DE1130940B - Signalspeicherroehre mit vorwiegend linienfoermig ausgebildeter Zielelektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalspeicherröhre mit vorwiegend linienförmig ausgebildeter Zielelektrode, einem oder zwei Elektromenstrahlerzeugungssystemen zur Erzeugung eines bandförmigen Schreib- und Lesestrahls und Ablenkmitteln zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in einer Richtung senkrecht zu einer Querschnittsseite der Bandstrahlen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird jede Art von signalspeichernden Elektronenstrahlröhren kurz als Speicherröhren und jede Art von vomStrahl beaufschlagten Elektroden als Zielelektroden bezeichnet.

Die Aufgabe, elektrische Signale über eine begrenzte Zeitdauer zu speichern, tritt beispielsweise auf, wenn das videofrequente Signalband von Radargeräten zum Zwecke der Übertragung mittels gegenüber diesem Signalband schmalbandigen Übertragungswegen vor der Übertragung zunächst in seiner Bandbreite eingeengt werden muß. Für die Durchführung dieser Bandbreiteneinengung sind insbesondere Signalspeicherröhren geeignet.

Bei den für diese oder ähnliche Aufgaben geeigneten Speicherröhren ist es allgemein üblich, zum Einschreiben der Signale in die Zielelektrode einen durch die Signalspannung intensitätsmodulierten Elektronenstrahl mittels geeigneter Ablenkmittel ein- oder mehrmals zyklisch über die Zielele'ktrode zu führen, wodurch eine von der Intensität der Signale abhängige Veränderung des elektrischen Ladungszustandes oder der elektrischen Eigenschaften der Zielelektrode hervorgerufen wird. Die die Veränderungen hervorrufenden Prozesse sind allgemein bekannt. Die Intensitätsmodulation des Elektronenstrahles wird bei diesen bekannten Speicherröhren mittels Kathoden- oder Wehneltelektrodensteuerung erzielt. Das Abnehmen und das Auslöschen der gespeicherten Signale erfolgt bei derartigen Speicherröhren ebenfalls mit Hilfe eines Elektronenstrahles, welcher jedoch eine konstante Intensität besitzt und gleichfalls durch geeignete Ablenkmittel mit geeigneter Geschwindigkeit im allgemeinen einmal über meistens die gleiche Spur auf der Zielelektrode geführt wird, über welche bereits der die Signale einschreibende Elektronenstrahl geführt wurde, wodurch an einem in dem Stromkreis einer auf der der Elektronenquelle abgewandten Seite der Zielelektrode angeordneten Signalplatte eingeschalteten Arbeitswiderstand Spannungsschwankungen hervorgerufen werden, welche in ihrer Amplitudenverteilung die gespeicherte Ladungsverteilung auf der Spur der Zielelektrode und damit den gespeicherten Nachrichteninhalt der Spur repräsentieren. Diese Röhre kann auch mit einem Flachstrahl betrieben werden.

Signalspeicherröhre mit vorwiegend
linienförmig ausgebildeter Zielelektrode

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Joachim Eberhardt Otto, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

Bei derartigen Speicherröhren ist nachteilig, daß infolge der Krümmung der Wehneltelektrodenspannungs-Strahlstrom-Kennlinie kein linearer Zusammenhang zwischen der Steuerspannung und dem Strahlstrom besteht, wodurch die Amplitude der zu übertragenden Signale verfälscht wird. Weiterhin ist es häufig für das einwandfreie Funktionieren derartiger Speicherröhren notwendig, daß der durch die Signalspannung hervorgerufenen Wechselstromkomponente des Strahlstromes eine Gleichstromkomponente überlagert wird. Infolge der oben beschriebenen Kennlinienausbildung ist bei einer derartigen Arbeitsweise der Speicherröhren eine optimale Einstellung bei stark schwankendem Signalinhalt nicht mehr ohne weiteres möglich.

Ferner enthält das bandbreiteneingeengte Ausgangssignal derartiger Speicherröhren auch bei Abwesenheit von Eingangssignalen dauernd das eingeengte Rauschspektrum des gesamten der Speicherröhre schaltungsmäßig vorangehenden Anlageteiles. Hinzu kommt noch, daß der speicherbare Gradationsumfang nur gering ist.

