannten Anordnung vermieden bzw. vermindert werden.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Speicherschirm aus einem streifenförmigen Isolierkörper besteht, auf dessen Rückseite zwei voneinander isolierte Signalelektroden in Ablenkrichtung aufgebracht sind und auf dessen anderer dem Strahl zugewandten Seite senkrecht zur Ablenkrichtung schmale voneinander isolierte leitende Lamellen aufgebracht sind, deren Länge mindestens zweimal der Breite der auf der Rückseite angebrachten Signalelektrode entspricht.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 ist eine allgemeine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispieles;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung der elektrostatischen Ablenkplatten und der zusätzlichen Platten zeigt;

Fig. 3 zeigt in zerlegter Form die Zielelektrodenanordnung;

Fig. 4 ist ein Blockschema und zeigt die Zielelek-Irodenanordnung in Verbindung mit der zugehörigen Schaltung.

Die in der folgenden Beschreibung angegebenen typischen Spannungs- und Frequenzwerte sollen lediglich als Beispiel dienen.

Fig. 1 emittiert eine Kathode 1, die auf einem Potential von — 1 kV und von dem Heizelement 2 indirekt geheizt wird, einen Elektronenstrahl 3, der aufeinanderfolgend ein strahlformendes Gitter 4> eine Anodenblende 5 und eine zylindrische Anode 6 durchläuft. Die Anode 7 hat zwei kleine Löcher 8 und 9 nebeneinander. Hinter der Anode befinden sich zwei Paare von Strahlaufspaltplatten 10-11 und 10-12, denen die Platte 10 gemeinsam ist. Diese Platte liegt in einer Ebene, welche die die Mittelpunkte der Ixkher 8 und 9 verbindende Linie im rechten Winkel sowohl zur Oberfläche der Anode 7 wie zu dieser Linie schneidet. Durch die Elektroden 4, 5 und 6 werden die zwei Löcher 8 und 9 durch den Elektronenstrahl gleichmäßig ausgeleuchtet, und diese Löcher spalten in Verbindung mit den Strahlspaltungsplatten den Elektronenstrahl in zwei im wesentlichen gleiche Hälften 3 a und 3b. Veränderliche Potentiale, die von Potentiometern abgegriffen werden, wie gezeigt, sind an die Paare der zusätzlichen Platten 10-11 und 10-12 angelegt. Der Strahl 3 a durchläuft ein Ablenkplattenpaar 13 und 14, an die Signale in Sägezahnform mit einer Frequenz von 500 Hz angelegt sind, die von einer nicht gezeigten Quelle stammen. Der Strahl 3 b durchläuft ein anderes Ablenkplattenpaar 15 und 16, denen Signale mit Sägezahnform mit einer Frequenz von 50 Hz zugeführt sind, die von einer weiteren, nicht gezeigten Quelle stammen. Eine geerdete Schirmplatte 17 verhindert Wechselwirkung zwischen den beiden elektrostatischen Ablenkfeldern. Die abgelenkten Strahlen 3a und Zh tasten dann die Zielelektrodenanordnung 18 ab. ' ' "

Die Ansicht der Fig. 2 zeigt die Anordnung der Anode 7 und der Platten 10 bis 17 einschließlich in genauerer Weise. Die Figur ist ohne weitere Beschreibung verständlich.

In Fig. 3 trägt ein rechteckiger isolierender Träger 19 aus einem Glas geringer Ausdehnung eine große Anzahl voneinander isolierter, leitender, rechteckiger Streifen 20, die dicht aneinander auf einer Oberfläche liegen, wobei ihre Längsachse parallel zu der kürzeren Seite des rechtwinkligen Trägers 19 ist. Jeder Streifen besteht aus Gold, das auf das Glas in bekannter Weise aufgebracht ist. Ein Paar leitender Gitter 21 und 22 liegt in einer Ebene, parallel zu der Oberfläche des Trägers 19 und isoliert von und eng benachbart zu den Streifen, derart, daß ihre Längsachse die der Streifen kreuzt. Jedes Gitter ist so lang wie der Träger und hat eine Breite, die etwas geringer ist als die Hälfte einer Streifenlänge. Die Gitter sind voneinander durch einen Spalt 23 isoliert. Auf der anderen Seite des Trägers sind zwei Signalelektroden 24 und 25 in der Form von leitenden Goldbändern, die auf den Träger 19 aufgebracht sind, angeordnet, die voneinander einen Abstand haben und die Streifen überdecken.

