DE1564746A1

DE1564746A1 - Ablenkjoch magnetisches Ablenksystem

Info

Publication number: DE1564746A1
Application number: DE19661564746
Authority: DE
Inventors: Gabor William Dixon
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1965-10-23
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1970-03-26
Also published as: CH482292A; NL6903408A; US3430169A; FR2034263A2; FR1501139A; IL31691A0; IL31691A; NL6614729A; FR2034263B2; GB1163548A; CH530712A; JPS4915645B1; DE1910855A1; NL153714B

Description

SANDERS ASSOCIATES ING. ''HO

NASHNA

ABLENKJOCH
MAGNETISGHIiIS ABLENKSYSTEM

• Ein/magnetisches Ablenkjoch ist ein System von magnetischen Polen, die auf dem Hals einer Kathodenstrahlröhre angeordnet sind. Die Pole dienen dazu, den in der Röhre gebildeten elektronischen Strahl gesteuert in die eine oder andere Richtung von dem geraden Weg abzulenken, sodaß der Strahl bestimmte Punkte auf der dichtfläche berührt und darauf sichtbare Anzeigen erzeugt. Durch geeignete Änderung der magnetischen Felder kann man den Elektronenstrahl vertikal und horizontal und vorwärts und rückwärts über die Sichtfläche streichen lassen. Durch gleichzeitige Aussteuerung der Intensität des Strahles kann dann eine sichtbare Anzeige oder 'ein· Bild auf der Röhrenfläche erzeugt werden. Von dieser Art Röhre wird bei den herkömmlichen Haushalts-Fernsehempfängern allgemein Gebrauch gemacht.

Ablenkungsjochs haben im allgemeinen die Form von sattelförmigen Wicklungen, die um den Hals der Kathodenstrahlröhre angeordnet sind. In einem Joch, das für Strahlablenkung in zwei Richtungen geeignet ist, wie dies bei einer Fernsehempfängerröhre verwendet wird, gibt es zwei Wicklungspaare. Die Wicklungen jedes Paares befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Röhrenhalses und liegen um 90° versetzt um die Röhre herum. Bei Erregung erzeugen die beiden Wickelpaare rechtwinklig aufeinandertreffende magnetische Felder durch den Hals der Kathodenstrahlröhre. Diese Felder liegen auch lotrecht zu dem Weg des in der Röhre erzeugten, nicht abgelenkten Elektronenstrahles. Durch angemessene Änderung der Stromstärken in den Wicklungspaaren kann die Richtung und die Stärke der magnetischen Felder so verändert werden, daß der Elektronenstrahl abgelenkt wird, um das richtige Bild auf der Röhrenfläche zu ergeben. Frühere Strahlablenkungsjochs umfassen' im allgemeinen auch eine Ummantelung oder einen Überwurf aus Material mit geringem magnetischen Widerstand, wie Ferrit, welches dicht um die Wicklungen herum angebracht ist, um die Bildung des magnetischen Feldes zu unterstützen und die magnetische Kraftliniendichte durch den Hals der Röhre zu verstärken.

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Nur der Bestandteil des magnetiachen Feldes, der lotrecht zum Elektronenstrahl ist, trägt zur Strahlablenkung bei. Deshalb können die bisherigen Jochs, deren Felder lotrecht zu dem nicht abgelenkten Strahl stehen, die größte Menge der zur Verfügung stehenden Energie zur Strahlablenkung nur so lange benutzen, wie der Strahl im wesentlichen nicht abgelenkt ist. Wenn der Strahl von seinem geraden Leitungsweg abweicht, wird der Bestandteil des Feldes, der lotrecht zu dem Strahl ist, kleiner, und die Wirksamkeit des Feldes fällt dementsprechend ab. Zur gleichen Zeit erhöht sich der Bestandteil des Feldes, der parallel zu dem abgelenkten Strahl ist'. Dieser letztere Lan jsbestandteil neigt dazu, die Fokusaierweite des Strahles zu verkürzen und eine Trübung (Entmndelung) des Leuchtfleckes auf d er Röhrensichtflache zu bewirken.

Die Trübungswirkung tritt überwiegend besonders an den beiden Jochenden auf. An diesen Punkten treten uneinheitliche Grenzbereiche von den Jochenden aus, um überwiegend Längsfeldbestandteile zu erzeugen, sofern nichts unternommen wird, um dies zu verhindern. Der Grenzbereich auf den Schirmende des Joches neigt dazu, magnetische Kraftlinienzeilen zu erzeugen, welche den Elektronenstrahl in ganz verschiedenen Winkeln aufnehmen, je nach dem Grad und der Richtung der Strahlablenkung. Dementsprechend variiert die zur Strahlablenkung beisteuernde, zur Verfugung stehende Energie hauptsächlich nach dem Grad der Strahlablenkung. Und was noch wichtiger ist, wenn der Elektronenstrahl nach größeren Winkeln abknickt, wird der Strahl in unterschiedlicher Höhe getrübt. Diese Wirkungen ergeben sich aus der Tatsache, daß der Strahl einen begrenzten Querschnitt hat". Deshalb ist der Grad der Ablenkung und der Trübung verschiedener Teile des Strahles nicht der gleiche. Das Endergebnis ist, daß die Stelle auf der Röhrensichtflache nicht nur getrübt ist, wenn sie aus der Mitte des Schirmes heraustritt, sondern.auch die Leuchtflecksymmetrie ist anders als die erwünschte runde Form.

Der Grenzbereich am Strahlsystemende des Joches bewirkt auch vorzeitige Strahlablenkung, die wiederum erforderlich macht, daß das Joch kürzer gehalten wird, um zu verhindern, daß der Strahl den Hals der Röhre trifft. Zudem kann der nach außen ·. gebogene Grenzbereich durch die metallischen Teile des

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elektronischen Strahlsystems in der Röhre aufgefangen werden. Streuetröme (Eddy current), die durch die magnetischen Peldbestandteile von hoher Frequenz so an diese Teile induziert werden, bewirken eine Verzerrung des Bildes auf der Röhrenfläche. Diese Verzerrung durch Streustrom hängt von der Frequenz ab. Sie .etört besonders bei Informationsanzeigesystemen, wo es erwünscht ist, Bilder auf /her Röhrenfläche mit sehr hoher Geschwindigkeit aufzuzeichnen.

Ee wurden Versuche unternommen, die.obengenannten Probleme mit dem naheliegenden Behelf zu überwinden, die End- oder Einschnürungspunkt-Segmente der Wicklungen, welche die Grenzbereiche ansteigen lassen, soweit wie möglich vom.Elektronenstrahl zu entfernen. Deshalb wurden die gegenüberliegenden Enden der Wicklungen nach außen erweitert, weg vpn dem Hals der Kathodenstrahlröhre. Weiterhin, wurde am Strahlsystemende des Joches ein Randring aus Material mit geringem magnetischen Widerstand vom Jochende eingelegt, um die übrigen dort befindlichen Grenzbersiche m -netisch "kurzzuschließen".

Während dieb Unternehmen das Problem etwas erleichtert haben, verbleiben doch immer noch beträchtliche Grenzbereiche, besonders auf dem Schirmende des Joches. Und was noch wichtiger ist, die zur Lösung des Grenzbereichproblems unternommenen Schritte haben die allgemeine Induktivität des Joches beträchtlich erhöht, ohne daß in den verwendbaren magnetischen Kraftlinien eine Erhöhung auftrat. ^Allein der Randring erhöhte die Induktivität um fast 30$, und das Erweitern der Wicklungssegmente nach außen erhöhte öle allgemeine Induktivität sogar noch mehr. Wenn man bedenkt, daß der Frequenzgang des Joches durch seine Eigenresonanz-Frequenz begrenzt ist"i und daß dadurch Induktivität und Kapazität umgekehrt proportional zur Eigenresonanz sind, so ergibt die Anwendung der vorgenanten Praktiken eine ernsthafte Begrenzung des Frequenzganges des Joches.