Bei anderen Ausführungsformen von für die oben angegebene Aufgabe geeigneten Speicherröhren erfolgen die Veränderungen des elektrischen Ladungszustandes oder der elektrischen Eigenschaften der Zielelektrode durch Anlegen der Signalspannung an eine Kollektorelektrode oder eine gitterartig ausgebildete Elektrode, welche dicht vor oder unmittelbar auf der Zielelektrode angeordnet ist, oder auch an die Zielelektrode selbst im Zusammenwirken mit einem durch geeignete Ablenkmittel ein- oder mehrmals zyklisch über die Zielelektrode geführten Elektronenstrahl von konstanter Intensität. Die die Ver-

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änderungen der Zielelektrode hervorrufenden Pro- sowie einen Elektronenstrahl 1 von angenähert rechtzesse bei diesen Röhren sind ebenfalls allgemein be- eckigem Querschnitt, welcher durch nicht gezeigte kannt. Das Abnehmen und gegebenenfalls auch das Ablenkmittel in Pfeilrichtung über die Zielelektrode Auslöschen der gespeicherten Signale erfolgt bei die- geführt wird und Ablenkmittel 2 (Tastelektroden), an sen Speicherröhren ebenfalls mit Hilfe eines Elektro- 5 welche die Signalspannung gelegt wird. Zwecks übernenstrahles von konstanter Intensität, der gleichfalls sichtlicher Darstellung ist die übliche Kollektordurch geeignete Ablenkmittel mit geeigneter Ge- elektrode nicht eingezeichnet. Solange an den Abschwindigkeit, im allgemeinen einmal über meistens lenkplatten 2 keine Signalspannung herrscht, läuft der die gleiche Spur auf der Zielelektrode geführt wird, Elektronenstrahl 1 über die Spur 3. Sobald an den über welche bereits der die Signale einschreibende io Ablenkplatten 2 eine Signalspannung vorhanden ist, Elektronenstrahl geführt wurde, wodurch an einem wird der Elektronenstrahl!, während er in Zeigerin den Stromkreis einer entweder auf der der Elek- richtung über die Zielelektrode geführt wird, aus der tronenquelle abgewandten Seite der Zielelektrode Spur 3 in die Spur 4 ausgelenkt (getastet). Dadurch oder auch beispielsweise in Form eines Gitters vor entsteht auf den beiden Spuren 3 und 4 der Zielder der Elektronenquelle zugewandten Seite der Ziel- 15 elektrode beispielsweise eine Veränderung des elekelektrode angeordneten Signalelektrode eingeschalte- irischen Ladungszustandes, welcher in der linken ten Arbeitswiderstand Spannungsschwankungen her- Hälfte von Fig. 1 angedeutet ist. vorgerufen werden, welche in ihrer Amplitudenver- Zum Abnehmen der auf der Zielelektrode geteilung den auf der Spur der Zielelektrode gespeicher- speicherten Signale wird wiederum ein Elektronenten Nachrichteninhalt repräsentieren. 20 strahl 1 von angenähert rechteckigem Querschnitt, Bei diesen Speicherröhren, ist ebenfalls nachteilig, welcher entweder mittels des gleichen Elektronendaß das bandbreiteneingeengte Ausgangssignal auch Strahlerzeugungssystems wie der die Signale einbei Abwesenheit von Eingangssignalen dauernd das schreibende Elektronenstrahl oder durch ein zweites eingeengte Rauschspektrum des gesamten der Spei- Elektronenstrahlerzeugungssystem erzeugt wird und cherröhre schaltungsmäßig vorangehenden Anlage- 25 welcher ebenfalls von nicht gezeigten Ablenkmitteln teiles enthält. Hinzu kommt auch hier, daß der _mj_t geeigneter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung über speicherbare Gradationsumfang nur gering ist. die Zielelektrode geführt wird, benutzt.

