DE1190110B - Kathodenstrahl-Speicherroehre und Schaltungsanordnung fuer eine Kathodenstrahlroehre - Google Patents
Kathodenstrahl-Speicherroehre und Schaltungsanordnung fuer eine KathodenstrahlroehreInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HOIj
Deutsche Kl.: 21g-13/27
Nummer: 1190110
Aktenzeichen: E 21020 VIII c/21 g
Anmeldetag: 29. April 1961
Auslegetag: 1. April 1965
Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahl-Speicherröhre mit einem Strahlerzeugungssystem zum
Schreiben und zum Lesen, mit einer Speicherelektrode, die aus einem Metallnetz besteht, das auf der
dem Strahlerzeugungssystem zugewandten Seite eine Isolierschicht trägt, und mit einem vor der Speicherelektrode
liegenden Sammelgitter.
Es sind bereits Kathodenstrahl-Speicherröhren bekannt, die ausschließlich der direkten Abbildung der
gespeicherten Signale dienen und mit denen eine langdauernde Speicherung nicht durchführbar ist. Derartige
Röhren verwenden eine abtastende Schreibstrahlquelle zur Einspeicherung des Ladungsbildes
sowie eine Rieselstrahlquelle, um die Abbildung der Signale auf dem Leuchtschirm zu erzielen.
Es ist weiter eine Röhre bekannt, bei der auf einer Speicherelektrode Ladungsbilder durch Abtastung
der Elektrode mit einem Schreibstrahl hoher Geschwindigkeit von einer ersten Schreibstrahlquelle
ausgebildet werden, während gleichzeitig die zu speichernden Signale einem Gitter der Speicherelektrode
zugeführt werden. Zum Lesen ist eine gesonderte Lesestrahlquelle vorgesehen, die einen relativ langsamen
Lesestrahl erzeugt. Dieser Lesestrahl wird von den gespeicherten Ladungen auf der Speicherelektrode
zurückgeworfen und in dieser Art gemäß den gespeicherten Signalen moduliert. Der Lesevorgang
bei dieser Anordnung erfolgt nach bekannter Super-Orthikon-Praxis.
Ziel der Erfindung ist eine Kathodenstrahl-Speicherröhre, in der elektrische Signale trotz wiederholter
Ablesungen der gespeicherten Information in Form elektrischer Signale langdauernd gespeichert
werden können, bei der nur eine einzige Elektronenstrahlquelle verwendet wird und die sowohl die Ableitung
elektrischer Ausgangssignale als auch eine sichtbare Abbildung der gespeicherten Signale, falls
dies erwünscht ist, gestattet.
Eine erfindungsgemäße Röhre ist dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht der Speicherelektrode
vor dem Schreiben durch den Elektronenstrahl auf ein negatives Potential gebracht ist, so daß beim
Lesen der Lesestrahl in einen durch die Speicherelektrode hindurchtretenden und in einen von der
Speicherelektrode zurückgeworfenen Teil zerlegt wird.
Bei einer Ausführungsform der beschriebenen Einrichtung trifft der durch die Speicherelektrode hindurchtretende
Lesestrahlanteil auf die Dynoden eines Elektronenvervielfacherteils auf und es werden von
einer Ausgangselektrode den gespeicherten Signalen entsprechende Ausgangssignale abgeleitet.
Kathodenstrahl-Speicherröhre und Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre
Anmelder:
English Electric Valve Company Limited,
London
Vertreter:
Dr. W. Müller-Bore
und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Als Erfinder benannt:
Eric Brian Butler Callick, Chelmsford, Essex;
Jervois Campbell Firmin, Little Baddow, Essex (Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. Mai 1960 (15 284)
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Elektronenvervielfachersystem mit der Ausgangselektrode
auf der gleichen Seite wie das Strahlerzeugungssystem angeordnet, wobei es dieses vorzugsweise
koaxial umgibt, und auf der gegenüberliegenden Seite der Röhre ist ein Leuchtschirm vorgesehen.