Als direktes Ergebnis der Zurückleitung und Ableitung des Grenzbereiches wurde die Wirksamkeit dieser bisherigen Jochs sogar noch mehr beeinträchtigt, weil ein ganz beträchtlicher Teil ,der magnetischen Energie im magnetischen Feld nicht für die ·. Strahlablenkung ausgenutzt wird. Eine Peldausnutzungswirksamkeit

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von nur 50$ ist allgemein üblich. Dies, zusammen mit der Tatsache, daß die Ferritummantelung selbst eine beträchtliche Er- , höhung der Hystereseverluste verursacht, ergibt einen ungebührlich hohen Bedarf an elektrischem Strom zur Aufrechterhaltung der richtigen Ablenkungsfelder.

Dementsprechend ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Ablenkungssystem vorzustellen, das einen erheblich verringerten Energiebedarf hat. Das System im Sinne der Erfindung hat eine verhältnismäßig hohe Resonanzfrequenz und ist als Joch für eine Kathodenstrahlröhre geeignet, die in der Lage ist, eine Strahlablenkung mit verbesserter Linearität zu erzeugen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, ein wirksames magnetisches Ablenkungssystetn vorzustellen, das besonders als Joch für eine Kathodenstrahlröhre geeignet ist, welches die Eintbündelung zu größeren Ablenkungswinkeln selbst bei einer flachen Röhrenfläche auf ein Minimum herabsetzt.

Das magnetische Ablenkungssystem im Sinne der Erfindung ist verhältnismäßig billig in der Herstellung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Zeichnung 1 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung eines magnetischen AblenkJoches.

Zeichnung 2 einen axialen Schnitt des in Zeichnung 1 dargestellten, magnetischen AblenkJoches, wobei das räumliche Verhältnis zu einer Kathodenstrahlröhre, auf welcher·es montiert ist, dargestellt wird.

Zeichnung 3 ein Axialschnitt einer der in den Zeichnungen 1 und dargestellten Wicklungsformen.
Zeichnung 4 eine perspektivische Ansicht mit Schemadarstellungen

der Ablenkwicklungeri und deren Verbindungen.

Zeichnung 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Zeichnung ·

2, und

Zeichnung 6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6. der Zeichnung

Allgemein gesagt hat das verbesserte, energiearme, magnetische

Ablenkjoch den Energiebedarf beträchtlich verringert, da es die Höchstmenge seiner magnetischen Felder für die Strahlablenkung

verwendet.

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Ein Weg mit geringem magnetischen Widerstand in der Form eines Ferritüberwurfes ist um die Außenseite der Wicklungen angebracht,

• um die magnetischen Felder zu formen und die Kraftliniendichte durch die Kathodenstrahlröhre zu verstärken. Neu jedoch ist es, daß der Überwurf von den Wicklungen durch einen Abstand getrennt ist, der einen sehr hohen magnetischen Widerstand hat. Dies dient daz'u, um die Hystereseverluste im Joch beträchtlich zu verringern, ohne deren Wirksamkeit spürbar zu beeinträchtigen. Es bewirkt auch eine erhebliche Verringerung in den nicht-

' strahlablenkenden "Streufeldern", die durch die Wicklungen ■ erzeugt werden.

Der Überwurf selbst ist so geformt, daß er zu den Wicklungen paßt, um die magnetischen Felder besonders an den Jochenden zu formen. Deshalb ragt er am vorderen oder Schirmende des Joches über die vorderen Enden der Ablenkwicklungen hinaus. Anstatt des Versuches, die Wirkungen des Grenzbereiches auf den Strahl am vorderen Jochende auszuschalten, wie dies früher gehandhabt wurde, habe ich die Wicklung und den Überwurf nach außen verbreitert, um dieses Feld von neuem zu verteilen und zu formen,. indem ich ihm die Wölbung gab, die es im allgemeinen lotrecht zum Strahl über den gesamxen Bereich der Strahlablenkung macht. Die Bildung und Verwendung des Grenzbereiches am vorderen Ende des Jochs verbessert die Wirksamkeit des Jochs derart, daß der Größifcbetrag der magnetischen Energie zur Ablenkung des Elektronen-' Strahles verwendet wird.

Außerdem verringert die vorgenannte For™ des Grenzbereiches am vorderen Jochende die Trübung auf ein Minimum. An allen Strahlahlenkwinkeln nehmen die magnetischen Kraftlinienleitungen des Grenzbereiches den Strahl an überwiegend rechtwinkligen Punkten auf. Somit wird der Teil der Kraftlinien, der parallel zum Strahl ist und die Trübung verursacht, auf ein Minimum reduziert.

^Am hinteren oder Systemstrahlende des Joches ragt der Überwurf ooüber die hinteren Enden der Ablenkwicklungen axial hinaus,· towodurch der dort befindliche reine Kraftstrom ebenfalls lotrecht Elektronenstrahl wird, der an diesem Punkte'immer unabge-

ist. Die Gesamtlänge des Feldes wird verkürzt. Dement-►osprechend wird die Neigung zur vorzeitigen Ablenkung des Strahles geringer. Schließlich hat mein verbessertes Ablenkjoch beträchtlich weniger eingebaute Induktivität und Kapazität als frühere

vergleichbare Jochs. Infolgedessen ist es schneller und kann bei höheren Frequenzen arbeiten als die anderen Jochs.

Es wird Bezug genommen auf die Darstellung 1 der Zeichnungen. Das Joch umfaßt einen vertikalen Strahlablenkungsabschnitt, der allgemein bei 1ü angegeben ist und einen horizontalen StrahlablenkungBabschnitt, der allgemein bei 12 angegeben ist. Die Abschnitte 1o und 12 sind coaxial in einer Umhüllung verschachtelt, die allgemein mit 14 angegeben ist, und die aus einem Material nit hoher magnetischer Durchlässigkeit besteht, wie Ferrit. Ein Endrinj 18 ist an der Ummantelung 14 angebracht, um die elektrischen Verbindungen zu den Ablenkabschnitten 1o und 12 zu geben. Die Jochanlage kann über das Ende einer Kathodenstrahlröhre geschoben werden und auf dem Hals der Röhre angebracht werden. (Zeichnung 2).

Der vertikale Ablenkabschnitt 10 hat eine glockenartige Form 19, die aus Isoliermaterial wie transparentem Styrol zum Beispiel besteht. Wie am besten aus Zeichnung 3 ersichtlich, hat die Porti 19 ein allgemein zylindrisches rückwärtiges Rohr 20, aus einem St'lck bestehend, nit einer Erweiterung 22 nach vorn, mit deren besonderer Form man sich später noch beschäftigen wird. Me äußere Oberfläche dfcr Erweiterung 22 ist ausgespart, um einen Umfangsstreifen 24 zu bilden. Das hintere Ende von Rohr 2o ist ähnlich ausgespart und bildet ein Umfangsband 2b, Umfangsrippen 26 und 30 an den Enden der Form 19 und ein Umfangsstreifen 27 entlang des mittleren Teiles derselben verbinden die ausgesparten Streifen 24 und 28.

