DE1078168B - Braunsche Roehre mit Bildspeicher - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Braunsche Röhre mit kapazitivem Bildspeicher. Bei solchen Röhren wird dem lumineszierendem Bildschirm ein zur Speicherung des Bildes dienendes gitterartiges Gebilde vorgelagert, das aus einem elektrisch leitenden Gitter und einer die Maschen dieses Gitters einseitig bedeckenden dielektrischen Schicht besteht. Diesem Bildspeicher wiederum ist ein Sammelgitter vorgelagert. Als Sammelgitter bezeichnet man bei Röhren mit kapazitivem Bildspeicher ein Gitter, das die Eigenschaft hat, Sekundärelektronen anzuziehen und aufzusaugen, die aus der Speicherfläche durch den Aufprall von Primärelektronen herausgelöst werden.

Röhren mit kapazitivem Bildspeicher enthalten zwei Elektronenstrahlerzeuger. Der eine Strahlerzeuger liefert wie bei gewöhnlichen Röhren einen elektronenoptisch konzentrierten Strahl, der in üblicher Weise nach zwei Koordinaten abgelenkt und gegebenenfalls auch in seiner Intensität gesteuert werden kann. Der zweite Strahlerzeuger liefert ein breites Elektronenbündel, das auf die ganze Fläche des Bildspeichers gerichtet ist.

Während bei gewöhnlichen Röhren der konzentrierte Schreibstrahl unmittelbar auf den Bildschirm trifft, dient er bei Röhren mit kapazitivem Bildspeicher dazu, die dielektrische Schicht an ihrer Oberfläche aufzuladen. Dabei richten sich die an jedem Flächenelement durch das Auftreffen der Elektronen entstehenden Elementarladungen nach der auftreffenden Elektronenzahl, also nach der Intensität des Schreib-Strahles. So entsteht auf der Fläche des Dielektrikums eine Ladungsverteilung, die dem zu erzeugenden Bild entspricht.

Das breite Elektronenbündel, das auf die ganze Fläche des Bildspeichers gerichtet ist, hat den Zweck, ein der Ladungsverteilung entsprechendes Bild auf dem Bildschirm zu erzeugen, und zwar dadurch, daß die Zahl der durch die öffnungen des Bildspeichers tretenden und damit auf den Bildschirm gelangenden Elektronen von der im Bereich jeder einzelnen Öffnung herrschenden Ladung abhängt.

Während bei der gewöhnlichen Baunschen Röhre die SchreibgeschwindigJceit gleich der Geschwindigkeit der Spur des Schreibstrahles auf dem Bildschirm ist, liegt bei Röhren mit kapazitivem Bildspeicher zwischen dem Augenblick, wo der Schreibstrahl auf die dielektrische Speicherfläche trifft, und dem Augenblick der Entstehung des Bildes eine endliche Zeit, die davon herrührt, daß der vom Schreibstrahl getroffene Bereich der Speicherfläche aufgeladen werden muß. Denn die Speicherfläche hat gegen das Gitter, auf dem das Dielektrikum aufgebracht ist, eine gewisse Kapazität. Das Aufladen setzt Stromfluß voraus, der sieh durch Emission von Sekundärelek-Braunsche Röhre mit Bildspeicher

Anmelder:

Hughes Aircraft Company,
Culver City, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. G. Eichenberg

und Dipl.-Ing. H. Sauerland, Patentanwälte,

Düsseldorf, Cecilienallee 76

Siegried Hansen, Los Angeles, Calif.,

Nobuo John Koda, Culver City, Calif.,

Henry Millard Smith und Sidney Taylor Smith,

Pacific Palisades, Calif. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

tronen äußert, die vom Sammelgitter abgesaugt werden.