Laut Fig. 1 und 4 ist die Zielelektrodenanordnung derart innerhalb der Röhre angeordnet, daß die Strahlen 3 α und 3 b senkrecht zu der Oberfläche der Zielelektrode auftreffen, die sie durch die Gitter 21 und 22 erreichen. Der Strahl 3 a, der mit 500Hz abgelenkt wird, tastet die ihm zugeordnete Teilfläche der Zielelektrode lOmal so schnell ab wie der Strahl 3b, der die ihm zugeordnete Teilfläche abtastet. Die zu speichernden Signale, z. B. von einem Radarempfänger 26 kommend, werden der Rückplatte 24 zugeführt. Jeder Streifen bildet in Verbindung mit der Rückplatte ein Kondensatorelement, und es ist offensichtlich, daß bei Abtastung des Elektronenstrahles 3 α die einzelnen Kondensatorelemente Ladungen aufspeichern, deren Größe von der Signalstärke an der Rückplatte in dem Augenblick abhängt, in dem der Strahl an ihnen vorbeiläuft. Das Gitter 21 im Wege des Strahles 3 a wird auf einem Potential von —40 V gegenüber der Kathode des Elektronenstrahlerzeugungssystems gehalten und dient in bekannter Weise zur Vermeidung unerwünschter Sekundäremission.

Der zweite Elektronenstrahl 36 — der Lesestrahl — durchläuft das Gitter 22. dem eine Trägerhochfrequenz einer HochfrequenzqueÜe 27 zugeführt ist. Dementsprechend wird, wenn der Strahl 3 b durch Abtastung die Ladungen der Kondensator elemente von der Zielelektrode entfernt, in einem Empfänger 28., der an die Rückplatte angeschiliossen ist, eine Trägerfrequenz wiedergegeben, die durch die abgenommenen, gespeicherten Ladungen in ihrer Amplitude moduliert ist. Die Stufen des Empfängers sind auf die Frequenz der Quelle 27 abgestimmt, und ihre gleichgerichtete verstärkte Auegangsspannung wird der Bildwiedergabeeinrichtung (nicht gezeigt) zugeführt.

Falls gewünscht, kann dem dem Gitter 22 zugeführten Träger eine negative einstellbare Vorspannung ' überlagert werden (von einer nicht gezeigten Quelle). TJm praktische Zahlen anzugeben, kann die Vorspannung —10 V betragen, während der Spitze-Spitze-Wert der dem Gitter 22 zugeführten Hochfrequenzsignale die Größenordnung von 20 V hat. Da der Strahl 3 α lOmial so-schnell wie der Strahl 3 6 abtastet, wird das Nutzsignal- und Störsignal-Verhältnis erheblich verbessert, da die gewünschten Signale in periodischer Weise gespeichert werden, während die Störsignale zeitlich unregelmäßig auftreten.

Wenn eine weitere Verbesserung des Nutzsignal·· Störsignal-Verhältnisses gewünscht wird, können zwei oder mehrere solcher Signalspeichereinrichtungen in Kaskade geschaltet werden, wobei die Ausgangisspannung der ersten Einrichtung dem Eingang der zweiten Einrichtung zugeführt wird. Die beiden Einrichtungen können in getrennten Vakuumgefäßen oder in einem gemeinsamen Vakuumgefäß untergebracht sein.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bandförmiger Speicherschirm für Kathodenstrahlröhren, der vom Schreib- und Lesestrahl von einer Seite beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherschirm aus einem streifenförmigen Isolierkörper (19) besteht, auf dessen Rückseite zwei voneinander isolierte Signalelektroden (24, 25) in Ablenkrichtung aufgebracht sind und auf dessen anderer dem Strahl zugewandten Seite senkrecht zur Ablenkrichtung schmale voneinander isolierte leitende Lamellen (20) aufgebracht sind, deren Länge mindestens zweimal der Breite der auf der Rückseite angebrachten Signalelektrode (24 bzw. 25) entspricht.

2. Speicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dicht vor den quer angeordneten Lamellen, jedoch von diesen isoliert, in Ablenkrichtung zwei parallel zueinander verlaufende streifenförmige Gitter angeordnet sind.

3. Speicherröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem einen Gitter zugeführte unabhängige Potential eine Wechselspannungskomponente vorbestimmter Trägerfrequenz enthält und daß der Ausgangskreis selektiv in bezug auf diese Trägerfrequenz ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 761 006;
britische Patentschrift Nr. 673 502;
Radio Mentor, Bd. 21, 1955, S. 382 bis 386;
VDE-Fachberichte, Bd. 15, 1951, S. 192 bis 194.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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