DE1296168B - Abtast-Elektronenstrahlquelle fuer eine Fernsehkameraroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Abtast-Elektronen- tritt. Die Art dieses Fehlers soll nachfolgend in Zu-

strahlquelle für Fernsehkameraröhren der Art, bei sammenhang mit F i g. 1 der Zeichnung beschrieben

der Bildsignale durch Abtastung einer Speicherelek- werden. Diese Figur zeigt, soweit zum Verständnis

trode, in die ein elektrisches Ladungsbild des zu des erwähnten Fehlers notwendig, eine typische beübertragenden Gegenstandes eingeschrieben ist, mit 5 kannte ElektronenstraMquelle, wie sie gegenwärtig

einem Elektronenstrahl abgeleitet werden. Eine be- üblich bei Superorthikonröhren mit Isocon-Abtastung

kannte Kameraröhre dieser Art ist das Superorthikon. zum Einsatz kommt.

Bei einer derartigen Kameraröhre trifft ein Teil der Gemäß F i g. 1 enthält die Glühelektronenstrahl-Elektronen des abtastenden Strahls auf die Speicher- quelle eine durch einen Heizer 2 geheizte Katode 1. elektrode auf, während andere reflektiert werden, be- 10 Die nicht dargestellten Teile der Röhre entsprechen vor sie die Speicherelektrode tatsächlich erreichen. denen in einem bekannten Superorthikon. Der Ka-Die auf die Speicherelektrode auftreffenden Elektro- tode benachbart ist das mit 3 bezeichnete erste Gitter nen neutralisieren zum Teil die Ladungen und wer- oder Steuergitter, das eine Mittelöffnung 31 aufweist, den derart von der Speicherelektrode aufgenommen. Es folgt das mit 4 bezeichnete zweite Gitter (welches Zum anderen Teil werden sie durch zufällige Streu- 15 ein Beschleunigungsgitter ist) mit einer Mittelöffnung ung an der Oberfläche der Speicherelektrode reflek- 41 und weiter die erste Dynode 5 (mit der Lochtiert. blende 51) des Dynodensystems. Die anderen Dyn-Der abtastende Strahl von der Elektronenstrahl- öden des Systems sind rund um den Strahlquellenaufquelle der Röhre verursacht so die Entstehung zweier bau verteilt angeordnet und werden von diesem gerücklaufender Strahlen, von denen beide durch das 20 haltert. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind diese dem Bild repräsentative Ladungsbild auf der Spei- weiteren Dynoden nicht dargestellt. Die Lochblenden cherelektrode moduliert sind. Der eine Strahl wird 31, 41 und 51 fluchten untereinander und mit der nachfolgend als der »reflektierte Strahl« bezeichnet Katode. Typische praktische Betriebspotentiale der und besteht aus Elektronen, die aus der Nähe der Elektroden 1, 3, 4 bzw. 5 gegen Erde sind Erde, etwa Speicherelektrode zurückreflektiert worden sind und 25 — 60 V, + 300 V und + 300 V. Im Betrieb werden die Speicherelektrode nicht tatsächlich getroffen Elektronen von der Katode 1 durch die Spannungen haben. Der andere Strahl wird nachfolgend als der Elektroden 4 und 5 beschleunigt und zu einem »Streustrahl« bezeichnet und besteht aus Elektronen, dünnen Strahl geformt. Die Formung des Strahlquerdie tatsächlich auf die Speicherelektrode aufgetroffen Schnitts erfolgt dabei durch die Blende 51. Der Strahlsind und durch Streuung an deren Oberfläche zurück- 30 durchmesser beträgt in einem typischen Fall geworfen wurden. Beide rücklaufenden Strahlen kön- 0,0375 mm. Das erste Gitter 3 ist das Steuergitter, nen grundsätzlich für die Ableitung von Bildsignalen und die an dieses Gitter angelegte Spannung steuert ausgenutzt werden. Bei der sogenannten Superorthi- die Intensität des austretenden Strahls. Wie vorkon-Abtastung werden Bildsignale hauptsächlich aus stehend ausgeführt, wird das Gitter gegenüber Katode dem reflektierten Strahl abgeleitet, während bei der 35 mit einer negativen Spannung betrieben, sogenannten Isocon-Abtastung die Bildsignale haupt- Eine ElektronenstraMquelle gemäß F i g. 1 zeigt in sächlich aus dem Streustrahl abgeleitet werden. In einer Superorthikonröhre mit Isocon-Abtastung den beiden Fällen werden die rücklaufenden Elektronen Fehler, daß ein Teil der Elektronen den dünnen des für die Ableitung des Bildsignals ausgenutzten Strahl an der strahlbegrenzenden Lochblende 51 mit Strahls von der ersten Dynode eines Dynoden-Elek- 40 einer hinreichend hohen Radialkomponente der tronenvervielfacher-Systems aufgenommen. Ein der- Energie verlassen und, während der Strahl zur Speiartiges, Sekundärelektronen emittierendes Verviel- cherelektrode hin gerichtet ist, direkt zu anderen fachersystem enthält üblicherweise Dynoden, die Elektroden, wie z. B. der Elektronenvervielfachungsrund um das Elektronenstrahlerzeugungssystem der elektrode oder Dynode 5, wandern. Elektronen, die Röhre herum angeordnet sind. Die Bildsignale wer- 45 sich derart verhalten, sind Rauschquellen. Daher wird den an einem Widerstand im Stromkreis der letzten durch diesen Effekt das Signal-Rausch-Verhältnis des Anode des Dynodensystems abgeleitet. Bei der Super- Ausgangssignals der Röhre verschlechtert. Die Erfinorthikon-Abtastung ist die ElektronenstraMquelle so dung zielt darauf ab, diesen Fehler zu verringern oder ausgelegt, daß die Radialbewegung der Elektronen im zu beseitigen.