Es sind sowohl Ausführungen der beiden oben be- oj_e längere Querschnittsachse des die gespeicher-

schriebenen Speicherröhrengruppen bekannt, bei ten Signale abnehmenden Elektronenstrahles ist der-

denen der bzw. die Elektronenstrahlen kreisförmigen 30 art bemessen, daß sie von der Innenkante bis minde-

oder auch rechteckigen Querschnitt besitzen. Ferner _{stens zur} Außenkante über die ganze Breite ein und

sind auch Kathodenstrahlröhren mit kreisförmigem derselben Spur reicht.

Elektronenstrahlquerschnitt bekannt, bei denen der I_n pig. I ist beispielsweise eine Anordnung mit Elektronenstrahl eine von der Amplitude der der _zwa[ gleichartigen Spuren dargestellt. Wird bei dieser Röhre zugeführten Signalspannung abhängige Aus- 35 Anordnung der zum Abnehmen der gespeicherten lenkung (Tastung) erfährt, z. B. Oszillographenröhren. Signale dienende Elektronenstrahl über die Spur 3 ge-Die beschriebenen Nachteile werden vermieden, führt, so werden die gespeicherten Signale durch die wenn erfindungsgemäß die Zielelektrode eine Ruhe- Lücken auf dieser Spur repräsentiert, während bei spur und eine parallel zu dieser verlaufende Arbeits- Führung des die gespeicherten Signale abnehmenden spur aufweist, wenn die Ablenkung des Schreibstrahls 40 Elektronenstrahles über die Spur 4 die gespeicherten in Richtung seiner längeren Querschnittsachse erfolgt, Signale durch diejenigen Stellen auf dieser Spur wenn die Bandstrahlen für jeweils einen Ablenkvor- repräsentiert werden, welche vom dem ausgelenkten gang (Schreib- oder Lesezyklus) eine konstante mitt- (getasteten) signalschreibenden Elektronenstrahl gelere Intensität aufweisen und wenn das Seitenver- troffen wurden. Bei beiden beschriebenen Abnahmehältnis des Querschnitts des Bandstrahls mindestens 45 arten werden den gespeicherten Signalen entspre-1: 5 ist. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen An- chende Spannungsschwankungen an dem Arbeitsordnung besteht darin, daß das von der Speicherröhre widerstand 6 erzeugt, jedoch sind die Polaritäten der abgenommene Signal ein wesentlich vermindertes Spannungsschwankungen am Arbeitswiderstand bei Grundrauschen aufweist. Des weiteren geht die nicht- den beiden verschiedenen Abnahmearten einander lineare Strahlstromstärke-Charakteristik nicht mehr 50 entgegengesetzt. Die beiden Spuren 3 und 4 können in das zu speichernde Signal ein, weil die Strahlstrom- untereinander entweder gleichartig oder auch gänzlich stärke jeweils über einen Ablenkvorgang konstant ge- verschieden ausgebildet sein.

halten wird. Aus der Beschreibung der Ausführungs- Es ist einleuchtend, daß diejenige Spur der Zielbeispiele werden noch weitere Vorteile hervorgehen. elektrode, von der keine Abnahme der gespeicherten Im folgenden Text wird die signalspannungsabhän- 55 Signale erfolgen soll, keine Speicherwirkung zu begige Auslenkung des Elektronenstrahles zur Unter- sitzen braucht und somit beispielsweise auch als scheidung von der zyklischen Elektronenstrahlführung Fangelektrode ausgebildet sein kann, mit Tastung bezeichnet. Es ist weiterhin einleuchtend, daß die als Fang-Im folgenden wird die beschriebene Einrichtung an elektrode ausgebildete Spur nicht in der Ebene der Hand von in Figuren dargestellten Ausführungsbei- 60 auf der Zielelektrode verlaufenden Spur zu liegen spielen erläutert. braucht, vielmehr kann die als Fangelektrode aus-Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Aus- gebildete Spur aus der Ebene der auf der Zielelekschnitt einer Zielelektrode, auf welcher die beiden trode verlaufenden Spur sowohl in Richtung auf die Spuren 3 und 4, sich an ihren Längsseiten unmittelbar Elektronenquelle als auch in entgegengesetzter Richberührend, nebeneinander verlaufen und bei der bei- 65 tung verschoben angebracht sein, spielsweise die Signalplatte 5 auf der der Elektronen- Bei gleichartiger Ausbildung der beiden Spuren ist quelle abgewandten Seite angeordnet ist, in deren es für verschiedene Verwendungszwecke günstig, Stromkreis der Arbeitswiderstand 6 eingeschaltet ist, wenn jede Spur eine eigene Signalplatte aufweist, die