Bei dieser Anordnung tritt der von der Speicherelektrode zurückgeworfene Lesestrahlanteil in das
Elektronenvervielfachersystem ein und erzeugt dort ein elektrisches Ausgangssignal, während der durch
die Speicherelektrode hindurchtretende Lesestrahlanteil auf den Leuchtschirm auftrifft und dort ein
sichtbares Bild der gespeicherten Signale erzeugt.
Die F i g. 1 und 2 zeigen je eine Ausführungsform der beschriebenen Einrichtung. Gleiche Teile sind in
beiden Figuren mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die in Fig. 1 dargestellte Speicherröhre hat eine evakuierte Hülle 1 mit einem erweiterten Teil 1 a. An
einem Ende der Hülle 1 ist das Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer Kathode 2 und Gittern 3
und 4 angebracht, das einen schmalen, seitenparallelen Elektronenstrahl erzeugt, sowie eine Anode 5 in
Form eines metallischen Niederschlags auf der Wandung der Röhre, um die Strahlelektronen zu beschleunigen.
Innerhalb des erweiterten Teils la ist quer zur Hülle eine siebartige Speicherelektrode 6 mit einer
509 537/293
Metallgitter-Hinterlegungselektrode 6', auf deren dem Elektronenstrahlerzeugungssystem zugewandten Seite
eine Schicht Isoliermaterial 6" aufgebracht ist, angeordnet. Die Isolierschicht 6" ist so angeordnet, daß
sie die Zwischenräume der Hinterlegungselektrode 6' frei läßt. In geringem Abstand von der Speicherelektrode
6 und parallel dazu sind zwei Gitter 7 und 8 angeordnet. Dabei liegt auf jeder Seite eines der Gitter,
und zwar Gitter 7 auf der dem Strahlerzeugungssystem zugekehrten Seite. Beim Betrieb der Röhre
dient es als Sammelgitter. Das Gitter 8 liegt auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem abgekehrten
Seite der Speicherelektrode 6 und dient als Beschleunigungsgitter. Das Beschleunigungsgitter 8 ist nicht
notwendig, doch wird es bevorzugt angewandt.
An dem dem Elektronenstrahlerzeugungssystem gegenüberliegenden Ende der Röhre befindet sich ein
Elektronenvervielfacher, der aus einer Anzahl von Dynoden (Prallelektroden) 9 und einer Ausgangselektrode
10 besteht.
Im Betrieb wird die Kathode 2 anfangs auf einem Bezugspotential gehalten, beispielsweise Erde, und
die Isolierschichte" der Speicherelektrode wird durch
den Elektronenstrahl auf ein leicht negatives Potential stabilisiert. Dies kann wie folgt erreicht werden.
Die Hinterlegungselektrode wird auf ein Potential angehoben, das oberhalb des sogenannten »ersten Sekundäremissions-Übergangspotentials«
und leicht über dem Potential des Sammelgitters 7 liegt. In der Zeichnung sind typische Potentialwerte, die empirisch
gefunden sind, angegeben. Der Elektronenstrahl, der durch ein von der Spule 11 erzeugtes magnetisches
Hüllfeld fokussiert wird, wird über die Speicherelektrode 6 mittels des Ablenkspulensystems 12 abgelenkt.
Durch die von der Isolierschicht 6" abgegebenen und vom Sammelgitter 7 aufgenommenen Sekundärelektronen
wird die Schicht 6 auf das Sammelgitterpotential stabilisiert. Das Potential der Hinterlegungselektrode
6' wird nun schnell auf Null zurückgeführt — die hierfür erforderlichen Mittel sind durch
den Schalter 13 angedeutet — und die Isolierschicht wird infolgedessen auf ein leicht negatives Potential
zurückgeführt.
Das Potential der Kathode 2 wird nun auf einen Wert verringert, der über dem »ersten übergang« der
Schicht 6" liegt. Dies erfolgt durch Mittel, die beispielsweise durch den Schalter 14 angedeutet sind.
