DE1199892B

DE1199892B - Electrostatic cathode writing tube

Info

Publication number: DE1199892B
Application number: DED35630A
Authority: DE
Inventors: Joseph James Stone Jun
Original assignee: AB Dick Co
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1960-03-14
Filing date: 1961-03-11
Publication date: 1965-09-02
Also published as: GB961042A; NL262233A; US3234561A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

HOIjHOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/27 German classes : 21g -13/27

Nummer: 1199 892Number: 1199 892

Aktenzeichen:File number:

Anmeldetag: 11. März 1961 Filing date: March 11, 1961

Auslegetag: 2. September 1965Opening day: September 2, 1965

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Kathodenstrahlschreibröhre, deren Auftreffplatte isoliert voneinander eingebettete Schreibdrähte zur Erzeugung von Ladungsbildern durch Elektronenstrahlen durchragen.The invention relates to an electrostatic cathode ray tube, whose target plate insulates from each other embedded writing wires for generation of charge images penetrate through electron beams.

Es sind bereits Schreibröhren der erwähnten Art mit intensitätsmoduliertem Kathodenstrahl bekannt. Eine Intensitätsmodulation des Kathodenstrahls erschwert infolge der auftretenden starken Schwankungen der Stromstärke eine gute Fokussierung und außerdem eine Kontrolle der beim Auftreffen der Elektronen auf die Auftreffplatte erzeugten Sekundärelektronen. Writing tubes of the type mentioned with an intensity-modulated cathode ray are already known. An intensity modulation of the cathode ray is difficult due to the strong fluctuations that occur the amperage a good focus and also a control of when the Electrons on the target generate secondary electrons.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Kathodenstrahlschreibröhre mit verbesserter Fokussierung, wobei Belastungsschwankungen des Kathodenstrahls sowie eine unkontrollierte Sekundärelektronenemission weitgehend unterbunden sind. Erreicht wird dies dadurch, daß erfindungsgemäß vor der Auftreffplatte eine mit Signalen modulierte und gegenüber den Schreibdrähten negativ vorgespannte Elektrode angeordnet ist. Der Erfindungsgedanke beruht auf der an sich bekannten Erscheinung, daß bei Elektronenenergien des Kathodenstrahls von größer als 40 bis 50 EV entsprechend einem ersten Umkehrpunkt in einem gewissen Bereich die von der Auftreffplatte einer Kathodenstrahlröhre als Folge des Beschüsses mit dem Kathodenstrahl ausgehende Sekundärelektronenstrahlung größer als der von den Primärelektronen herrührende Kathodenstrom ist. Bei sehr hohen Energien der Primärelektronen des Kathodenstrahls ergibt sich ein zweiter Umkehrpunkt, von dem ab wiederum der Primärelektronenstrom überwiegt. Die Kathodenstrahlschreibröhre wird so betrieben, daß die Energie der Primärelektronen noch etwas unterhalb dieses zweiten Umkehrpunktes liegt, wobei im Ergebnis der Sekundärelektronenstrom etwas überwiegt. Durch Signalmodulation der von der Auftreffplatte angeordneten Elektrode lassen sich bei konstantem Primärelektronenstrom sowie verhältnismäßig geringen Signalamplituden verhältnismäßig große Intensitätsschwankungen eines von der Kathodenstrahlschreibröhre zu erzeugenden Bildes als Folge großer Schwankungen des Sekundärelektronenstromes erzielen.The purpose of the invention is to provide a cathode ray writing tube with improved focusing, with fluctuations in the load on the cathode ray and uncontrolled secondary electron emission are largely prevented. This is achieved in that, according to the invention, in front of the target an electrode modulated with signals and negatively biased with respect to the writing wires is arranged. The idea of the invention is based on the phenomenon known per se that at Electron energies of the cathode ray of greater than 40 to 50 EV corresponding to a first reversal point in a certain area that of the target of a cathode ray tube as a result of the Secondary electron radiation emitted by the cathode ray is greater than the cathode current originating from the primary electrons. At very high energies of the primary electrons of the Cathode ray results in a second reversal point, from which in turn the primary electron flow predominates. The cathode ray tube is operated so that the energy of the primary electrons lies somewhat below this second reversal point, the result being the secondary electron current something outweighs. Let by signal modulation of the electrode arranged by the target with a constant primary electron current and relatively low signal amplitudes large fluctuations in the intensity of an image to be generated by the cathode ray tube achieve as a result of large fluctuations in the secondary electron current.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigtFurther details of the invention emerge from the following description in context with the drawing. It shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer beschriebenen Kathodenstrahlschreibröhre im Längsschnitt, undF i g. 1 shows an embodiment of a described cathode ray tube in longitudinal section, and

F i g. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen von Elektrostatische KathodenschreibröhreF i g. 2 to 4 different embodiments of electrostatic cathode writing tube

Anmelder:Applicant:

A. B. Dick Company, Niles, JIl. (V. St. A.)A. B. Dick Company, Niles, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Görtz, patent attorney,

Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27Frankfurt / M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Joseph James Stone jun., Glenview, JU.Joseph James Stone Jr., Glenview, JU.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 14. März 1960 (14 688)V. St. v. America of March 14, 1960 (14 688)

in der Röhre nach F i g. 1 verwendbaren, mit Signalen zu modulierenden Elektroden.in the tube of FIG. 1 usable electrodes to be modulated with signals.

In einem Glaskolben 12 der in F i g. 1 dargestellten Kathodenstrahlschreibröhre 10 sind eine Kathode 14, ein Steuergitter 24 sowie eine Beschleunigungsanode 16 angeordnet. Der Glaskolben 12 ist an seinem verbreiterten Ende durch eine Auf treffplatte 32 mit darin eingebetteten, auf einer Geraden angeordneten Schreibdrähten 34 angeschlossen. Parallel zu der Fläche der Auftreffplatte 32 sowie parallel zu der Reihe der darin eingebetteten Schreibdrähte 34 verläuft in geringem Abstand eine stabförmige Gegenelektrode 38. Zwischen der Außenfläche der Auftreffplatte 32 sowie der Gegenelektrode 38 kann ein mit elektrostatischen Ladungen zu versehender bandförmiger Aufzeichnungsträger 36 mit hoher Geschwindigkeit durchgezogen werden. Der Glaskolben 12 ist von einer magnetischen Fokussierungslinse 18 sowie von einem durch einen Kippspannungserzeuger 28 gesteuerten magnetischen Ablenksystem 20 umgeben. In a glass bulb 12 of the in F i g. 1, a cathode 14, a control grid 24 and an acceleration anode 16 are arranged. The glass bulb 12 is connected at its widened end by a hit plate 32 with writing wires 34 embedded therein and arranged on a straight line. Parallel to the plane of the target 32 as well as parallel to the row of embedded therein write wires 34 a rod-shaped counter electrode extends at a small distance 38 between the outer surface of the impingement plate 32 and the counter electrode 38, a solid line with electrostatic charges to be sent budding tape-shaped recording medium 36 at high speed will. The glass bulb 12 is surrounded by a magnetic focusing lens 18 and by a magnetic deflection system 20 controlled by a tilting voltage generator 28.

Vor der Auftreffplatte 32 ist die mit Signalen zu modulierende und gegenüber den Schreibdrähten 34 negativ vorgespannte Elektrode 40 angeordnet. Die Kathode 14 sowie die Gegenelektrode 38 liegen an einer Hochspannungsquelle 22. Die Betriebsspannungen für das Steuergitter 24, die Beschleunigungsanode 16, die Fokussierungslinse 18 sowie die Elektrode 14 sind an einem parallel zu der Hochspannungsquelle 22 liegenden, aus Widerständen 42,42', 42" bestehenden Spannungsteiler einstellbar. Die Modulationssignale werden der Elektrode 40 durch einen Signal- The electrode 40, which is to be modulated with signals and is negatively biased with respect to the writing wires 34, is arranged in front of the impingement plate 32. The cathode 14 and the counter electrode 38 are connected to a high-voltage source 22. The operating voltages for the control grid 24, the acceleration anode 16, the focusing lens 18 and the electrode 14 are connected to a resistor 42, 42 ', 42 "which is parallel to the high-voltage source 22. existing voltage divider adjustable. The modulation signals are the electrode 40 by a signal

509 659/371509 659/371

geber 30 zugeführt. Aus Isolationsgründen ist die auf positivem Potential liegende Gegenelektrode 38 geerdet. encoder 30 supplied. For reasons of insulation, the counter electrode 38, which is at positive potential, is grounded.

