DE1464544A1 - Speicherroehrenschaltung - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BOR^ ■■ ■ ■ -·■ DIPL.-ΙΝΘ. QRALFS ■ _t T? ! BRAUNSOHWEia, 15.1.1962

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ENGLISH ELECTRIC VALVE COMPANY LIMITED

English Electric House, Strand London W.C.2 /England

Speicherröhrenschaltung Priorität: England vom 13.1.1961 (Nr.1522/61)

Die Erfindung betrifft Speieherröhrenschaltungen, Gemäss der Erfindung enthält eine Speicherröhrenschaltung eine direktabbildende Speicherröhre, Mittel zur Modulation des Schreib-Elektronenstrahles der Röhre durch die Eingangssignale und Mittel zur Zuführung unterschiedlicher,aufeinanderfolgender periodischer Potentiale zwischen Gitter oder Netz und der Rieselstrahlquelle der Röhre, wobei diese Potentiale in Bezug auf das Sekundäremissions-Verhältnis des Isolators so gewählt werden, dass, wenn keine durch die Signale erzeugten Ladungen vorhanden sind, der Isolator auf ein vorgegebenes Potential stabilisiert wird, um so den Durchtritt von Rieselstrahlelektronen zu verhindern und, wenn durch die «Signale erzeugte Ladungen vorhanden sind, der Isolator auf ein zweites vorgegebenes Potential stabilisiert wird, um den Durchtritt von Rieselstrahlelektronen zu gestatten. Vorzugsweise wird das Potential der Rieselstrahlkatode konstant gehalten und die periodischen Potentiale werden dem Gitter oder Netz zugeführt.

Vorzugsweise sind zwei periodische Potentiale vorgesehen, ebenso sind vorzugsweise die Frequenzen der beiden periodischen Potentiale gleich und konstant. Vorzugsweise treten die beiden unterschiedlichen Potentiale über gleiche Zeitperioden auf und sind so gewählt,dass bei

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NichtVorhandensein gespeicherter Ladungen das höhere der beiden Potentiale allein ein Sekundäremissions-Verhältnis in Bezug auf die Rieselstrahlelektronen erzeugt,das näherungsweise so viel über Eins liegt,wie das entsprechende Sekundäremissions-Verhältnis ,welches durch das kleinere der beiden Potentiale erzeugt wird,unter Eins liegt.

Vorzugsweise werden die vorgenannten ^x'otentiale in Form von Rechteckimpulsen,die zeitlichen Abstand voneinander haben, zugeführt.Dies stellt jedoch,wenn auch es bevorzugt wird, keine Notwendigkeit dar und es können auch andere Wellenformen,bei denen die beiden Potentiale aufeinanderfolgend auftreten, angewandt werden.Beispielsweise kann ein einzelner Impuls mit zwei verschiedenen aufeinanderfolgenden Potentialwerten zur Anwendung kommen,so wie man erhalten würde,wenn man den den zeitlichen Abstand zwischen den vorgenannten näherungsweise rechteckförmigen beiden Impulsen gegen Null gehen läßt.

Bezüglich der Wahl der Folgefrequenz der verschiedenen Potentiale eröffnet sich ein weites Feld,wie auch bezüglich des Auftretens der aufeinanderfolgenden Potentiale und deren Andauer.Im Allgemeinen soll die Folgefrequenz hoch genug sein, um kein sichtbares Flimmern der erzeugten Bilder hervorzurufen und die Andauer der Potentiale sowie das zeitliche Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Potentialen sollte so gewählt werden, daß sich ein Verhältnis zwischen Potentialdauer zur Folgeperiode ergibt,bei dem die Bilder die erforderliche Helligkeit und einen guten Hell-Dunkel-Kontrast aufweisen. Dieses Verhältnis ist umso höher,je höher die Grundheliigkeit ist,jedoch ist die Wahl dieses Verhältnisses unkritisch und

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in der Praxis bei einer gegebenen Röhre und gegebenen Betriebsbedingungen durch. Versuch leicht herauszufinden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Dabei ist Figur 1 eine vereinfachte schematische Abbildung einer Ausführungsform der Erfindung und Fig.2

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ein erläterndes Diagramm.