Zurück zu Zeichnung 1: ein Paar überwiegend identischer diametral entgegengesetzter Wicklungen 34 und 36 sind um die Außenseite von Form 1o an gegenüberliegenden "Seiten" in einer Helmholtz-Spule angebracht. Jede Wicklung bildet eine rechtwinklige Spirale, die längs auf und flach gegen Form 10 angeordnet ist. So hat zum Beispiel die Wicklung 34 Längssegmente 34a, die in den darauffolgenden Schlitz-

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paaren 37 liegen, die um das Hohr 20 in der jetzt beschriebenen Art verteilt sind. Die vorderen und hinteren Endschnittpunkt aegnente 34h und 34c wölben sich jeweils um Form 10 in einzelnen.Schichten jeweils in die ausgesparten Streifen 24 und 28. Bei der dargestellten Ausführungsart hat jede Wicklung elf Windungen (Zeichnung 3).

Rechnerisch sind die Schlitze 37 und somit die Wicklungen der Segmente 34a in Bezug auf die Mitte der Wicklung 34 entsprechend öiner geänderten Sinusfianktion. verteilt. In anderen Worten, von jeder Seite der L^ngSKdttellinie der Wicklung nach außen verlaufend (entsprechend einen Winkel von 0°), wobei der Abstand jedes darauffolgenden Wicklungssegmentes 34a ungefähr einem Punkt auf der Sinuskurve entspricht. Von der F.ittellinie ausgehend liegen- die folgenden Seguente 34 a weniger weit auseinander und dichter zueinander. Me sinusförmige Verteilung der Segmente 34a ist geändert., um aie Längsverbreiterung der WicklungsBchnittpimktsegiieiite 34b una 34c auszugleichen, teilweise auf Grund des Abstandes zwischen den Leitern der angrenzenden SchnittputiKtsegnente. Die Verteilung der Längswicklungssegiuerite wird mathematisch wie folgt beschrieben.

θη - sin"¹ (2n-1)-(n-1)(d+k) H L

Wobei!

. N Die Anzahl der Windungen in. der Wicklung ist D der Drehtdurchmesser ist (der Durchmesser des runden Drahtes)

L die Länge der Wicklung ist,, gemessen zwischen den beiden Schnittpunktsegmenten am äußersten Ence und entsprechend der Wölbung der Wicklung

K der Abstand ist zwischen den Leitern der p.ngrenzenden Schnittpunkt segiitnte

θη die Winkelposition des nth Xän^sseRentes der Wicklung von der Bezugsebene, die eine Ebene ist, velche durch die hitte der innersten Wxcklungssehleife una aie Längsachse von Form V) geht

η das LangSWiekliuioSsegment ist, dessen Winkelposition, errechnet wird.. ■ .00 9813/0632 BAD ORI

Die zweite Wicklung 36, die symmetrisch zu der Wicklung-34 angeordnet ist, hat Längssegmente 36a und Schnittpunktsegmente 36b und 36c, die in der gleichen Art wie ihre Gegenstücke in Wicklung 34 angeordnet sind. Jede Wicklung erstreckt sich ungefähr halbwegs um die Form 1o herum. Sie führt zu den Wicklungen 34 und 36, die in Serie geschaltet sind und durch die Schlitze 39 in Rippe 3o gehen. Wenn Strom auf die Wicklungen gegeben wird, wird ein horizontal gerichtetes magnetisches Feld in der Form 19 zwischen den beiden (Wicklungen 34 und 36 erzeugt. Die oben erwähnte Verteilung der Längswicklungssegmetite 34a und 36a und die vorderen Enden der Wicklungen 34 und 36, die in Übereinstimmung mit der Erweiterung 22 der Form 19 nach auüen erweitert sind, fornen das im «och erzeugte magnetische Feld in der Art, wie ββ epäter ausführlich beschrieben wird.

Der Horizontal-Ablenkabschnitt 12 ist der gleiche wie der Vertikal-Ablenkschnitt 10 mit der Ausnahme, daft sein Durchmesser etwas crÖJJer ist, so daß Abschnitt 10 gut darin verschachtelt werden kann. ;)ieser Abschnitt 12 umfaiit eine isplifcrenae glockenartige Form 40, die ein allgenein zylindrisches Rohr 41 hat, das aus einem Stück nit Erweiterung 42 besteht. Wie vorher, hat die Erweiterung 42 einen ausgesparten UmfBissstreifen 44 auüen heruo, und das Rohr 41 hat einen ähnlichen Streifen 42. Diese Streifen werden d,urch Rippen 46 und 29 und einen zentral gelegenen erhobenen Streifen 47 begrenzt. '

Ein Paar oberer und unterer Ablenkwicklungen 5o und 52 sind jeweils auf gegenüberliegenden Seiten von Form 4o angeordnet und bilden eine weitere Helmholte Spule. W^e bei den Wicklungen des Abschnitts 10 sind die Wicklungen 5o und 52 spiral flach gegen die Außenseite von Form 4o gewunden. Somit liegen die Längesegnente 5oa und 52a in Längsschlitzen 54 im Streifen 47 in Übereinstiniiunti i;*it der oben beschriebenen geänderten Sinusfunktion. Die vorderen und hinteren Wicklungsschnittpunktsegraente 5ob, 52 b und 5oc, 52c wölben sich um Form 4o in den ausgespraten Streifen 44 und 48 jevreils wie oben in Verbindung 'mit Abschnitt 1o beschrieben. Anschlußdrähte von den Wicklungen 5o und 52 gehen durch die Schlitze 58 in Rippe 49. g*Q

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Nach Wunsch können die Ablenksysteme 1o und 12 sehr leicht und billig hergestellt werden, wenn herkömmliche geätzte Stromkreistechniken verwendet werden. Die Ablenkwicklungen • werden dann durch dünne an die Plastikformen netallisierte leitfähige Filme gebildet. Wenn diese Techniken verwendet werden, ist es sogar durchführbar, beide Ablenkwicklungen, die vertikale und die horizontale, an eine einzige Form anzulegen, wodurch das Joch weiter vereinfacht wird. In dieaeiu Fall können die vertikalen Ablenkwicklungen auf der inneren Oberfläche der Einzelform "gebildet" werden und die horizontalen Ablenkwicklungen auf die äußere Oberfläche gelegt werden. Natürlich können die Wicklungen auch dann noch wie oben beschrieben geformt und gelegt werden.

Bei Erregung erzeugen die Wicklungen 5o und 52-ein starkes magnetisches Feld durch die Mitte von Form 4o vertikal zwischen den Wicklungen. Auch hier formen die Wicklungsvertellung und die nach außen erweiterten vorderen Enden der Wicklungen wieder das magnetische Feld in einer Art, wie sie

spater beschrieben wird.

Unter weiterer Bezugnahme auf Zeichnung 1: Die Ablenkabschnitte 1o und 12 können im inneren der Ummantelung 14 verschachtelt werden. Ummantelung 14 umfai3t einen losen Überwurf 64, der aus einen Material nit hoher magnetischer Durchlässigkeit wie Ferrit hergestellt ist. Überwurf 64 stellt einen Weg mit- geringem magnetischem Widerstand für die magnetischen Kraftlinien dar, die sieh quer über das Innere der Form 19 erstrecken und durch die Ablenkabschnitte 1o und 12 erzeugt werden. Dieser ist erheblich länger als die Ablenkabschnitte 1o und 12 aus offensichtlichen Gründen. Um die Herstellung zu erleichtern, wird der Überwurf 64 in der Tat aus einer Reihe von vier ringartigen Abschnitten 64a-64d gebildet. Natürlich κεηη der Überwurf 64 ebensogut aus einzelnen Ferrit-Stücken bestehen.

Ein zylindrischer axialer Durchgang 66, dessen Durchmesser erheblich größer ist als der Aül3endurchmesser des Ablenkabschnittes 12, erstreckt sich durch Überwurf 64. Ein

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röhrenartiges zylindrisches Zwischenstück 7o ist fest in den Durchgang 66 eingepai3t. Uei die Darstellung zu erleichtern, ist das Zwischenstück 7o etwas nach hinten verschoben in Zeichnung 1 abgebildet. Beim Gebrauch erstreckt es sich durch Ringe 64b-64d, und sein Ende 7o ragt ein erhebliches Stück aus der Rückseite von Überwurf 64 heraus. Der Innendurchmesser von Überwurf 7o ist nur etwas großer als der Außendurchmesser von Rohr 41 des Ablenkabschnittes 12, so daß, wenn die Abschnitte 1o und 12 in Ui'ihüllun«;; 14 verschachtelt sind, das Rohr 41 fest in den Überwurf 64 sitzt. Das Zwischenstück 7o ist aus einem Material wie Plastik hergestellt, dps eine sehr geringe magnetische Durchlässigkeit im Vergleich mit den Ferrit-Überwurf hat.

Die innere Vorderkante 71 des Ringes 64a ist abgeschrägt, um sich der Erweiterung 42 des AbIenkungsabschnittes 12 anzupassen und aus anderen Gründen, die später deutlich werden.

Der Endring 18 besteht einfach aus einer» Isoiierring 80 zur Befestigung nittels der Schrauben 82 am Ende des Überwurfs 70. Der Ring tfO hat Klemmen 84 für die Ablenkungswicklungen 34, 36, i>o und 52. -

Zeichnung 2 stellt die Jochanlage dar, wobei der Ablenkabschnitt 1o koaxial fest in Inneren des Ablenkabschnittes 12 und des Abschnittes 12 in der Ummantelung 14 verschachtelt ist. Die Bestandteile des Jochs können mit einem geeigneten Harz an Ort und Stelle angekittet werden. Das Joch ist auf den Half> 1oo einer Kathodenstrahlröhre 98 angebracht. Da die Abschnitte 1o und 12 uiit einander' verlauf en, grenzen deren entsprechende vorderen Rippen 26 und 46 und die hinteren Rippen 3o und 49 aneinander. Die Erweiterung 42 des Abschnittes 12 stößt gegen die abgeschrägte Kante 71 von Überwurf 64. Die Erweiterung 22 von Abschnitt 1o stöht gegen die abgeschrägte Oberfläche 1o1 der Kathodenstrahlröhre 98. Die beiden Ablenkabschnitte 1o und 12 Gind nach ihrer gegeinsamen Längsachse ausgerichtet, go daß ihre Ablenkwicklungen um 90° versetzt aufeinandertreffen.

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Wie oben erwähnt, ist der Überwurf 64 erheblich langer als die Ablenkaböchnitte Io und 12. V/ie £.us Zeichnung 2 ersichtlich, erstreckt sich die abgeschrägte Vorderkante 71 des 1^vberwurfringes 64a nach vorn über die Rippen 26 und 46 der Ablenkabschnitte 1o und 12 hinaus und bildet dort einen ringförmigen abgeschrägten Überhang 9o. Das rückwärtige Ende des Überwurfringes 64d erstreckt sich ebenfalls über die rückwärtigen Rippen ^o und 49 Her jeweiligen Abschnitte 1o und 12 hinaus und bildet dort ebenfalls einen ringförmigen Überhang 92.

Der Isolierring Öo schließlich ist an das rückwärtige tinde 7oa des Zwischenot ekes Yo mittels der Schrauben ö2 befestigt.

Zeichnung 4 stellt das Verhältnis und* die Verbindungen zwischen den vier Wicklungen des Jochs dar. Die Zahlen auf den Klerimen der Wicklungsenden entsprechen denen auf den Klemmen dee Hinges öo.

Wenn die Kathodenstrahlröhre ^l)B betrieben wird, erzeugt sie einen Elektronenstrj hl, der beim Fehlen van Auüenkräften einem geraden Weg folgt und die Rohrstchtfläche 1o2 i-n dem Punkt A auf der Längsachse des Ablenksystem trifft. Wenn die vertikalen Ablenkwicklungen 54 und 56 erregt werden, erzeugen sie ein lüagnetisches Feld, dessen Kraftlinien, in Zeichnung 2 mit 1o6 geneigt, allgeiueio, horizontal sind (d.h. parallel zur Zeichnung). Das Feld neigt dazu, den Elektronenstrahl 1o4 vertikal abzulenken (d.h. in die übene der Zeichnung hinein oder aus dieser heraus). Die erregten horizontalen Ablenkwickluiijjen i?o und 52 erzeugen ein magnetisches Feld, dessen Kraftstroalinien (nicht dargestellt) allgemein vertikal sind (d.H. lotrecht zur Ebene der Zeichnung). Dieses vertikale Feld vollzieht die horizontale Strahlablenkung.

Wenn nan also die Röhre von vorn betrachtet, lenkt ein Strom _%nit einer bestirnten Stärke in einer Richtung den Strahl 1o4 nach links ab, wc er bei Punkt B auf die Rohrsichtfläche 1o2 trifft. Stron ;..it geringerer Stärke in der entgegengesetzten Richtung lenkt den Stri-.hl 1o4 in üerir,otre Entfernung ,nach

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rechts auf Punkt A ab, wo die .Hohrsichtflache bei Punkt O trifft. In der Praxis können die beiden Ablenkabschnitte und 1? zusammen verwendet werden, um den Str; hl 1o4 zu einem beliebigen Punkt aui der Röhrensichtflache 1o2 abzulenken. Die Ablenkwicklungssegnente, die wie oben beschrieben verteilt und iiit einen Ferritkern 64 umgeben sind, erzeugen starke i'iugne tische Felder ciuer über α en :;ohrh; Is loo im Inneren des Jochs.

Der Grenzbereich am vorderen Ende des Jochs, anstatt weitgehend vom Inneren des Rohres abgelenkt und somit in ein nutzloses "Streufeld" verwandelt zu werden, wie dies früher der Fr.ll war, wird nun so geformt, dpi3 jes weitgehend dazu verwendet werden kann, die Ablenkung des Strahleβ 1o4 zu unterstützen und die Tr bung zu verringern. Die sich stetig erweiternden vorderen Wicklungsschnittpunktsegmente 34b, 36b, 5ob und 52b von unterschiedlicher Länge, von denen jedes in · Fonu einer einzelnen iichicht in dec» entsprechend abgeschrägten Ferritring 64a liegt, formen die vertik? len und horizontalen Magnetischen Ablenkungsfelder fn vorderen Jochende, so daß deren Kraftlinienv/ege hauptsächlich zu den Strahl 1o4 verlaufen, ohne Rücksicht darauf, wie der Strahl abgelenkt wird. Un eine «ganz präzise Form der Felder zu erzielen, um die besten Ergebnisse zu erreichen, kann der vorgenannte Erweiterungswinkel etwas von der Geschwindigkeit der in Rohr 98 erzeugten Elektronen abhängen. Jedoch kann bei den meisten Stand8rdrohren ein Stnndorderweiterungswinkel von ungefähr mit ausgezeichneten Ergebnissen verwendet werden. Der abgeschrägte Überhang 9o ganz vorn auf dem Joch arbeitet mit der Wicklungsanordnung zusammen durch "Kurzschließen" des ganz vorderen Bestandteiles des magnetischen Feldes mit dem Ergebnis, daß die gebogenen Felder etwas geglättet werden, um dadurch bei der ordnungsgemäßen Formung derselben zu helfen.