Das zu speichernde Signal wird der Röhre derart zugeführt, daß auf der Isolierschicht 6" ein Ladungsbild
des Signals erzeugt wird. Dies kann z. B. durch Modulation des Elektronenstrahls, während dieser die
Speicherelektrode 6 entsprechend einem Fernsehraster abtastet, erfolgen. Alternativ kann auch ein
konstanter Strahlstrom die Speicherelektrode in einer Richtung abtasten, während das zu speichernde Signal
zur Ablenkung des Strahls in einer Koordinatenrichtung (Richtung senkrecht zur Abtastrichtung) verwendet
wird. Beim Auftreffen des Strahls auf die Speicherelektrode 6 werden Sekundärelektronen abgegeben
und vom Sammelgitter 7 gesammelt. Die getroffenen Teile der Speicherlektrode erhöhen ihr
Potential in positiver Richtung bis zu einem Wert, der durch den Strahlstrom bestimmt wird, so daß ein den
zugeführten Signalen entsprechendes Ladungsbild ausgebildet wird.
Soll die gespeicherte Information ausgelesen (abgefragt) werden, so wird das Kathodenpotential wieder
an Erde gelegt und ein konstanter Strahl veranlaßt, die Speicherelektrode gemäß einem Raster
abzutasten. Dieser Strahl hat eine solche Geschwindigkeit, daß in Abhängigkeit von dem Potential, auf
welches die Isolierschicht 6" anfangs gebracht wurde, die »unbeschriebenen« Teile der Speicherelektrode
alle Strahlelektronen zurückwerfen. Wo die Isolierschicht 6" jedoch während des Schreibens stärker
positiv gemacht wurde, werden einige der Strahlelektronen durch die Zwischenräume der Speicherelektrode
hindurchtreten, wobei der Anteil der hindurchtretenden Elektronen an jedem Punkt von dem
dort herrschenden Potential abhängig ist.
Die durch die Speicherelektrode hindurchtretenden Elektronen werden durch das Beschleunigungsgitter 8
beschleunigt und durch das Spulensystem 15 zu den Dynoden 9 des Elektronenvervielfachers hin abgelenkt.
Den gespeicherten Signalen entsprechende Ausgangssignale werden von der Ausgangselektrode
10 abgenommen.
Das Auslesen kann fortlaufend sehr oft wiederholt werden ohne Verminderung der Güte der wiedergegebenen
Information.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Anordnung
nach Fig. 1, die im Hinblick auf die schon in Verbindung mit Fig. 1 gegebene Beschreibung nur geringer
zusätzlicher Erläuterung bedarf. Wie zu sehen ist, ist bei der Anordnung nach F i g. 2 der Sekundärelektronenvervielfacher
auf der anderen Seite der Speicherelektrode 6 angebracht und umgibt das
Strahlerzeugungssystem, während ein Leuchtschirm 16, der vorzugsweise durch eine dünne Metallschicht
in bekannter Weise hinterlegt ist, auf der anderen Endwand der Röhre parallel zu und in geringem Abstand
von der Speicherelektrode 6 angeordnet ist. Ein Beschleunigungsgitter 8 entfällt dabei.
Der Betrieb der Röhre nach F i g. 2 ist ähnlich dem der Röhre nach Fig. 1 und unterscheidet sich von
diesem darin, daß der Teil der Strahlelektronen, der von der Speicherelektrode 6 zurückgeworfen wird,
auf die Dynoden 9 des Elektronenvervielfachers auftrifft,
während der Teil des Elektronenstrahls, der durch die Speicherelektrode hindurchtritt, auf den
Leuchtschirm, an den ein Beschleunigungspotential angelegt wird, auftrifft und so die gespeicherte Information
bildlich darstellt. Wie erkennbar ist, dient das Ablenkspulensystem 12 sowohl zur Abtastung der
Speicherelektrode durch den Strahl als auch zur Rückführung der zurückgeworfenen Elektronen zum
Elektronenvervielfacher.
Es ist erkennbar, daß Speicherröhren gemäß der Erfindung nur ein Strahlablenksystem, das sowohl
zum Lesen als auch zum Schreiben benutzt wird, erfordern. Sie haben weiterhin eine hohe Empfindlichkeit
infolge der Verwendung eines Elektronenvervielfachers und eine lange Speicherzeit durch Anwendung
eines Lesestrahls geringer Energie.
Claims (5)
1. Kathodenstrahl-Speicherröhre mit einem Strahlerzeugungssystem zum Schreiben und Lesen,
mit einer Speicherelektrode, die aus einem Metallnetz besteht, das auf der dem Strahlerzeugungssystem
zugewandten Seite eine Isolierschicht trägt, und mit einem vor der Speicherelektrode liegenden
Sammelgitter, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (6") vor dem Schreiben
durch den Elektronenstrahl auf ein negatives Potential gebracht ist, so daß beim Lesen der
Lesestrahl in einen durch die Speicherelektrode hindurchtretenden und in einem von der Speicherelektrode
zurückgeworfenen Teil zerlegt wird.
2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung hinter der Speicherelektrode
(6) ein Elektronenvervielfacher mit Dynoden (9) und einer Ausgangselektrode (10)
angeordnet ist, auf den der durch die Speicherelektrode (6) hindurchtretende Lesestrahlanteil
auftrifft (Fig. 1).
3. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung hinter der Speicherelektrode
(6) ein Leuchtschirm (16) angeordnet ist, auf den der durch die Speicherelektrode (6)
hindurchtretende Lesestrahlanteil auftrifft, und daß auf der gleichen Seite der Röhre wie das
Strahlerzeugungssystem ein Elektronenvervielfacher mit Dynoden (9) und einer Ausgangselektrode
(10) vorgesehen ist, auf den der von der Speicherelektrode zurückgeworfene Lesestrahl- ao
anteil auftrifft (Fig. 2).
4. Röhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenvervielfachersystem
das Strahlerzeugungssystem koaxial umgibt.
5. Schaltung für eine Kathodenstrahl-Speicher- as
röhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel
(13) vorgesehen sind, um dem Metallnetz (6') der Speicherelektrode (6) entweder ein Potential, das
höher als das des ersten Sekundäremissionsübergangs und höher als das des Sammelgitters (7) ist
oder ein Bezugspotential (vorzugsweise Erdpotential) zuzuführen, und daß weitere Schaltmittel
(14) vorgesehen sind, um die Kathode des Strahlerzeugungssystems auf das Bezugspotential
zu legen, wobei durch Schalten der Kathode auf Bezugspotential und des Metallnetzes (6') auf das
Potential, das höher als das des Sammelgitters (7) ist, weiter durch Abtasten der Speicherelektrode
mit einem Strahl von der Strahlquelle, um so die Schicht (6") auf das Potential des Sammelgitters
(7) zu stabilisieren und darauffolgendes Schalten des Metallnetzes (6') auf Bezugspotential
der Isolierschicht (6") veranlaßt werden kann, auf einen leicht negativen Wert zurückzugehen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 879 442;
Nachrichtentechnische Zeitschrift (NTZ), 1958, Heft 3, S. 122 bis 124;
USA.-Patentschrift Nr. 2 879 442;
Nachrichtentechnische Zeitschrift (NTZ), 1958, Heft 3, S. 122 bis 124;
ETZ-A, Bd. 78, Heft 15, 1957, S. 546.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 537/293 3.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB15284/60A GB904500A (en) | 1960-05-02 | 1960-05-02 | Improvements in or relating to storage cathode ray tubes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1190110B true DE1190110B (de) | 1965-04-01 |
Family
ID=10056341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH (1) | CH387701A (de) |
DE (1) | DE1190110B (de) |
GB (1) | GB904500A (de) |
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