Die Wirkung des Sammelgitters, die beim Schreiben entstehenden Sekundärelektronen abzusaugen, steigt mit kleiner werdendem Abstand vom Bildspeicher. Entsprechend nimmt die erreichbare Schreibgeschwindigkeit zu. Die Verringerung des Abstandes hat aber auch ungünstige Wirkungen. Einmal ist es wegen der dem Abstand umgekehrt proportionalen elektrostatischen Kräfte mechanisch schwierig, das Sammelgitter nahe dem Bildspeicher anzuordnen, und es kann dann geschehen, daß das Sammelgitter flattert. Zum anderen wirft ein in kleinem Abstand vom Bildspeicher liegendes Sammelgitter Schatten mit der Folge, daß sich im Bereich der beschatteten Flächen in nicht vorausberechenbarer Weise unerwünschte Ladungen aufbauen.

Im Gegensatz zu bekannten Braunschen Röhren mit Bildspeicher wird gemäß der Erfindung das zum Absaugen der Sekundärelektronen 'dienende Sammelgitter unmittelbar auf die dielektrische Schicht gelegt. Damit entfallen alle mechanischen Schwierigkeiten, da das Gitter an der dielektrischen Schicht über seine ganze Fläche abgestützt ist. Außerdem ist das Potential der Bereiche der Speicherfläche, an denen das Sammelgitter anliegt, durch das Sammelgitter festgelegt. Zugleich aber werden mit dieser Anordnung des Sammelgitters die im Gefäß vorhandenen positiven Ionen, die durch Zusammenstöße zwischen Gasresten und schnellen Elektronen entstehen, in wiederum

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höchst unerwünschter Weise wirksam. Diese Ionen werden bei bekannten Röhren, wo das Sammelgitter in einer gewissen Entfernung vom Bildschirm liegt, durch das Sammelgitter von der Oberfläche der dielektrischen Schicht ferngehalten. Wird jedoch das Sammelgitter unmittelbar auf die dielektrische Schicht gelegt, so können die positiven Ionen auf diese Schicht gelangen. Wenn das geschieht, muß der Schreibstrahl für eine längere Zeit auf den Bereich der Fläche einwirken, bis das entsprechende Bild auf dem Schirm entsteht. Denn die positiven Ionen setzen die Sekundärelektronenemission substraktiv herunter und vermindern daher die Schreibgeschwindigkeit wesentlich.

Die Erfindung beseitigt diesen Übelstand durch den weiteren Schritt, daß vor dem Sammelgitter und *5 in Abstand davon ein für Elektronen durchlässiges weiteres Gitter angeordnet wird, das auf dem Potential des Sammelgitters oder einem dagegen positiven Potential liegt. Dieses zusätzliche Gitter weist die positiven Ionen ab, verhindert also, daß sie auf die Speicherfläche des Bildspeichers gelangen. Dadurch wird die schädliche Wirkung der Anordnung des Sammelgitters unmittelbar auf der !dielektrischen Schicht des Bildschirmes beseitigt. Mit dieser Anordnung erreicht die Wirkung des Sammelgitters, Sekundärelektronen abzusaugen, ihr Maximum, ohne daß die Schreibgeschwindigkeit herabgesetzt wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile erschöpfen sich im übrigen nicht in der Heraufsetzung der Schreibgeschwindigkeit. Man erhält darüber hinaus eine gleichmäßige Potentialverteilung, so daß die Schreibgeschwindigkeit in den Randzonen ebenso hoch wie im mittleren Bereich ist. Man kann daher bei der Anwendung der Erfindung Röhren von größerem Durchmesser herstellen. Endlich ist auch der Grad der Bildverzerrrung bei der Röhre nach der Erfindung wesentlich vermindert. Denn das zur Abweisung positiver Ionen dienende zusätzliche Gitter erfüllt den weiteren Zweck, die Elektronen des breiten, auf die ganze Speicherfläche gerichteten Bündels, die nachstehend als Flutelektronen bezeichnet werden, senkrecht zur Speicherfläche auszurichten. Auch verlängert das zusätzliche Gitter die Lebensdauer der Röhre, da es den schädlichen Dauereinfluß, den der Beschüß der Speicherfläche durch positive Ionen hat, nahezu beseitigt.