Abtaststrahl minimal ist, so daß der bildsignalmodu- 50 Diese Aufgabe wird bei einer Fernsehkameraröhre lierte Rückstrahl aus dem reflektierten Strahl und der genannten Art dadurch gelöst, daß die Röhre eine beliebigen Streustrahlelektronen, die zum Rauschen ElektronenstraMquelle mit einer zusätzlichen Lochbeitragen, besteht. Im Fall der Isocon-Abtastung ist blendenelektrode zwischen einem elektronenbeschleuandererseits die ElektronenstraMquelle so ausgelegt, nigenden Lochgitter der Strahlquelle und einer folgendaß in dem von ihr ausgesandten Strahl eine beträcht- 55 den elektronenbeschleunigenden Lochblendendynode liehe Radialkomponente der Elektronenbewegung aufweist, wobei die Lochblende in dem elektronenenthalten ist. Folglich ergibt sich ein kräftig modu- beschleunigenden Gitter so bemessen und angeordnet lierter Rückstrahl, der zur Ableitung von Bildsignalen ist, daß sie als strahldefinierende Blende der Strahlgenutzt werden kann, vorausgesetzt, daß der reflek- quelle wirkt und die zusätzliche Elektrode mit einer tierte Strahl wirksam unterdrückt werden kann. 60 Spannung betrieben wird, die gegenüber den Span-Obgleich die Erfindung auch auf Kameraröhren nungen des Beschleunigungsgitters und der Dynode der beschriebenen Art, bei denen die Superorthikon- derart negativ ist, daß sie eine beträchtliche Anzahl Abtastung angewandt wird, anwendbar ist und dabei von Elektronen mit einer großen Radialkomponente Vorteile zeigen kann, so ist sie vorwiegend für die der Energie herausnimmt.

Anwendung auf Kameraröhren, bei denen die Isocon- 65 Nach einer Weiterbildung der Erfindung enthält

Abtastungs Anwendung findet, gedacht. Hauptziel eine Fernsehkameraröhre mit Isocon-Abtastung eine

der Erfindung ist, einen Fehler zu verringern, der bei Elektronenstrahlquelle, die, in der Reihenfolge der

Röhren mit dieser Abtastart stark in Erscheinung Aufzählung, eine Katode, ein Steuergitter mit Loch-

blende, ein elektronenbeschleunigendes Gitter mit einer engen Lochblende, die der Definition des Strahlquerschnitts dient, eine zusätzliche Lochblendenelektrode und eine Dynode mit Lochblende aufweist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Lochblendenelektrode zwischen dem Beschleunigungsgitter mit der strahlquerschnittsdefinierenden Lochblende und einer Lochdynode wurde für eine Superorthikonröhre mit Isocon-Abtastung experimentell gefunden und führt zu einer sehr wesentliehen Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses der Röhre, wodurch eine beachtlich bessere Auflösung erzielt werden kann.