elektrisch isoliert von der Signalplatte der anderen Spur angebracht ist. In diesem Fall ist in dem Stromkreis jeder der beiden Signalplatten ein Arbeitswiderstand eingeschaltet. Werden bei einer derartigen Ausbildung der Zielelektrode von den beiden Spuren gleichzeitig die gespeicherten Signale mittels eines Elektronenstrahles von bandförmigem Querschnitt, dessen längere Querschnittsachse über mindestens die ganze Breite beider Spuren reicht, abgenommen, so stehen an den beiden Arbeitswiderständen zwei gegenphasige Ausgangssignalspannungen zur Verfügung.

Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen von Zielelektroden der beschriebenen Speicherröhre können zum Zweck völliger Unterdrückung des im Eingangssignal der Speicherröhre enthaltenen Grundrauschpegels oder zur Gewinnung eines Schwellwertes die beiden Spuren auch derart angeordnet sein, daß ihre einander zugewandten Längsseiten einen entsprechend bemessenen Abstand voneinander aufweisen.

Es ist einleuchtend, daß sich die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der beschriebenen Speicherröhre nicht allein auf Anordnungen mit linearen Spuren beschränken, vielmehr können die Spuren auch kreisförmig ausgebildet sein. In Fig. 2 sind schematisch die wesentlichen Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles einer Signalspeicherröhre mit ringförmiger Zielelektrode dargestellt, deren Zielelektrode im wesentlichen wie die in Fig. 1 dargestellte Zielelektrode aufgebaut ist. An Hand der Fig. 2 werden weiterhin im folgenden die zur Erzielung des Bandstrahles notwendigen Mittel näher beschrieben.

Mittels der Kathode 11 und des rotationssymmetrisch ausgebildeten Wehneltzylinders 12 wird zunächst ein Elektronenstrahl von kreisförmigem Querschnitt erzeugt, welcher mit Hilfe der die Elektronenlinse bildenden Elektroden 13, 14, 15, welche gleichfalls rotationssymmetrisch ausgebildet sind, auf die Spuren der Zielelektrode fokussiert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 ist die Elektronenlinse 13, 14, 15 als elektrostatische Einzellinse ausgebildet, es ist jedoch klar, daß diese Elektronenlinse auch als elektrostatische Beschleunigungslinse oder als magnetische Linse ausgebildet sein kann. Der Elektronenstrahl wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel sodann mittels nicht dargestellter Ablenkspulenpaare kreisförmig ausgelenkt, es können jedoch auch hier elektrostatische Ablenkmittel Verwendung finden.

Der ausgelenkte Elektronenstrahl von kreisförmigem Querschnitt wird mittels der ringförmig ausgebildeten elektrostatischen Zylinderlinse 16, 17, 18, die ein ringförmiges zylindrisches Feld erzeugt, in zur Achse des Elektronenstrahlerzeugungssystems radialer Richtung auseinandergespreizt, so daß der Querschnitt des Elektronenstrahles 10 bei seinem Auftreffen auf die Zielelektrode 24 angenähert rechteckigen Querschnitt besitzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ringförmige Zylinderlinse als elektrostatische Einzellinse ausgebildet, es kann jedoch auch eine ringförmig ausgebildete elektrostatische Beschleunigungslinse, die ein ringförmiges zylindrisches Feld erzeugt, verwendet werden. Der auseinandergespreizte Elektronenstrahl wird mittels des Ringablenkkondensators, der aus den beiden Ringen 19 und 20 besteht, im Takt des zu speichernden Signals in radialer Richtung ausgelenkt (getastet).