Es empfiehlt sich, das zur Abweisung der positiven Ionen dienende, in Abstand vor dem Bildspeicher liegende Gitter für Elektronen stark durchlässig zu machen. Definiert man die Durchlässigkeit optisch, dann ist es von Vorteil, die »Lichtdurchlässigkeit« des Gitters mindestens 90% groß zu machen.

Besonders gut hat sich ein zum Abweisen positiver Tonen dienendes Gitter aus Wolframdraht, insbesondere Wolframlitze, bewährt, das nach Art eines Strumpfgewebes gestaltet ist.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Braunsche Röhre nach der Erfindung mit der zugehörigen Schaltung,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den Teil der Röhre, die den Bildspeicher enthält,

Fig. 3 eine Ansicht des Bildspeichers in noch stärkerer Vergrößerung und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Strumpf- ⁶S gewebes, wie es für eines der Gitter der Röhre mit A^orteil verwendet wird.

Die Röhre nach Fig. 1 besteht aus einem evakuierten Behälter 10, der sich aus einem Hals 12 und einem erweiterten zylindrischen Teil 14 zusammensetzt, der am Ende durch eine flache Wandung 16 abgeschlossen ist. Auf der Innenseite der Wandung 16 des Behälters 10 befinden sich ein Bildschirm 18 und ein Bildspeicher 20 sowie ein optisch stark durchlässiges Gitter 22, dessen Bedeutung unten näher erklärt werden wird. Der Speicher 20 und das Gitter 22 sind von gleicher Ausdehnung wie der Bildschirm 18 und liegen nebeneinander und parallel zum Bildschirm.

Ein auf den Speicher 20 gerichteter Elektronenstrahlerzeuger 24 ist im Hals 12 des Behälters 10 angeordnet und dient zur Erzeugung des Schreibstrahles, also eines Strahles hoher Energie. In der Umgebung der Bahn dieses Strahles liegen Ablenkplattenpaare 26 und 28, mittels deren der Strahl auf bestimmte Punkte des Speichergitters 20 gerichtet werden kann. Ein Elektronenstrahlerzeuger 30 liegt versetzt gegen die Mitte im Behälter 10 und dient zur Erzeugung eines im Querschnitt ausgedehnten Bündels von Elektronen, das gleichfalls auf das Speichergitter, jedoch nicht auf einen einzelnen Punkt, sondern auf die ganze Fläche gerichtet ist. Der Bündelerzeuger 30 liefert die eingangs erwähnten Flutelektronen.

Der Strahlerzeuger 24 besteht aus einer Kathode 32 mit Heizung 34, Wehnelt-Zylinder 36, Beschleunigungselektrode 37 und Elektronenoptik 38, 40 und 42. Das Heizelement 34 ist an eine Stromquelle 44 angeschlossen und in der gezeichneten Weise mit einem Ende mit der Kathode 32 verbunden. Die Kathode 32 wird auf einem Potential von etwa 3000 Volt negativ gegen Erde gehalten. Hierzu dient eine \^rerbindung zur negativen Klemme einer Batterie 46, deren positive Klemme geerdet ist. Der die Kathode 32 umgebende Wehnet-Zylinder 36 hat eine in der Längsachse des Halses 12 liegende Öffnung und liegt auf einem Potential zwischen 50 und 100 Volt negativ gegen das Kathodenpotential. Hierzu dient eine Batterie 48 in Reihe mit einem Widerstand 49 zwischen der Kathode 32 und dem Wehnelt-Zylinder 36. Eine Eingangsklemme 50 ist über einen Kondensator 51 mit dem Wehnelt-Zylinder 36, eine weitere mit Erde verbunden. Durch eine an diese Klemmen gelegte Spannung kann der Elektronenstrahl moduliert werden.