F i g. 2 zeigt in ähnlicher Form wie F i g. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahlquelle.

Die in F i g. 2 dargestellte Elektronenstrahlquelle enthält eine Katode 1 mit einem Katodenheizer 2, ein erstes Gitter oder Steuergitter 3 mit einer Lochblende 31, ein beschleunigendes Gitter 4 mit einer Loch- ao blende 42 und eine Dynode 5 mit einer hier mit 52 bezeichneten Lochblende. Die Lochblende 52 dient nicht wie die Lochblende 51 in F i g. 1 zur Definition des Elektronenstrahlquerschnitts. Gemäß F i g. 2 ist die strahldefinierende Blende die mit 42 bezeichnete Lochblende des Gitters 4. Wie ersichtlich, ist die Lochblende 42 sehr viel enger als die Blende 41 gemäß Fig. 1. Sie hat in einem praktischen Fall einen Durchmesser von 0,0375 mm, während die Blende 52 in der Dynode beträchtlich größer ist als die strahlquerschnittsdefinierende Blende 51 gemäß Fig. 1. Zwischen den Elektroden 4 und 5 ist eine zusätzliche Elektrode 6 vorgesehen, die eine Lochblende 61 aufweist und (über nicht dargestellte Verbindungen) an einer Spannung, die gegenüber denen der Elektroden 4 und 5 geeignet negativ ist, betrieben wird. Die Spannung ist so gewählt, daß die meisten der Elektronen, welche eine so große Energie-Radialkomponente aufweisen, daß sie nach Durchlaufen der Blende 52 den Strahl verlassen und direkt zu einer der anderen Elektroden, wie der Elektronenvervielfacherelektrode oder Dynode 5, abgelenkt würden, ohne zur Speicherelektrode zu gelangen, entfernt werden. Typische praktische Werte für die Betriebsspannungen der Elektroden 1, 3, 4, 5 und 6 gemäß F i g. 2 sind in dieser Reihenfolge 0, etwa —60, +300, + 300 und +70 Volt gegenüber Erde.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Abtast-Elektronenstrahlquelle für eine Fernsehkameraröhre der Art, bei der Bildsignale durch Abtastung einer Speicherelektrode, in die ein elektrisches Ladungsbild des zu übertragenden Gegenstandes eingeschrieben ist, mit einem Elektronenstrahl abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlquelle eine zusätzliche Lochblendenelektrode (6) zwischen einem elektronenbeschleunigenden Lochgitter (4) und einer folgenden elektronenbeschleunigenden Lochblendendynode (5) aufweist, daß die Lochblende (42) in dem elektronenbeschleunigenden Gitter (4) so bemessen und angeordnet ist, daß sie als strahlquerschnittsdefinierende Blende der Strahlquelle wirkt und daß die zusätzliche Elektrode (6) mit einer Spannung betrieben wird, die gegenüber den Spannungen des Beschleunigungsgitters (4) und der Dynode (5) derart negativ ist, daß sie eine beträchtliche Anzahl von Elektronen mit hoher Radialkomponente der Energie entfernt.

2. Abtast-Elektronenstrahlquelle nach Anspruch 1 für eine Fernsehkameraröhre, bei der Isocon-Abtastung angewandt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlquelle in der Folge der Aufzählung eine Katode (1), ein Steuergitter (3) mit Lochblende (31), ein elektronenbeschleunigendes Gitter (4) mit einer engen Lochblende (42), die der Definition des Strahlquerschnitts dient, eine zusätzliche Lochblendenelektrode (6) und eine Dynode (5) mit Lochblende (52) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen