DE1564263C3 - Schaltungsanordnung zum Betrieb eines aus einer Hochspannungsquelle gespeisten elektronenoptischen Abbildungssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines aus einer Hochspannungsquelle gespeisten elektronenoptischen Abbildungssystems mit mindestens einer fotoelektrischen Schicht bei wechselnder Umgebungshelligkeit.

Derartige Abbildungssysteme, wie z. B. ein- oder mehrstufige Bildwandler und Lichtverstärkerröhren, werden — wenn sie im Dauerbetrieb arbeiten — leicht durch geringen Anstieg der Umgebungshelligkeit infolge von Überlastung von Kathode und Schirm zerstört. In der Regel wird die Versorgungsspannung für die elektronenoptischen Abbildungssysteme mittels einer Spannungsvervielfacherschaltung gewonnen. Wegen der Trägheit dieser Schaltung, die durch die Entladezeiten der Kondensatoren bedingt ist, ist es oft nicht möglich, eine Spannungssteuerung von der Niederspannungsseite vorzunehmen, wie sie zum Schutz gegen Überlastung wünschenswert wäre.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines von einer Hochspannungsquelle gespeisten elektronenoptischen Abbildungssystems zu schaffen, mit der eine Beschädigung bzw. Zerstörung des Abbildungssystems durch einen Anstieg der Umgebungshelligkeit verhindert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere in Reihe geschaltete lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente parallel zum elektronenoptischen Abbildungssystem geschaltet sind, daß ein oder mehrere in Reihe geschaltete lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente in Reihe zwischen Hochspannungsquelle und Abbildungssystem geschaltet sind und daß ein pulsförmiger Lichtstrom, dessen Impulsfrequenz und dessen Impulsdauer von der Umgebungshelligkeit gesteuert werden, abwechselnd die in Reihe und die parallel zum Abbildungssystem geschalteten Halbleiterschaltungselemente beaufschlagt.

Mit Hilfe der Erfindung wird nun erreicht, daß einfach durch Änderung der Impulsfrequenz sowie der Impulsbreite des impulsförmigen Lichtstromes eine Änderung des zeitlichen Mittelwertes des Versorgungsstromes für das elektronenoptische Abbildungssystem und damit eine schnelle und einfache Regelmöglichkeit in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit erzielt wird, ohne daß ein Eingriff etwa in die Hochspannungsquelle erforderlich ist. Die Schaltungsanordnung hat nun den weiteren Vorteil, daß der zeitliche Mittelwert des Versorgungsstromes bei einem Anstieg der Umgebungshelligkeit über einen bestimmten zulässigen Wert im wesentlichen konstant gehalten werden kann.

Es wäre denkbar, den Impulsbetrieb auch auf andere Weise zu erreichen. Jedoch kommen herkömmliche Schalter für den Impulsbetrieb von elektronenoptischen Abbildungssystemen nicht in Frage. Mechanische Schalter sind zu träge, und bistabile Multivibratoren können nicht verwendet werden, weil es für höhere Spannungen keine Transistoren gibt. Auch Relais kommen für Spannungen bis zu 20 kV nicht in Betracht.

Die Erzeugung einer impulsförmigen Versorgungsspannung für elektronenoptische Abbildungssysteme geschieht nun wie folgt:

Infolge Belichtung der in Reihe und der parallel ge-

schalteten Halbleiterschaltungselemente steigt ihr durchgelassener Strom um mehrere Zehnerpotenzen an. Bei Belichtung der in Reihe mit dem elektronenoptischen Abbildungssystem liegenden Halbleiterschaltungselemente ist dieses an die Spannungsquelle ange-

schlossen, so daß ein Strom fließen kann. Er wird unterbrochen, sobald der Lichtstrom unterbrochen ist. Werden nun die parallel zum elektronenoptischen Abbildungssystem liegenden Halbleiterschaltungselemente belichtet, wird über sie die kapazitive Ladung des elektronenoptischen Abbildungssystems kurzgeschlossen. Die Hochspannungsquelle, ζ. B. eine Spannungsvervielfacherschaltung, wird dabei durch die in Reihe zum elektronenoptischen Abbildungssystem liegenden gesperrten Halbleiterschaltungselemente belastet, jedoch

bleibt auf Grund des niedrigen, durch die Halbleiterschaltungselemente fließenden Stromes die Hochspannungsquelle praktisch aufgeladen, so daß sofort nach erneuter Belichtung der in Reihe zum elektronenoptischen Abbildungssystem liegenden Halbleiterschaltungselemente ein Strom fließen kann. Die Zeitkonstante des Anstiegs und des Abfalls des Stromes ist dabei abhängig von den Kapazitäten der Halbleiterschaltungselemente und des elektronenoptischen Abbildungssystems sowie deren Widerständen. Als lichtemp-

findliche Halbleiterschaltungselemente können die an sich bekannten lichtempfindlichen Halbleiterbauelemente verwendet werden. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente in Sperrichtung

zur Hochspannungsquelle geschaltete lichtempfindliche Halbleitergleichrichter vorgesehen sind.

In der Zeichnung sei der prinzipielle Aufbau einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung dargestellt. Eine Hochspannungsquelle 10 speist eine Bildwandlerröhre 11. In Reihe zur Bildwandlerröhre 11 und parallel zu ihr sind lichtempfindliche Halbleitergleichrichter 12 und 13 geschaltet. Zur Erzielung eines Impulsbetriebes der Bildwandlerröhre 11 werden die Halbleitergleichrichter 12 und 13 abwechselnd von einem pulsförmigen

Lichtstrom beaufschlagt. Impulsfrequenz und Impulsbreite des pulsförmigen Lichtstromes stehen dabei in direkter Abhängigkeit von der Helligkeit der Umgebung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines aus einer Hochspannungsquelle gespeisten elektronenoptischen Abbildungssystems mit mindestens einer fotoelektrischen Schicht bei wechselnder Umgebungshelligkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere in Reihe geschaltete lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente (13) parallel zum elektronenoptischen Abbildungssystem (11) geschaltet sind, daß ein oder mehrere in Reihe geschaltete lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente (12) in Reihe zwischen Hochspannungsquelle (10) und Abbildungssystem (11) geschaltet sind und daß ein pulsförmiger Lichtstrom, dessen Impulsfrequenz und dessen Impulsdauer von der Umgebungshelligkeit gesteuert werden, abwechselnd die in Reihe und die parallel zum Abbildungssystem geschalteten Halbleiterschaltungselemente (12 bzw. 13) beaufschlagt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente in Sperrichtung zur Hochspannungsquelle geschaltete lichtempfindliche Halbleitergleichrichter vorgesehen sind.