Die Elektroden 38, 40 und 42 bilden eine Elektronenoptik, mittels deren der Brennpunkt des im Wehnelt-Zylinder 36 erzeugten Strahles auf den Bildspeicher 20 gelegt wird. Diese Elektroden sind ring förmig und von gleichem Durchmesser, etwa 25 mm. Die äußeren Elektroden 38 und 42 haben Stirnplatten, die das Innere bis auf eine mittlere Öffnung an beiden Enden abschließen. Die Elektroden 38, 40 und 42 sind zwischen dem Wehnelt-Zylinder 36 und dem Speicher 20 konzentrisch zum Strahl angeordnet Die Elektroden 38 und 42 werden auf einem Potential von etwa 200VoIt positiv gegen Erde gehalten. Die Elektrode 40 liegt auf einem gegen Erde negativen einstellbaren Potential in der Größenordnung von 2200 Volt. Zur Erzeugung dieser Potentiale sind die Elektroden 38 und 42 an eine Basisleitung 60 angeschlossen, die durch eine Batterie 62 auf 200 Volt positiv gegen Erde gehalten wird. Die Elektrode 40 ist an einen Abgriff 64 eines Potentiometers 66 angeschlossen, dessen Enden mit der Batterie 46 verbunden sind. Die Beschleunigungselektrode 37 besteht aus einer konzentrisch zum Elektronenstrahl angeordneten Röhre und erstreckt sich von der Stirnplatte der Elektrode 38 zum Wehneltzylinder 36. Sie ist mit der Elektrode 38 mechanisch und elektrisch verbunden.

Zur Ablenkung des Elektronenstrahles bei 26 und 28 dienen waagerechte Ablenkplatten 68, 69 und senk-

rechte Ablenkplatten 70 und 71, die an einer konstanten Vorspannung von 200 Volt positiv gegen Erde liegen. Hierzu dienen Verbindungen zur Basisleitung 60 über Trenn wider stände 72., 73 und 74, 75. Die S teuer spannung zur waagerechten Ablenkung liefert ein Generator 76, der über Kondensatoren 77, 78 parallel zu den Trennwiderständen 72 und 73 an die Platten 68, 69 angeschlossen ist. Entsprechend ist ein Generator 80 für die Steuerspannung zur senkrechten Ablenkung über Kondensatoren 81, 82 parallel zu dien Trennwiderständen 74 und 75 an die senkrechten Ablenkplatten 70, 71 angeschlossen.

Als Elektroden wirkende Belegungen 90, 92 sind konzentrisch am inneren Umfang des Behälters 10 räumlich anschließend an die senkrechten Ablenkplatten 70, 71 angeordnet. Sie liegen räumlich hintereinander, erstrecken sich bis zum Speicher 20 und bestehen aus einem leitenden Überzug, der beispielsweise dadurch hergestellt werden kann, daß man die Röhre etwa mit der unter der Bezeichnung »Aquadag« bekannten kolloidalen Lösung von Kohle bestreicht. Die Elektrode 90 wird auf ein gegen Erde positives Potential von 200 Volt gesetzt und ist demgemäß an die Basisleitung 60 angeschlossen. Eine Verbindung mit einem Abgriff 94 an einem Potentiometer 96 dient dazu, die Elektrode 92 auf einem Potential zwischen 50 und 100 Volt positiv gegen Erde zu halten. Das Potentiometer 96 liegt an einer Batterie 98 mit einem mittleren geerdeten Abgriff und kann daher sowohl positive als auch negative Potentiale liefern.