Die Spannung der Hochspannungsquelle 22 ist so hoch gewählt, daß der Kathodenstrom der Schreibröhre 10 noch etwas unterhalb des Sekundärelektronenstromes liegt, welcher durch die Schreibdrähte 34 von außen zu der Elektrode 40 hin fließt. Das Arbeitspotential der Elektrode 40 ist an dem Spannungsteilerwiderstand 42 etwas negativ gegenüber den Schreibdrähten 34 vorgespannt. Auf diese Weise lassen sich durch verhältnismäßig geringe Signalamplituden des Signalgebers 30 bei konstantem Kathodenstrom sehr große Stromänderungen in den Schreibdrähten 34 und damit Intensitätsänderungen der auf den Aufzeichnungsträger 36 zu übertragenden Ladungsbilder erzielen. Infolge der konstanten Stromstärke des Kathodenstroms läßt sich durch geeignete Einstellung des Spannungsteilerwiderstandes 42' bzw. der Fokussierungslinse 18 eine optimale Fokussierung _ao erzielen.The voltage of the high voltage source 22 is selected to be so high that the cathode current of the writing tube 10 is still somewhat below the secondary electron current which flows through the writing wires 34 from the outside to the electrode 40. The working potential of the electrode 40 is biased somewhat negatively at the voltage divider resistor 42 with respect to the write wires 34. In this way, with a constant cathode current, relatively small signal amplitudes of the signal generator 30 make it possible to achieve very large current changes in the writing wires 34 and thus changes in the intensity of the charge images to be transferred to the recording medium 36. _{As a result of the constant amperage of the cathode current, an optimal focusing ao} can be achieved by suitable setting of the voltage divider resistor 42 'or the focusing lens 18.

Für die Elektrode 40 sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Gemäß F i g. 2 besteht die dort gezeigte, der Elektrode 40 von Fig. 1 entsprechende Elektrode aus einem die Schreibdrähte 34 umgebenden, im wesentlichen U-förmigen Blech 46 mit jeweils in dem Zwischenbereich zweier Schreibdrähte stark verkleinertem Schenkelabstand.Various embodiments are possible for the electrode 40. According to FIG. 2 is there shown, the electrode 40 of Fig. 1 corresponding to an electrode surrounding the writing wires 34, substantially U-shaped sheet metal 46 with each strong in the intermediate area of two writing wires reduced leg spacing.

Gemäß F i g. 3 besteht die der Elektrode 40 nach F i g. 1 entsprechende Elektrode aus einem etwa rechteckigen Blech 44 mit parallel bzw. senkrecht zu den Schreibdrähten 34 ausgerichteten Seitenflächen.According to FIG. 3 consists of the electrode 40 according to FIG. 1 corresponding electrode from an approx rectangular sheet 44 with parallel or perpendicular to the writing wires 34 aligned side surfaces.

Diese Ausführungsform ist vorzugsweise dann anwendbar, wenn der Abstand der einzelnen Schreibdrähte 34 verhältnismäßig klein ist.This embodiment is preferably applicable when the distance between the individual writing wires 34 is relatively small.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 besteht die Elektrode 40 aus einem parallel sowie im Abstand zu der Auftreffplatte 32 angeordneten Drahtnetz.According to the embodiment of FIG. 4, the electrode 40 consists of a parallel and im Distance to the target plate 32 arranged wire mesh.

Claims

Patent claims:

1. Electrostatic cathode ray tube, the target of which is embedded insulated from one another Writing wires protrude through electron beams to generate charge images, characterized in that in front of the target plate (32) a modulated with signals and a negatively biased electrode (40) is disposed opposite the writing wires (34).

2. Tube according to claim 1, characterized in that the electrode consists of a die Essentially U-shaped sheet metal (46) surrounding writing wires (34), each in the intermediate area two writing wires (34) with greatly reduced leg spacing (FIG. 2).

3. Tube according to claim 1, characterized in that the electrode consists of an approximately rectangular Sheet (44) with side sheets aligned parallel or perpendicular to the writing wires (43) exists (Fig. 3).

4. Tube according to claim 1, characterized in that the electrode (40) consists of a parallel as well as a wire mesh arranged at a distance from the target plate (32) (FIG. 4).

1 sheet of drawings