Die in Fig.1 dargestellte direktabbildende Speicherröhre ist von bekannter Bauform und weist innerhalb eines evakuierten Gehäuses E ein Speichernetz SM,eine Schreibstrahlquelle und eine Rieselstrahlquelle auf der einen Seite des Netzes und einen Leuchtschirm FS auf der anderen Seite des Netzes auf. Der Leuchtschirm ist dabei üblicherweise,wie dargestellt, auf der Innenseite der Abschlußwand des Gehäuses angebracht und hat auf der dem Netz zugekehrten Seite eine metallische Hinterlegung,der im Betrieb ein positives Potential zugeführt wird.Die Schreibstrahlquelle umfaßt eine Katode WG, Steuerelektroden oder sogenannte Gitter WG 1 , WG 2 und WG 3 (das letztere dient zur Fokussierung ), sowie aufeinander senkrecht; stehende Ablenkplattenpaare D zur Erzeugung des 3c.'ireibstrahlfleckes bzw. dessen Ablenkung über das Speichernetz naci- einem vorgegebenen Schema. Die Rieseifetrahlquelle unn"at-:st eine Katode FC und Elektroden FG 1, FG2 und FG 3» wobei FG 3 durch einen ".Vandniederschlag und FG 2 teilweise durch einen ..'andniederüc .lag gebildet wird. Ein Sekundärelektronen-3a;LJnelnetz CLi zum Ja ..mein der Sekundärelektronen von dem Gpeichernetz SLi ist auf der der otrahlquelle zugekehrten Seite dor Speicherelektrode dieser benachbart vorgesehen.

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Die abzubildenden Signale werden der Schreibstrahlsteuerelektrode WG 1. von einer Signalquelle SS zugeführt, um den abtastenden Schreibstrahl in seiner Intensität zu modulieren» Eine periodische Welle, die aus zwei annähernd rechteckförmigen Impulsen verschiedener Amplitude und gleicher Dauer besteht, wird von einer Quelle PS zusammen mit einem Gleichspannungs-Potential, dessen Wert am besten durch Versuch ermittelt wird, der Hinterlegungselektrode (nicht einzeln dargestellt) des Speichernetzes SM zugeführt.

Der obere Teil von Fig. 2 zeigt.den gewünschten Verlauf des Sekundäremisssions-Verhältnisses R (Verhältnis der emittierten Seiundärelektronen zu den einfallenden Primärelektronen) über die Spannung V der Isolierfläche des Speichernetzes gegen die Rieselstrahlquellen-Katode einer direkt abbildenden Speicherröhre, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die horizontale Linie X stellt das Sekundär emissions-Verhältnis EIlTS dar. Im unteren Teil der Fig. 2 ist in herkömmlicher Art die Wirkung der von der Quelle PS zugeführten Impulse dargestellt. Dabei ist vertikal die Zeit T aufgetragen und über diese sind horizontal die Werte der Spannung V der Isolierfläche des Speichernetzes SM gegenüber dem Potential der Rieselstrahl-Katode, vorausgesetzt, dass die Rieselstrahlquelle in Betrieb ist, aufgetragen. Nimmt man an, dass keine Ladungen in das Netz eingeschrieben sind, so wird die Isolierfläche des Speichernetzes, wenn eine Folge kleiner Spannungsimpulse von geeigneter Amplitude wie die Impulse P 1 der Hinterlegungselektrode des Speichernetzes zugeführt werden, Elektronen von dem Rieselstrahl während des Auftretens der Impulse aufnehmen und selbst eine negative Spannung annehmen,

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die annähernd gleich der Amplitude der Impulse von beispiels^ weise — 4- Volt ist, line derartige Spannung ist stärker negativ als die, die schwarz (d.h. völlig dunkel) auf dem Bildschirm entspricht. Unter diesen Bedingungen treten keine Rieselelektronen durch das Netz zu dem Bildschirm, während der Zwischenräume zwischen den Impulsen hindurch. Dies entspricht der Anfangseinstellung der Röhre.

Nimmt man nun an, dass eine periodische Wellenform aus zwei annähernd rechteckförmigen Impulsen mit zeitlichem Abstand voneinander und verschiedener Amplitude, wie durch die Impulse P 1 und P 2 dargestellt werden, dem Gitter oder Netz zugeführt werden, und nimmt man weiterhin an, dass keine Signale der Speicherelektrode eingeschrieben sind, so ist die Amplitude des Impulses P 2 derart, dass ein Sekundäremissions-Verhältnis R, welches gerade über EINS liegt (d.h. die Amplitude ist so gross, dass das Potential des Isolators gerade das sogenannte' erste übergangspotential, bei dem die Sekundaremissionskurve in Fig. 2 die Linie X schneidet, überschreitet), erzeugt wird. Daraus ergibt sich, dass während des Auftretens des Impulses P 2 Rieselstrahlelektronen, die auf dem Isolator der Speicherelektrode auftreffen, dessen Potential positiv anheben. Der folgende Impuls P 1 ist nun bestrebt, den Isolator um einen geringen Betrag positiv anzuheben derart, dass ein Sekundäremissions-Verhältnis R erzeugt wird, welches geringfügig unter EINS liegt und zwar weniger als der Vergleichswert von R während des Impulses P 2 über EINS liegt. Daraus ergibt sich, dass das Potential des Isolators während des Auftretens des Impulses P 1 zum Negativen tendiert, jedoch um einen Wert