Wie aus Zeichnung 2 leicht ersichtlich, nehmen somit die gebogenen horizontalen Kraftlinien 1ob a den Str. hl 1o4 ohne Rücksicht auf die horizontale Ablenkung hauptsächlich an rechten Winkeln auf, ob der uilektronenctri hl 1o4 nun abgelenkt ist, um aiti Hohrsichtf lache 1o2 bei dex* punkten A, B oder C zu

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treffen oder nicht« Somit ist die vertikale Ablenkung yer-. hältnismäßig unabhängig von der horizontalen Position des Strahles. Da weiterhin nur die Bestandteile des horizontalen Feldes, das lotrecht zum Strahl ist, vertikale Strahlablenkung erzeugen, ist es offensichtlich, daß der Höchstbetrag .des von den Wicklungen erzeugten magnetischen Feldes selbst ganz vorn auf den Joch zur vertikalen Strahlablenkung beitragen kann. Die Wirksamkeit des Joches wird somit beträchtlich erhöht. Magnetische Energie, die vorher verschwendet wurde, wird nun in höchstem Umfang ausgenutzt, wodurch sich ein verringerter Energiebedarf für das Joch ergibt.

Die gleiche Bedingung gilt.fm Falle des vertikrlen Ablenkfeldes. Es wird wie vorstehend beschrieben gebildet, so daß es derx Elektronenstrahl 1o4 traiisvers aufnimmt, ohne Rücksicht darauf, wie der Strr-hl vertikpl abgelenkt wird. Deshalb kann das äußere beugende Vertikalfeld im höchsten Grad dazu verwendet werd n, bei der horizontalen Ablenkung des Strahles 1o4 zu helfen.

In der Tat beeinflußt die geformte Erweiterung am vorderen Jochende das Feld hinten im zylindrischen Teil des Joches. Das Feld dort neigt dazu, sich nach vorn zu neigen, wenn auch in einem geringeren Maß, je größer der Abstand von der Erweiterung wird. 2u der Zeit, wenn der Elektronenstrahl beträchtlich abgelenkt wird, trifft es somit auf das gewölbte Feld, dessen Kraftlinien hauptsächlich lotrecht zu dem Strahl sind.

Bei bestimmten Anwendungsgebieten nag es wünschenswert sein, die rückwärtige Erweiterung zu vergrößern, s© daß sie den Hauptteil oder den ganzen Teil des Jochs bildet. Zum Beispiel bei kurzen Jochs mit Weitwinkelablenkfähigkeit ist das Joch vorzugsweise fortlaufend erweitert oder trompetenförmig. Diese Bauart garantiert, daß die"magnetischen Kraftlinien entlang des Jochs den Strahl in überwiegend rechten Winkeln zur höchsten Leistung aufnehmen. Es läßt den in weiten Winkeln abgelenkten Strahl auch durch das Joch hindurchgehen, ohne die Seiten des Rohres zu treffen. ,-.,.. „

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Wie oben erwähnt, sind die^rLängssegmente der Ablenkwindungen entsprechend einer gehinderten Sinusfunktion verteilt. Der (irund dafür i3t, daß es einen begrenzten Abstand zwischen den Leitern der angrenzenden vorderen SchnittpunktsegMtnte jeder Wicklung gibt. Dieser Abstand besteht zum 'feil wegen der Isolierung auf der Leitung und zum Teil wegen des unver»eidliehen Abstandes zwischen den Wicklungssegr^enten selbst.

Der vorgenannte Abstand, der eigentlich bedeutet, daß jede Schleife der Ablenkwicklung eine unter, chiedliche Gesamtlänge h t, verursacht das durch diese Wicklung erzeugte magnetische Feld, an den erweiterten i'eil des Joches sich zu der ö Bezugsebene zu neigen.

Zeichnung 5 zeigt die Peldverteilung vorn auf den vertikalen Ablenkabschnitt 1o auf.Grund der LHngsausbreitung der öchnittpunxtsegmente 34b atvd 36b. Die magnetischen KraftStromlinien auf den gegenüberliegenden Seiten der horizontalen Ebene, welche die Längsachse des Wieklung3abschnittes enthält (9 Bezugsebene) neigen sich nach vorn zu dieser Ebene. Außerdem erhöht sich die Neigung nit der zunehmenden Entfernung von der Ebene. Dies erzeugt ein inhomogenes Feld, dessen Ergebnis es ist, daß die horizontale magnetische Kraftlinie in der Nähe des Höhrenachse dicht ist und abniraat, je weiter sie sich davon wegbewegt. Demgemäß ist der Umfp:ig der Strahlablenkung pro Einheit Wicklungsstrom unso geringer, je größer der Abstand des Strahles von der Röhrenachse ist. Dies setzt die Linearität der Ablenkwicklungsstrom-Kurve herab.

Die Änderung der Sinusverteilur^ gleicht, dieses aus. Sie erzeugt ein magnetisches Feld in den zylindrischer; Teil des Ablenkabschnittes, dessen Kraftstroialinien sichvon der Θ Bezugsebene leicht nach auüen neigen, wobei die Neigung sieh imuer mehr ausprägt, sowie der Abstand von der genannten Ebene sich vergrößert.

Zum Beispiel zeigt Zeichnung 6 die Feldverteilung in der Nähe der Litte des vertikalen Ablenkabschnittes 1o. Die Kraftlinien

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BAD CRiG^AL

sind hauptsächlich horitontal an der Mitte des Abschnittes, wo θ = 0 ist. Wenn sich jedoch θ_η erhöht, werden die Kraftlinien in stärkereu Haue geneigt. Lit der Dichte der Kraftlinien, die sich :nit den Abstand von der Höhrenachse vergrößert, erhöht sich auch die Ablenkung pro Einheit Wicklungsstrom mit den Abstand von der Achse. Diese Erhöhung ist so, daß sie das Absinken in d"eia vorderen Grenzbereich ausgleicht und danit für eine verhältnisciäiiiü lineare Gesantablenkkurve sorgt.

Die gleiche Situation herrscht in den horizontalen Ablenkabechnitt 12.. Das Feld in dem zylindrischen 'feil des Abschnittes ist seitlich nach auiien geneigt, um die Neigung der Kraftlinie nach innen im Bereich der Erweiterung auf Grund der Schnittpunktaegmente 5ob und 52b auszugleichen. Die Wirkungen dieser geneigten Felder auf die Ablenklinearitat werden durch die Konstellation in den zylindrischen i'eil des Joches ausgeglichen.

Unter Bezugnahne auf Zeichnung 2; e.<; wurde festgestellt, daß die vorgenannte Form des Urenzbereiches cn vorderen linde des Joches die l'r'ibuiig des ülektronenstrphles 1o4 verringert, besonders wenn der Strahl eine ziemlich weitwinkelige Ablenkung erfährt. Mes geschieht auch auf Grund der i'atsache, dali der Strthl 1ö4 die magnetischen Kraftlinien tranaversFl aufnimmt. Dadurch vird der i'eil des magnetischen Feldes, der parallel zum Strahl ist und drzu nei_ut, die Fokussierweite zu verKüraen,' auf ein I.ininum herabgesetzt. Obgleich der Strahl einen begrenzten Schnittpunkt hat, so erreichen beide Strahlkanten eine gegebene Kraftlinie im Feld zur gleichen Zeit. Dies steht iiu Widerspruch zu der Situation, die herrscht, wenn ein Strahl sich einem anderen Winkel als einem solchen von 90° nähert, wo der Ablenkgrad an den gegenüberliegend en Strahlkanten leicht unterschiedlich ist«

^_n r' ckwiirtigeK Euae des Joch folgen die drenzbereiche, die dazu neigen, aus der Rückseite des Jochs zun Strr-hlensystemende 96 der Kathodenstrahlröhre au beugen, den Weg n.it geringen niKgnetiHcheii -viaerstand, der durch den Umfängst eil 92

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des FerritÜberwurfs 64 geboten wird und die rückwärtigen Enden der vertikalen und horizontalen Ablenkwicklungen überragt. Somit werden die Grenzkraftlinieη durch den Ferritüberhang 92 kurzgeschlossen, daß das reine Feld dort dazu neigt, sich zu glätten. Des Feld wird von den leitfähigen Teilen des Elektronen-Strahlsystens nicht aufgenommen, und es besteht eine geringere Möglichkeit, da/3 der Elektronenstrahl 1o4 vorzeitig ausbricht.