Die Zielelektrode kann nun auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem zugewandten Seite genauso beschaffen sein wie in Fig. 1 beschrieben. Sie kann also beispielsweise zwei nebeneinanderlaufende Ringspuren besitzen. Mit 22 und 23 sind die beiden miteinander verbundenen Kollektorelektroden bezeichnet. Auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem abgewandten Seite der Zielelektrode befindet sich die metallische ringförmige Signalplatte 25, die über einen Widerstand'26 beispielsweise an Massepotential gelegt ist. Beim Überstreichen der Zielelektrode durch den Lesestrahl fällt dann an dem Widerstand 26 die aus dem Speicher zurückgewonnene Signalspannung ab. Es ist einleuchtend, daß die einzelnen zu der Fig. 1 ausgeführten Ausbildungsmöglichkeiten der Zielelektrode in gleichem Maße für die in Fig. 2 dargestellte ringförmige Zielelektrode gelten können.

Die beschriebene Speicherröhre bietet den Vorteil des linearen Zusammenhanges zwischen den Amplituden der Eingangssignalspannung und der Ausgangssignalspannung, da bekanntlich elektrostatische Ablenkmittel (Tastmittel) bei geeigneter Ausbildung lineare Ablenkung (Tastung) zulassen. Ferner kann der speicherbare Gradationsumfang infolge des beschriebenen Tastprinzips nahezu beliebig groß sein. Da weiterhin die mittlere Intensität sowohl des Schreib- als auch des Lesestrahles konstant gehalten wird, läßt sich stets, unabhängig von dem Eingangssignal, der günstigste Arbeitspunkt für den entsprechenden Zyklus einstellen. Darüber hinaus bietet die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß sowohl Schreib- als auch Lesestrahl mit Hilfssignalen moduliert werden können.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Signalspeicherröhre mit vorwiegend linienförmig ausgebildeter Zielelektrode, einem oder zwei Elektronenstrahlerzeugungssystemen zur Erzeugung eines bandförmigen Schreib- und Lesestrahles und Ablenkmitteln zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in einer Richtung senkrecht zu einer Querschnittsseite der Bandstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode eine Ruhespur und eine parallel zu dieser verlaufende Arbeitsspur aufweist, daß die Ablenkung des Schreibstrahls in Richtung seiner längeren Querschnittsachse erfolgt, daß die Bandstrahlen für jeweils einen Ablenkvorgang (Schreib- oder Lesezyklus) eine konstante mittlere Intensität aufweisen und daß das Seitenverhältnis des Querschnitts des Bandstrahls mindestens 1: 5 ist.

2. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spur als Speicherelektrode und die andere Spur als nicht speichernde Fangspur ausgebildet ist.

3. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhespur und die Arbeitsspur als voneinander elektrisch getrennte Speicherelektroden ausgebildet sind.

4. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode eine einzige Speicherschicht aufweist, auf welcher die Ruhespur und die Arbeitsspur verlaufen.

5. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ruhespur und der Arbeitsspur ein von der Größe des Grundrauschens abhängiger Abstand vorgesehen ist.

6. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Intensität der Bandstrahlen für Schreib- und Lesezyklus verschieden ist.

7. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, 3,. 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erhaltung zweier gegenphasiger Ausgangssignale die Strahlquerschnittsfläche des Lesestrahls eine Längenausdehnung aufweist, die wenigstens 2 X einer Spurbreite ist.

8. Signalspeicherröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode geradlinig ausgebildet ist.

9. Signalspeicherröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode ringförmig ausgebildet ist.

10. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung gesehen hinter den Ablenkmitteln, die den Strahl über die Zielelektrode führen, Mittel vorgesehen sind, die den Rundstrahl zu einem Bandstrahl deformieren.

11. Signalspeicherröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Deformierung des Rundstrahls erne ringförmige Zylinderlinse vorgesehen ist.

12. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch, gekennzeichnet, daß die Tastmittel zur Auslenkung des Bandstrahls als ringförmiger Ablenkkondensator ausgebildet sind.

13. Signalspeicherröhre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ablenkkondensator zwecks Erhöhung der Ablenkempfindlichkeit aus mehreren Teilkondensatoren besteht.

14. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastmittel zur signalabhängigen Auslenkung des Bandstrahls als mehrere hintereinander angeordnete konzentrische Kegelstumpf- oder Rotationshyperboloidstumpfhälften ausgebildet sind, deren konzentrisch benachbarte Stücke auf gleichem Potential liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1021 090.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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