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der geringer Ist als die positive Tendenz während"des Auftretens des Impulses P 2, Durch den Umstand, dass der Sekundäremissionsverlauf der Isolatorfläche bei einem Potential von OV ein Gefälle hat, das entgegengesetzt gerichtet und im Wert grosser ist als das am ersten Übergangspotential, wird ein Punkt erreicht, bei dem die positive Tendenz während des Impulses P 2 durch die negative Tendenz während des Impulses P 1 kompensiert wird (d.h., der Impuls P 2 erzeugt ein Sekundäremissions-Yerhältnis R , welches sehr viel mehr über EIUS liegt als das durch den Impuls P 1 erzeugte unter EINS liegt), und die Isolatorfläche nimmt ein im wesentlichen stabilisiertes Potential an, das zwischen den Impulsen "schwarz" auf dem Bildschirm entspricht. In Fig. 2 wird dies durch den Teil der Zeichnung oberhalb der Linie W dargestellt (in der Darstellung erzeugt P 1 ein Verhältnis von etwa 0,75 und P 2 ein Verhältnis von etwa 1,25)«.

Es soll nun die Schreibstrahlquelle, deren Katodenpotential unter dem der Rieselstrahlkatode liegt und so beschaffen ist, dass ein Sekundäremissions-Verhältnis grosser als EINS erzeugt wird, ein positives Ladungsbild in das Speichernetz einschreiben» Der Teil in Fig. 2 unterhalb der Linie W deutet die Wirkung, die eine dieser gespeicherten Ladungen hat, an.'Es wird nämlich gleichmässig das Potential der Zonen der Isolatoroberfläche des Speichernetzes, die von dem Schreibvorgang während des Auftretens der beiden Impulse betroffen werden, erhöht. Wie ersichtlich, bleibt der Wert des Verhältnisses R an der Spitze des kleineren Impulses nicht langer so stark unter EINS , wie der Wert des

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genannten Verhältnisses an der Spitze des grösseren Impulses darüber liegt. Dies erfolgt auf Grund der Abflachung der Sekundäremissionskurve zwischen 0 und dem ersten Übergangspotential. Folglich haben die genannten Zonen des Speicherisolators die Tendenz,·positiver zu werden. Diese Tendenz besteht, wird jedoch dadurch, dass die beschriebenen Zonen der Isolatorfläche zwischen den Impulsen ein Potential haben, das unterhalb des ersten Übergangspotentials liegt, und folglich auf das Katodenpotential stabilisiert sind, wodurch sie sehr schnell Nullpotential annehmen, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, überwunden. Wenn Nullpotential erreicht ist, überschreitet der Wert der positiven Ladung, die der Speicherisolator während des Impulses P 2 angenommen hat, noch den, der während des Impulses P 1 verloren gegangen ist, jedoch wird der Isolator durch die Katodenstabilisierung auf Nuilpotentkl gehalten. Unter diesen Bedingungen treten natürlich RieseIstrahlelektronen durch das Speichernetz hindurch und die beschriebenen Zonen werden auf dem Leuchtschirm abgebildet.

Ist die Intensität des Schveibstrahles nicht hinreichend, die beschriebenen Zonen des Speicherisolators positiv anzuheben, so nehmen diese Zonen nichtdestoweniger ein Potential an, das weniger negativ ist als das der unbeschrieoenen Zonen.

Liegt die Potentialzunähme der bs3chriebenen Zonen über eine., vorgegebenen !deinen V/ert, so entspricht die Spitze des Impulses P 2 einen pekundäremissions-Verhältnis R, welches EINS um einen V«ert überschreitet, der grosser ist als der .Vert von R unter EINS liegt, der der Spitze des ·

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Impulses P 1 entspricht, !folglich nimmt das Potential der beschriebenen Zonen im positiven Sinne zu, bis sie auf Nullpotential stabilisiert sind.

Sind also keine Ladungen auf dem Netz eingeschrieben, so nimmt seine Isolatorfläche ein Potential an, das die Elektronen des Rieselstrahles vom Leuchtschirm absperrt. Wo jedoch Ladungen eingeschrieben sind, treten Rieselstrahlelektronen durtfh das Netz zu dem Leuchtschirm mit einer Intensität hindurch, die für praktische Zwecke unabhängig von der Stärke des Modulationssignals der Schreibstrahlquelle ist. Es wird daher ein "schwarz-weiss" - Bild (zum Unterschied von einem Halbton-Bild) erzeugt.

Die Impulse P 1 und P 2 müssen nicht notwendig von gleicher Dauer sein. In diesem Pail müssen die Amplituden der Impulse nicht so beschaffen sein, dass sie, wenn die Isolatorfläche der Speicherelektrode keine eingeschriebenen Ladungen trägt, Sekundäremissions-lTerhältnissen R entsprechen, die gleich und entgegengesetzt gerichtet um EINS herum liegen. Sie müssen vielmehr Werte haben, die unter diesen Bedingungen bewirken, dass der Wert der positiven Ladung, die der Isolator während des grösseren Impulses annimmt, gleich dem während des kürzeren Impulses verlorenen entspricht. Die Amplituden der Impulse müssen weiterhin so ausgelegt sein, dass, wenn der Isolator auf Katodenpotential der Rieselstrahlquelle liegt, der Wert der positiven Ladung während des grösseren Impulses den der während des kleineren Impulses verloren geht, überschreitet.

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Darüber hinaus können die verschiedenen Potentiale, die dem Gitter oder Netz zugeführt werden, die Form eines einzelnen Impulses haben, wie man erhalten würde, wenn der Zeitabstand zwischen den vorgenannten beiden Impulsen, ob diese nun gleiche Dauer haben oder nicht, zu UUI/L gemacht würde.

Gespeicherte Signalbilder, die dem Netz eingeschrieben sind, können offensichtlich gelöscht werden, indem die Impulse mit der grösseren Amplitude in der periodischen Doppelimpulswelle weggelassen werden. Falls erwünscht, können Mittel zur Binregelung der Amplitude eines oder beider Impulse der Welle vorgesehen werden.

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Claims (7)

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   Dr. Εχρί

   Patentansprüche

   ISpeicherröhrenschaltung mit einer direkt abbildenden Speicherröhre, gekennzeichnet durch Mittel zur Modulation des Schreib- jglektronenstrahles der Röhre durch die Eingangssignale und Mittel zur Zuführung unterschiedlicher, aufeinander folgender periodischer Potentiale zwischen Gitter oder Netz und der Rieselstrahlquelle der Röhre, wobei diese Potentiale in Bezug auf das Sekundäremi ssions-Verhältnis so gewählt sind, dass, wenn keine durch die Signale erzeugten Ladungen vorhanden sind, der Isolator auf ein vorgegebenes Potential stabilisiert wird, um so den Durchtritt von Rieselstrahlelektronen zu verhindern und, wenn durch die Signale erzeugte Ladungen vorhanden sind, der Isolator auf ein zweites vorgegebenes Potential stabilisiert wird, um den Durchtritt von Rieselstrahlelektronen zu gestatten.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Potential der Rieselstrahlkatode konstant gehalten und die periodischen Potentiale dem Gitter oder Hetz zugeführt werden.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei periodisch auftretende Potentiale.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Folgefrequenzen der beiden Potentiale gleich

   und konstant sind. 909815/0348 ORiGiNAL iNSPECTEo'

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5. 5. Schaltung nach. Anspruch 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet,' dass die beiden verschiedenen Potentiale gleiche Zeitdauer haben und so gewählt sind, dass bei Nichtvorhandensein gespeicherter Ladungen das höhere der beiden Potentiale allein ein Sekundäremissions-Verhältnis in Bezug auf die Rieselstrählelektronen erzeugt, das annähernd so viel über EINS liegt, wie das entsprechende Sekundäremissions-Verhältnis, das durch das kleinere der beiden Potentiale allein erzeugt wird, unter EINS liegt.
6. 6„ Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Potentiale in Form von Rechteck-Impulsen, die zeitlichen Abstand voneinander haben, zugeführt werden.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gitter oder Netz und der Katode der Rieselstrahlquelle der Röhre ein periodischer Impuls mit zwei verschiedenen, aufeinander folgenden Potentialwerten zugeführt wird.

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