Der die Flutelektronen liefernde Generator 30 erzeugt unter Mitwirkung der Elektroden 90 und 92 ein Elektronenbündel, das gleichförmig auf die ganze Fläche des Speichers 20 gerichtet ist. Er liegt neben der senkrechten Ablenkplatte 70 und besteht aus einer Kathode 100 innerhalb eines Wehnelt-Zylinders 102 mit runder mittlerer Öffnung sowie aus ringförmigen Elektroden 104 und 106, die hintereinander vor dem Wehnelt-Zylinder 102 und konzentrisch zu dessen Öffnung angeordnet sind. Die Kathode 100 ist geerdet. Der Wehnelt-Zylinder 102 wird auf einem gegen Erde negativen Potential von etwa 100 Volt gehalten nand ist dazu mit einem Abgriff 108 auf einem Potentiometer 109 verbunden, das parallel zu einer Batterie 112 liegt. Eine mittlere Anzapfung der Batterie ist geerdet, so daß am Potentiometer 109 positive und negative Potentiale abgegriffen weiden können. Die Elektrode 106 wird auf einem gegen Erde positiven Potential von 200 Volt gehalten und ist demgemäß an die Basisleitung 60 angeschlossen. Das Potential der Elektrode 104 kann zwischen 150 und 200 Volt positiv gegen Erde eingestellt werden. Die Einstellung richtet sich nach dem gewünschten Durchmesser des Flutelektronenbündels. Das nötige Potential wird von einem Abgriff 110 eines Potentiometers 109 erhalten, das mit der Elektrode 104 verbunden ist.

Der Bildschirm 18 besteht aus einer durchsichtigen leitenden Schicht 120 und aus einem Lumineszenzschirm 122, die hintereinander auf der inneren Fläche der Stirnwand 16 des Behälters 10 angeordnet sind. Eine gegen Erde positive Spannung zwischen 5000 und 10 000 Volt liegt an der leitenden Schicht 120. Zur Erzeugung dieser Spannung dient eine Batterie 124, deren positive Klemme mit der Schicht verbunden ist, während die negative Klemme geerdet ist.

Der Bildspeicher 20 und das Gitter 22 liegen in einem Abstand von etwa 6 mm voneinander und in Ebenen, die parallel zum Bildschirm 18 verlaufen. Ein vergrößerter Schnitt, der die Einzelheiten des Speichers 20 und des Gitters 22 zeigt, findet sich in Fig. 2.

Eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Speichers ist in Fig. 3, eine solche des Gitters 22 in Fig. 4 gegeben.

Der Bildspeicher besteht aus einem elektrisch leitenden Gitter 132 und einer dielektrischen Schicht 134. Das Gitter 132 bildet ein sogenanntes Kontraststeuergitter. Darunter ist ein Gitter zu verstehen, das das Maß steuert, mit dem das elektrische Feld des Bild-Speichers die einzelnen Maschenöffnungen des Bild-Speichers durchdringt. Das Kontraststeuergitter bestimmt damit den Einfluß, den die auf der dielekirischen Speicherfläche erzeugte Ladungsverteilung auf den Durchtritt der Flutelektronen zum Bildschirm hat.

Als Kontraststeuergitter ist z. B. ein Gitter geeignet, das ungefähr 0,0125 bis 0,025 mm diok ist und etwa 10 Maschen pro Millimeter und eine Lichtdurchlässigkeit von 40% hat. Die Schicht 134 aus dielektrischem Material ist dann zweckmäßig von einer Dicke von etwa 0,05 mm und hat die Fähigkeit, Sekundärelektronen zu emittieren. Sie ist gleichförmig auf die eine Seite des Nickelgitters 132 verteilt, und zwar so, daß sie bis in die Maschenöffnungendes Gitters hineinragt, ohne sie jedoch ganz zu schließen, so daß die Lichtdurchlässigkeit des Gitters 132 mit der Schicht 134 zwischen 20 und 23% liegt. Die Schicht kann dadurch aufgebracht werden, daß man eine Suspension von dielektrischem Material, etwa Talkum, auf das Gitter 132 spritzt und !gleichzeitig Luft durch die Öffnungen bläst. Danach wird das Gitter in einem Ofen für 15 Minuten einer Temperatur von 500° C ausgesetzt.