Unter weiterer Bezugnahme auf Zeichnung 2: die Trennung zwischen Überwurf 64 und den zylindrischen Teilen der Ablenkabschnitte 1o und 12, die durch das Zwischenstück Yo mit geringer magnetischer Durchlässigkeit gebildet wird, stellt eine größere nagnetische Wiclerstandssperre für die Streuung Magnetischer Kraftlinien von einzelnen Wicklungswiiiduiigeii dar, ilifc früher dazu neigten, die Windungen durch den Ferrit-Überwurf direkt einzukreisen anstatt die Kathodenstrahlröhre 96 zu überbrücken. Dies wiederum erhöht die Wirksamkeit des Jochs, erhöht die GleichmäliigKeit des Feldes in der Kathodenstrahlröhre und verringert auch die Hystereseverluste im Joch beträchtlich. Man wird bemerken, daii das Abstandsstück auch den magnetischen Widerstand der Wege für Ablenkfelder erhöht. Jedoch ist das proportionale Ansteigen für die Ablenkfelder geringer als das proportionale Ansteigen des magnetischen Widerstandes in dem V.'eg für die Streufelder.

Die durch die Erfindung gebotene Verringerung in den Streufeldern sorgt puch für eine geringere Wicklungsinduktivität und entsprechend höhere Hesonanzfrequenz. Außerdem neigt des Abstandsstück zwischen den Ferritüberwurf 64 und dem vertikalen Ablenkabschnitt' 12 dazu, die Ablenkwirkafunkeiten in den beiden Ablenkabschnitten auszugleichen. Eine typische Dimensionierung für ein Joch im Sinne der Erfind inj ist wie folgt:

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Vertikaler Ablenkabachnitt 10 Gesamtlänge 1.1/2 Zoll
Außendurchmesaer der Röhre - 1 Zoll öffnungadurchmeaaer 1.3/4 Zoll Öffnungawinkel 45°
. . Wandstärke - 1/16 Zoll

Vertikaler Ablenkabachnitt 12

länge 1.1/2 Zoll ·

Außendurchmeaaer 1.1/8 Zoll Öffnungawinkel 45°
Öffnungadurchmeaaer 1.7/8 Zoll Wandstärke 1/16 Zoll

Ferritüberwurf 64
Länge 1.3/4 Zoll
Außendurchmeaaer 2.13/32 Zoll Innendurchmesser 1.13/32 Zoll Gehrungswinkel 45

Zwiachenatuck 70
Länge 1.3/4 Zoll
./andstärke 9/64 Zoll.

V/ährend ich ein verbessertes magnetisches Ablenkaystem mit der Möglichkeit der zweiseitigen Ablenkung beschrieben habe, ist ea klar, daP die Erfindung auch für Anwendungsgebiete gilt, wo nur einseitige Ablenkung erforderlich ist. In diesem Pail kann ein Mooh mit nur einem der oben beschriebenen Ablenkabschnitte verwendet werden. Bei~Tmanchen Anwendungsarten ist es nötig, eine hohe Freluenzablenkung in nur einer Richtung zu erreichen, sagen wir, in horizontaler Richtung. Hier reicht ein Joch mit Ablenkabsehnitt 12, kombiniert mit einem herkömmlichen vertikalen Ablenkabschnitt mit geringer Geschwindigkeit aus, um das gewünschte !Ergebnis zu erzielen. Außerdem kann, dies ist als allgemeiner Vorschlag gedacht,· mein System dazu benutzt werden, in Verbindung mit anderen Arten von Teilchengeneratoren verwendet werden, um jeden Teilchenstrahl gesteuert zu beugen, der eine Ladung hat, d.h. einen Protonstrahl.

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Zusammengefaßt formt das vorstehend beschriebene Ablenksystem die darin erzeugten magnetischen Felder so, daß sie in größtem Maße zur Ablenkung des Strahles verwendet werden. Die Geuamtinduktivität dea Jochs ist auf ein Minimum reduziert, so daß das Joch schnell reagiert. Außerdem wird die Ablenkung in höchst gleichmäßiger Art erzielt und ergibt eine sichtbare Anzeige, die 3ich durch hohe Linearität und Schärfe selbst an den Kanten der Röhrenfläche auszeichnet. Mit der verbesserten /irksamkeit, die durch mein System möglich ist, von ungefähr 75 Prozent, kann der Energiebedarf für dau oystem auf einem ilinimum gehalten werden.

;i3 ist also zu ersehen, daß die vorstehend beschriebenen Gegenstände zusammen mit denen, wie sie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergeben, wirksam erreicht worden sind, und da gewisse Änderungen in der obigen Ausführung vorgenommen werden können, ohne daß damit der Rahmen der vorliegenden Erfindung überschritten wird, ist beabsichtigt, alle Angelegenheiten, die in der obigen Beschreibung erscheinen oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, als erläuternd und nicht im Sinne einer Beschränkung.anzusehen.

I3 ist ebenfalls selb3tverntändlich, daß die nachstehenden Ansprüche alle Gattungen und besonderen Daten der hierin beschriebenen Erfindung umfassen, und alle Peststellungen über den Rahmen der Erfindung, die au3 sprachlichen Gründen unter diese fallen.

Nach Beschreibung meiner Erfindung beanspruche ich als Neuheit und möchte durch Patentbrief geschütze haben:

BAD ORIGINAL

009813/0632

Claims

Ein magnetisches Ablenksystem bestehend aus

A. Mittel, um den Lauf eines Strahles mit geladenen Teilchen zu lenken

B. magnetischen Ablenkmittel, die sich neben die3er Bahn befinden, wobei die genannten Ablenkraittel ein magnetisches Feld erzeugen, das den genannten strahl ablenkt, wenn dieser Strahl von einem Jünde zum anderen der genannten Ablenkmittel verläuft,

charakterisiert dadurch, daß diese magnetischen Mittel ao erweitert sind, daß sie ein gewölbtes magnetisches Feld erzeugen, de33en Kraftstromlinien nach außen in Richtung der genannten Bahn geneigt sind, um den abgelenkten Strahl hauptsächlich lotrecht aufzunehmen.

2. Ein magnetisches Ablenksystem bestehend aus

A. einer Kathodenstrahlröhre zur Erzeugung eines 21ektronenetrahles, entsprechend Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß das erste Paar gegenüberliegender erweiterter Spiralwicklungen um genanntes

Rohr gewunden und so angeordnet ist, daß ein erstes magnetisches Ablenkfeld lotrecht zu dem Meg des Elektronenstrahls in genannter Röhre erzeugt wird, und

C. ein zweites Paar gegenüberliegender erweiterter Spiralwicklungen über dem genannten ersten Wicklungspaar gelagert und 30 angeordnet ist, daß ein zweites magnetisches,Ablenkfeld lotrecht sowohl zu der genannten Bahn wie zu d<;m erwähnten ersten Feld entwickelt wird,

(1) jede der genannten Wicklung verursacht Strahlablenkung in einer Richtung, die lotrecht zu ihrem Feld ist,

(2) die erweiterten Teile genannter Wicklung sind 30 geformt, daß sie gewölbte magnetische Felder erzeugen, deren Kraftströmungslinien nach außen geneigt sind in der Richtung der genannten Bahn, so daß sie lotrecht zu den erwähnten Strahl sind, wenn er durch die genannten Felder abgelenkt vfird.

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3. iCin magnetisches Ablenksystem, wie in Anspruch 2 genannt^ das aufSerdem aus einer entsprechenden überwurfähnlichen Ummantelung besteht, die sich koaxial mit der genannten # Röhre um die erwähnten Wicklungen erstreckt, wobei diese Ummantelung

(1) aus einem Material besteht, das eine hohe magnetische Durchlässigkeit hat, und

(2) in einem erheblichen Abstand von den genannten Wicklungen liegt, so daß sie einen verhältnismäßig hohen magnetischen Widerstand über die ganze Bahn für Streufelder von den einzelnen Windungen der genannten Wicklungen darstellt, jedoch eine verhältnismäßig geringe magnetische Widerstandskraft entlang tier ganzen Bahn ' für die genannten Ablenkfelder.

4. i5in magnetif3che8 Ablenksystem, entsprechend Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß

A. eine allgemein zylindrische röhrenartige Form ein erweitertes vorderes Ende hat,

B. ein Paar gegenüberliegender in Reihe geschalteter Spiral-Ablenkwicklungen, die auf den gegenüberliegenden leiten der genannten Form liegen, ein Ablenkfeld innerhalb genannter Form erzeugen, wobei jeder, der genannten Wicklungen

(1) Längswicklungssegmente hat, die um die erwähnte Form verteilt sind, und

(2) vordere Schnittpunktsegmente hat, die in Übereinstimmung mit der genannten Form erweitert sind, so daß 8ie an den genannton vorderen linden der erwähnten Wicklungen magnetische Felder bilden, die lotrecht zu einem mit Teilchen geladenem Hraiil sind, der durch diese Form geht.

5. Ein magnetisches Ablenksystem wie in Anspruch 4 beachrieben, charakterisiert dadurch, daß es einen röhrenartigen zylindrischen 'iberwurf mit hoher magnetischer Durchlässigkeit hat, der koaxial um die genannte Form angeordnet ist, woßei dieser Überwurf in erheblichem Abstand von den genannten Wicklungen liegt, um einen hohen magnetischen

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Widerstand entlang der gesamten Bahn für die Streufelder von den einzelnen Windungen genannter Wicklungen zu bieten, jedoch einen verhältnismäßig geringen magnetischen Widerstand entlang der gesamten Bahn für die erwähntan Ablenkgelder.

6. Ein magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 5 beschrieben, charakterisiert dadurch, daß sich dor erwähn.te Überwurf axial über die gegenüberliegenden Enden der genannten Wicklungen erstreckt und ringförmige Bahnen mit geringem magnetischem Widerstand für die Streufelder an den gegenüberliegenden iünden der erwähnten Wicklungen bildet.

7. Sin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 5 beschrieben, charakterisiert dadurch, daß der erwähnte Überwurf aus einem Ferritmaterial hergestellt ist.

8. Ein magnetisches Ablenksystem, entsprechend Anspruch 1, charakterisiert dadurch, dai3

A. ein Paar gegenüberliegender in Reihe geschalteter Spiralwicklungen, die auf einer zylindrischen röhrenartigen form mit erweitertem vorderen ]Cnde angeordnet sind, ein Ablenkfeld innerhalb genannter Form erzeugt, wobei jede der erwähnten Wicklungen (1)'-Längswicklungssegmente hut, die um die erwähnte Form herum verteilt sind,

(2) vordere Wicklungsschnittpunktseicmente sich gewölbt um die erwähnten erweiterten vorderen linden der genannten Form erstrecken, so daß sie dort daa genannte Ablenkfeld bilden, das lotrecht zu einem abgelenkten Elektronenstrahl ist, der durch die

O. erwähnte Form geht.
ο ■ . "

^9. Ein magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 8 beschrieben, charakterisiert dadurch, daß ο eine zweite zylindrische röhrenartige Forin J^- (1) ein erweitertes vorderes Ende hat, und

*° (2) einen Durchmesser hat, der es ermöglicht, daß die erwähnte erste Form und deren Wicklungen koaxial in der erwähnten zweiten Form verschachtelt werden kann; und

ein zweites Paar gegenüberliegender in Reihe geschalteter Spiralwicklungen so auf der erwähnten zweiten Form angeordnet ist, daß ein zweites Ablenkfeld innerhalb der genannten Form lotrecht zu dom erwähnten ersten F»ld erzeugt wird, wobei jeder der erwähnten zweiten Wicklungen

(1) Längswicklyngasegmente hat, die um die erwähnte zweite Form herum verteilt sind, und

(2) vordere Vicklungaschnittpunktsegmente h.ut, die sich gewölbt um das erwähnte erweiterte vordere 3nde der genannten zweiten Form erstrecken, so da3 dae erwähnte zweite Ablenkfeld dort erzeugt wird, das lotrecht zu einem abgelenkten Elektronenstrahl iat, der durch die erwähnte Form geht.

10. Ein magnetiaches Ablenksystem, wie unter Anspruch 9 beschrieben, charakterisiert dadu ch, dal eine passende überwurfähnliche Ummantelung koaxial iber den genannten Formen angebracht ist, wobei die genannte Ummantelung

(1) aus einem Material hergestellt i3t, dan eine hohe magnetische Durchlässigkeit hat,

(2) in beträchtlichem Abstand von den erwähnten Wicklungen angebracht ist, so daß eine zylindrische Bahn mit hohem magnetischem Widerstand für streufelder von den genannten Wicklungen zwischen den erwähnten Wicklungen und dem erwähnten -berwurf geschaffen wird.

11. Sin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 1 beschrieben, charakterisiert dadurch, daß

ein Paar in Reihe geschalteter gegenüberliegender Spiralwicklungen nebeneinander auf gegenüberliegenden .Seiten der Strahlenbahn in einer Helmholtz-Spule angeordnet , ist, wobei jede der erwähnten Wicklungen

(1) Längswicklungssegmente hat, die parallel zu der genannten Bahn verlaufen, wobei die Gesamtmenge der erwähnten Längssegmente des Wicklunjgspaares einen Zylinder um die genannte Bahn markieren, und

(2) die vorderen und rückwärtigen Wicklungsschnittpunktsegmente sich quer zu der erwähnten Bahn erstrecken, wobei die vordeyeBs&chnvLiifcper&telemente nach vorn von

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der genannten Bahn hinweg konisch erweitert sind, so daß sie das magnetische Feld zwischen den Schnittpunkten genannter Wicklungen bilden, day lotrecht zu einem durch erwähnte Wicklungen abgelenkten Elektronenstrahl ist, und

einen erifaprechend den erwähnten Wicklungen geformter Überwurf mit hoher magnetischer Durchlässigkeit hat, wobei dieser Überwurf

(1) um die erwähnten Wicklungen herum angebracht ist,

(2) sich beträchtlich über die erwähnten vorderen und rückwärtigen Schnittpunktsegmente hinaus erstreckt, und

: (3) sich in beträchtlichem Abstand von den erwähnten Längawicklungasegmenten befindet, von diesen durch ein dazwischenliegendes zylindrisch geformtes Material getrennt, da3 eine geringe magnetische Durchlässigkeit hat.