Das Sammelgitter des gezeichneten Rohres ist mit 138 bezeichnet. Es setzt sich aus einem Ring 140 und einem dünnen leitenden Netz 142 zusammen. Der Ring 140 erstreckt sich über den äußeren Umfang des Gitters 132 und liegt innerhalb des Ringes 130. Die dem dielektrischen Überzug 134 nächstliegende Kante des Ringes 140 ist umgebördelt und bildet einen schmalen Flansch 144. Das Netz 142 hat etwa 4 bis 8 Maschen pro Millimeter, erstreckt sich über die Fläche der dielektrischen Schicht 134 und übergreift den Flansch 144 an den Kanten, ist also mit dem Ring 140 leitend verbunden.

Die außenliegenden Teile der Oberfläche der Schicht 134 stellen die Speicherfläche des Bildspeichers 20 dar. Die Maschen des Netzes 142 sind unter einem Winkel zwischen 20 und 45° zu den Maschen des Nickelschirmes 132 angeordnet, um für die Flutelektronen den Moire-Effekt auf ein Minimum herabzusetzen.

Das Gitter 22 hat die Aufgabe, positive Ionen von der Speicherfläche des Bildspeichers fernzuhalten. Es erstreckt sich über die ganze Fläche des Bildspeichers 20 und ist in einem solchen Abstand davon angeordnet, daß ein homogenes elektrisches Feld entsteht. Der Abstand richtet sich im allgemeinen nach den Eigenschäften des jeweils verwendeten Gitters. Für die gezeichnete Ausführungsform hat sich ein Abstand von 6 mm als günstig erwiesen. Ein aus Wolframdraht hergestelltes Gewebe von etwa 90% Lichtdurchlässigkeit mit etwa 16 Fäden pro Zentimeter, gewebt nach Art eines Strumpfes gemäß Fig. 4, ist für das Gitter 22 besonders geeignet. Die Drähte des Gitters müssen dabei so viel Zugfestigkeit haben, daß sie hinreichend straff quer über die Fläche des Speichergitters 20 gespannt werden können, um die Anziehungskräfte aufzunehmen, die zufolge der Verschiedenheit der wirksamen Potentiale entstehen. Das Gitter 22 ist über einen Metallring¹ 150 straff gespannt. Dieser Ring ist bei 152 im Durchmesser eingezogen, so daß er in den Ring 140 mit Abstand davon eingesetzt werden kann.

Er ist an einen zusätzlichen Ring 154 angeschweißt, der eine räumliche Fortsetzung des Ringes 140 darstellt und nach hinten auf einen Durchmesser erweitert ist, der gleich dem äußeren Durchmesser des Ringes 130 ist. Zur Halterung dienen Stäbe 156 und 158 mit Trennisolatoren, die an den Ringen 130, 140 und 154 befestigt sind und das Gitter 22 in der richtigen Stellung zum Bildspeicher 20 hält.

Im Betrieb wird das Kontraststeuergitter 132 auf einem Potential in der Größenordnung von 10 Volt negativ gegen Erde gehalten. Das Sammelgitter 138 liegt zwischen 175 und 200 Volt positiv gegen Erde. Für das Gitter 22 wählt man zweckmäßig ein Potential, das gegen das Gitter 138 positiv ist, also beispielsweise 200 Volt positiv gegen Erde. Beide können jedoch auch mit gleichem Potential betrieben werden. Die nötigen Potentiale werden dadurch geschaffen, daß das Kontraststeuergitter 132, das Sammelgitter 138 und das Gitter 22 mit Abgriffen 16Oj 162 und 164 am Potentiometer 96 verbunden aa werden.