12. Bin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 11 beschrieben, chaiskterisiert dadurch, daß das genannte Material die Form eines zylindrischen Plastikrohres hat, welches feet zwischen dun erwähnten Wicklungen und dem genannten Überwurf situt.

13. Bin magnetisches Ablenksystem, entsprechend Anspruch 11, charakterisiert dadurch, daß jeder Abschnitt der erwähnten röhrenförmigen Ablenkabschnitte, die koaxial in einander verschachtelt sind, folgendes umfaßt:

(1) eine Isolierform, wobei diese Form

(a) einen allgemein zylindrischen rückwärtigen Teil hat, wobei dio äußere Oberfläche} de3 erwähnten rückwärtigen Teiles in der Tlähe dea einen Endes ein erstes ausgespartes Umfasaungsband hat,

fsfr) einen erweiterten vorderen Teil hat, der feat an dem anderen ünde des erwähnten rückwärtigen Teiles ist, wobei die äußere Oberfläche des erwähnton vorderen Teiles ein zweites aasgespertea Umfassungsband zwischen seinen Enden hat,

(c) erste und zweite gegenüberliegend angeordnete Reihen von Längssch^L^t^^n -b-^t-iu^i"? sich zwischen den er-0 09813/0632 BAD original

wähnten eisten und zweiten Bändern erstrecken, wobei die genannten Schlitze jeder Reihe um die genannte Form herum verteilt sind,

(2) ein Paar gegenüberliegend angeordneter magnetischer Ablenkfelder Spiralwicklungen erzeugt, die um die genante Form herumgewickelt sind,' wobei diese Wicklungen

(a) Längswicklungssegmente haben, die in den Schlitzen der entsprechenden !Schlitzreihen sitzen,

(b) rückwärtige Vicklungsschnittpunktsegmente haben, die sich gewölkt um die genannte Form herum einlagig in den erwähnten ersten Sand erstrecken, und

(c) vordere Schnittpunkt3egnente haben, die sich gewölbt um die erwähnte Form einlagig in dem erwähnten zweiten Band erstrecken, wobei die genannten vorderen Schnittpunktsegmente nach außen erweitert sin,d in Übereinstimmung nit der erwähnten Form, so daß sie geometrisch das erwähnte Feld an dem erweiterten Teil der genannten Form bilden und dessen Kraftlinien hauptsächlich lotrecht zu einem durch das genannte Feld abgelenkton Elektronenstrahl sind,

(3) die Formen jedes der genannten Ablenkabschnitte n'\ch deren gemeinsamer Längsachse orientiert sind, so daß deren entsprechende Ablenkwicklun^en im Winkel von zueinander verschoben sind,

daß ein zylindrisches röhrenförmiges Abstandsstück koaxial um den erwähnton zylindrischen rückwärtigen Teil des angrenzenden Ablenkabschnittes angebracht ist, wobei dieses Zwischenstück

(1) aus einem ilaterial angefertigt ist, das eine geringe magnetische ;)urchläsui:;keit hat, und

(2) sich erheblich über die erwähnten rückwärtigen Wicklungsachnittpunktsegmente hinaus erstreckt,

daß ein zylindrischer röhrenförmiger Überwurf koaxial um die genannten ;iblenkab3chnitte angebracht ist, wobei dieser'Überwurf
* (1) aus einem Material gefertigt ist, das eine hohe mag-

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netische Durchlässigkeit hat

' (2) so angeordnet und geeignet ist, daß das erwähnte* Zwischenstück eng einrastet,

(3) eine gewölbte Vorderkante hat, so daß es den erweiter- - " ten Teil des angrenzenden Ablenkab3Chnittes fest auf-. ■ nehmen kann,

(4) sich erheblich über die erwähnten vorderen Wicklungsschnittpunktsegnente hinaus erstreckt, um eine ringförmige gewölbte Verlängerung zu bilden, welche Streufelder magnetisch kurzschließt, die auf dem vorderen jinde der erwähnten Wicklungen auftreten,

(5) sich erheblich über die erwähnten rückwärtigen Schnittpunktsegnente erstreckt, um eine ringförmige Verlängerung zu bilden, welche Streufelder magnetisch kurzschließt, die auf dem rückwärtigen Ende der erwähnten-Ablenkwicklungen auftreten, und

da0 Klemmen am rückwärtigen Ende des erwähnten-Zwischenstückes angebracht und mit den erwähnten Wicklungen elektrisch verbunden 3ind.

14. iüin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 13 beschrieben, wobei die erwähnten Läng3wicklungssegraente jeder Reihe in Übereinstimmung mit einer geänderten Sinusfunktion verteilt sind.

15. -iSin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 14 beschrieben, wobei die geänderte Sinusfunktion wie folgt ist:

9_n=3in~ ^r(2n-1)-(n-1)(a+k)

N L ' · wobei

Ν die Anzahl der Windungen in der Wicklung ist _o D der Drahtdurchmesser

_o L die Länge der Wicklungen i3t, gemessen zwischen den co beiden Schnittpunktsegmenten am äußersten iSnde und oo entsprechend der Wölbung der Wicklung -* K der Abstand i3t zwiac en den Leitern der angrenzenden ¹⁰ Schnittpunktsegmente

^ ' Q die Winkelposition des nth Längasegmentes der Wicklung _OT ■ · von der Bezugaebene 13t, die eine Tübene ist, welche durch t^ die Mitte der innersten Wicklungaschloifen und die Längs ίο achse von Vorm 19 geht, und

n-das Läng3wicklungsaegment ist, dessen Winkelposition gemessen wird.

16. JCin magnetisches Anlenksystem, entsprechend Anspruch T, charakterisiert dadurch, daß die Ablenkwicklungen

(1) die Form rechtwinkliger Spiralen mit Längasegmonten haben,

(2) sich konkav zueinander wölben, um einen"Zylinder zu formen, und

(3) in einer Spulenanordnung liegen, die ein magnetisches Feld bildet, das 3ich zwischen den genannten Wicklungen erstreckt,

daß jede der genannten Wicklungen angrenzende von einander entfernt liegende 7icklungs3egraente hat, wobei sich dieser Abstand mit zunehmender intfernung von der lutte der /icklung verringert, so daß das erwähnt-; magnetische Feld zwischen den genannten 'Wicklungen .sich nach außen neigt, hinweg von der rJbene, die durch die Ilitte der erwähnten Wicklungen geht und durch die Längsachse des genannten Zylinders, wobei die Stärke dieses Feldes innerhalb de3 Zylinders sich mit zunehmender .!i'ntfernung von dieaer ,jbene erhöht.

17. »jin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 16 beschrieben, charakterisiert dadurch, diese Längawick-

• lungssegmente jeder der erwähnten Wicklungen um diesen Zylinder herum verteilt sind in ''bereinstimmung mit einer geänderten i>inusfunktion.

,18. Bin magnetisches Ablenksystem, wie unter Anspruch 17 beschrieben, charakterisiert dadurch, daß jeder der erwähnten Ablenkwicklungen vordere •Schnittpunktwicklungssegmente hat, die in Form einer einla^igen Erweiterung so angeordnet sind, daß das magnetische Feld zwischen diesen Wicklungen 3ich nach innen zu der iCbene neigt, die durch die Mitte dieser Wicklungen und durch die Längsachse dierses Zylinders geht, wobei die Stärke dieses Feldes zwischen diesen Schnittpunktsegmenten mit zunehmender Entfernung von dieser Ebene abnimmt.

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