Im Betrieb des Rohres muß ein Potentialgefälle von der für die Speicherung wirksamen Fläche des Bildspeichers 20 zum Sammelgitter 138 aufrechterhalten werden. Dies geschieht durch die vom Elektronenstrahlerzeuger 30 erzeugten Flutelektronen. Diese Elektronen gehen von der ständig auf Erdpotential liegenden Kathode aus und bewegen sich durch das Gitter 22 hindurch in gleichförmiger Richtung auf die ganze Fläche des Bildspeichers 20 zu. Flutelektronen, die auf die Speicherfläche treffen, lösen weniger Sekundärelektronen aus als auftreffende Primärelektronen, so daß die Speicherfläche negativ aufgeladen wird, bis sie das Potential der Kathode 100, also Erdpotential, angenommen hat. Auf diese Weise wird ein Potentialgefälle von der Speicherfläche des Dielektrikums 134 zum Kontraststeuergitter und damit zum Sammelgitter 138 aufrechterhalten.

Das Kontraststeuergitter 132 ist hinreichend negativ, um den Flutelektronen den Durchtritt durch die Öffnungen nur in solchen Bereichen des Bildspeichers zu gestatten, in denen die Speicherfläche positiv gegen Erde geladen ist. Um dies zu ermöglichen, ist es allerdings nötig, einen kleinen Prozentsatz von Flutelektronen durch diejenigen Bereiche des Bildspeichers 20 treten zu lassen, in denen sich die Speicherfläche auf Erdpotential befindet. Dieser Prozentsatz wird jedoch so klein wie möglich gemacht, da er die Kontraste im endgültig erzeugten Bild ungünstig beeinflußt.

Der ablenkbare konzentrierte Elektronenstrahl erzeugt das Bild zunächst auf dem Bildspeicher dadurch, daß er zufolge seiner hohen Energie gewisse Flächenteile des Speichergitters positiv auflädt. Dieser Strahl wird durch ein an die Klemmen 50 gelegtes elektrisches Signal moduliert. Auf der Speicherfläche entstehen dann positiv aufgeladene Bereiche dadurch, daß der modulierte Strahl je nach der Ablenkung durch die Plattenpaare 26 und 28, also dem Bild entsprechend, auf bestimmte Teile der Speicherfläche gerichtet wird. Jedes schnelle Elektron, das auf die Speicherfläche trifft, macht zahlreiche Elektronen frei, die vermöge des erwähnten Potentialgefälles vom Sammelgitter 138 angezogen werden. Die Flutelektronen laden nunmehr alle diejenigen Bereiche der Speicherfläche, die gegenüber dem kritischen Potential des Dielektrikums positiv sind, bis auf das Potential des Sammelgitters 138 auf und halten diese Bereiche auf diesem Potential für eine Zeit, die von dem an das Sammelgitter gelegten Potential, bezogen auf das kritische Potential des Dielektrikums, abhängt.

Ein sichtbares Bild der positiv geladenen Bereiche auf der Speicherfläche wird dann durch die Flutelektronen erzeugt. Eine positive Ladung auf der Speicherfläche hat eine Konzentration des Feldes zur Folge, die sich durch das Speichergitter hindurch in Richtung auf den Bildschirm 18 auswirkt. Dadurch wird es Flutelektronen, die in die positiv geladenen Bereiche der Speicherfläche gelangen, möglich, in diesen Bereichen durch die Öffnungen hindurch bis auf den Bildschirm zu treten und dort ein sichtbares Abbild der positiv geladenen Bereiche der Speicherfläche zu erzeugen.

Das Bild bleibt so lange bestehen, wie das Sammelgitter 138 auf einem Potential gehalten wird, das. etwa das Zweifache des kritischen Potentials des Dielektrikums 134 ist. Soll das Bild, das den positiv geladenen Bereichen der Speicherfläche entspricht, willkürlich gelöscht werden, so ist es lediglich notwendig, das Potential des Sammelgitters 138 momentan auf ein Potential zu senken, das kleiner ist als das kritische Potential der Speicherfläche, und es dann allmählich wieder auf seinen ursprünglichen Wert zu bringen. Auf diese Weise wird durch die Flutelektronen das Potential der Speicherfläche auf das Potential der die Flutelektroiien emittierenden Kathode 100 zurückgeführt. Es entsteht dann ein Potentialgefälle von der Speicherfläche zum Sammelgitter 142, durch das der Bildspeicher wieder zur Aufnahme bereitgemacht wind, ein auftreffender Strahl schneller Elektronen also ein neues Bild erzeugt.

In der so weit beschriebenen Betriebsweise erzeugen die Flutelektronen, die nahezu durch den gesamten Raum der evakuierten Röhre 10 treten, zahlreiche positive Ionen, wenn sie mit den in der Röhre verbliebenen Gasresten zusammenstoßen. Diese positiven Ionen konvergieren zur Mitte der Röhre als Folge der Potentiale der Elektronen 90 und 92, die gegenüber dem durchschnittlichen Potential der Speicherfläche und dem des Sammelgitters 138 positiv sind. Ohne das Gitter 22 würden die positiven Ionen auf die Speicherfläche gelangen, und zwar im mittleren Bereich in erheblich größerer Anzahl als in den äußeren Bereichen. Siebeeinträchtigen die Schreibgeschwindigkeit und haben andere schädliche Wirkungen, wie im einzelnen oben beschrieben wurde. Durch das Gitter 22 werden jedoch die im Hauptraum der Röhre entstehenden positiven Ionen daran gehindert, auf die Speicherfläche zu treffen. Denn das Gitter 22 erstreckt sich über die ganze Ausdehnung des Bildspeichers 20 und schirmt damit das im ganzen mehr negative Potential dieses Speichers gegen den Hauptraum der Röhre ab. Da das Gitter 22 auf einem Potential gehalten wird, das gegen das Potential des Sammelgitters 138 positiv ist, so treffen nur die wenigen zwischen dem Gitter 22 und dem das Sammelgitter bildenden Schirm 142 entstehenden Ionen auf die Speicherfläche, und zwar in gleichförmiger Verteilung.

Das Gitter 22 wirkt während des Löschens als Hilfssammelgitter. Dadurch wird die Löschgeschwindigkeit erhöht. Fleckauslöschung ist auf diese Weise möglich, ohne daß sich in der Umgebung von Flächenteilen des Bildspeichers, die dem Elektronenbeschuß ausgesetzt sind, eine Wolke von Sekundärelektronen bildet.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Braunsche Röhre mit einem Bildschirm und einem dem Schirm vorgelagerten Bildspeicher, der aus einem elektrisch leitenden Gitter und einer die

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Maschen dieses Gitters einseitig bedeckenden dielektrischen Schicht besteht, einem dem Bildspeicher vorgelagerten Sammelgitter zum Auffangen rückwärts aus dem Bildspeicher tretender Sekundärelektronen sowie mit zwei Elektronenbündelerzeugern, von denen der eine ein konzentriertes, als Schreibstrahl winkendes, gesteuertes Bündel von schnellen Elektronen erzeugt, die das Dielektrikum des Bildspeichers positiv aufladen, während der andere ein ausgedehntes, auf die ganze Fläche des Bildspeichers gerichtetes Bündel von langsamen Flutelektronen erzeugt, die in einem der Ladungsverteilung auf dem Dielektrikum des Bildspeichers entsprechenden Maße durch die öffnungen des Bildspeichers treten und auf den Bildschirm hin 'beschleunigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelgitter (138) unmittelbar auf dem Dielektrikum (134) des Bildspeichers

(20) und in Abstand davon ein für Elektronen durchlässiges weiteres Gitter (22) angeordnet ist, das auf dem Potential des Sammelgitters (138) oder einem gegen dieses positiven Potential liegt.

2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit des in Abstand vor dem Bildspeicher liegenden Gitters mindestens 90% beträgt.

3. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Abstand vor dem Bildspeicher liegende Gitter aus Wolframdraht, insbesondere Wolfrainlitze, 'besteht und nach Art eines S trumpfgewebes gewebt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
RCA-Review, Dezember 1953, S. 496 und 497;
Philips' Technische Rundschau, 14. Jahrgang, Heft 9 (März 1953), S. 278 und 279.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen