DE1597899A1

DE1597899A1 - Verfahren zur elektrografischen Aufzeichnung und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1597899A1
Application number: DE19671597899
Authority: DE
Inventors: Mutschler Edward C; Terry David M; Kahler Melvin N; Walter Werner
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-12-19
Filing date: 1967-12-18
Publication date: 1970-08-27
Also published as: NL153686B; NL6717222A; AT309208B; US3495269A; ES348328A1; GB1205790A; FR1551296A; BE707986A; SE346867B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN PuUTK IiEHOX LILIi¹IlD, MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Hank Xerox House,
558> IiUGton Hoad,
London, Ii.',/.!» England

Verfahren zur elektrografisehen Aufzeichnung und Einrichtung zur 'Durchführung de3 Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur elektrografieehen und elektrostatischen Aufzeichnung.

Die bisher bekannten elektrostatischen und elektrografisehen Aufzeichnungseinrichtungen erzeugen ein elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Aufzeichnungsfläche. Gewöhnlich entspricht das elektrostatische BiMrauter einer entsprechend geformten Elektrode und wird unter der „'irkung einer ionisierenden elektrischen Entladung von der geformten Elektrode zu einer Gegenelektrode hinter dem dielektrischen Aufzeichnungsmedium erzeugt. }3ei diesen bekannten elektrografisohen und elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren mit

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BAD ORIGIN*¹

derartigen Elektrodenanordnung-jii wurde eine unregelmäßige iui-^:. ^ui;'.uvorl;'.s;j:i.je Aufladung-fe-.tjec/uox^t. Ein grower Jeil von üoir./ri eri-;I;oiten trat bei Versuchen. auf, lo.'jbare £o_,±eii ausreichender ..„uulit!.lt unter verschiedensten Bedingungen nit uüglichfit f;roi.eu LIUVorl^cuicksitegrad ei erhalte.i. Diese Schwierigkeiten ergeben .;icii sun Teil aus der Jutsache, daiJ iaij-orungeii doi- .L-juoöphare die iControlle des Ladungsvorgangs erüchv/eren. Bei vielen Anordnungen erfolgt eine üntladun:; nur :.iit ^:yj vJib^e1' üicliorlieit, v/emi ein elektrischer Auslöseimpuls an die Elektroden gegeben wird. Dieser Liangel an Zuverlässigkeit tritt auf, weil die Luft nicht ausreichend viele ionisierte Luftmoleküle aufweist, die infolge normaler lonisierungseinflüsse, wie ITV-Strahlung der Sonne, kosmische Strahlung, frühere elektrische lütitladungen und ähnlichem, entstehen, so daß in dem Spalt zwischen, den Elektroden keine ausreichende Anzahl von Ionen sichergestellt werden kann. Sind nicht ausreichend viele Ionen zwischen den Elektroden, wenn ein Auslöseirapuls ihnen zugeführt wird, tritt keine elektrische Entladung auf, die auf einem Kaskadeneffekt der ia Spalt vorhandenen Elektronen beruht. Bei den bisher bekannten Einrichtungen wurde versucht, die Zuverlässigkeit durch Verwendung ultravioletter Strahlungsquellen und Anwendung von Wgts s er dampf im Übertragungsspalt zu verbessern.

Diese Versuche v/aren nicht besonders erfolgreich, recht umständlich und hatten in einigen Fällen schädlichen Einfluß auf die Auf ζ ei chnungs einrichtung on, V/eiter führen alle

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Änderungen im. ionisierten Gas oder den elektrischen Eigenschaften dec elektrografisehen oder elektrostatischen Apparats zu weiteren Unauverlässigkeiten, Sogar bei den Einridtungeii, die Vorionioierung "benutzen, ist die Beherrschung der Umwelteinflüsse schwierig, 'willkürlich verteilte Verunreinigungen im Gas des Ionisierungöapalta bewirken Unzuverläosigkoit, nicht £3 teuerbar en Entladungsbeginn und führt in manchen Fällen zum Verschleiß der Elektroden und deo xsuliemiaterials. Daher sind zwei Hauptprobleme allen bisherigen Versuchen zum Trotz noch nicht gelöst: Die i3teuyrun_;; der v/illläirlich beginnenden jjlntladung und die Unregelmäßigkeiten in uer hergestellten Aufladung·

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten-derartigen Einrichtungen so au verbessern, da^ auch diese irachteile vermieten v/erden.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dai-ΐ. bei einem Verfahren zur elektrografi^chen Aufseiaimung ein JDadung haltenden Aufaeichnungamedium in einem Aufaeiclinungsluftspalt zwischen einer jiUfneichnungselektro^e imu einer Gegenelektrode angeordnet v/ird, angeregte Atone oineo inerten Gases in den Aufzeichnungsluftspalt im Bereich der Aufseichnungselektrclen eingefülirt ;verdei: und ein elj.ctromagnetisdies 5'eld swischeii den Aufzeichnungselektroden und der Gegenelektrode aufgebaut v/ird., iu:i eine Ladung auf den iadungabindenden Aiifaeiciniungsnediuia aufzuoringan.

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BAD CfIiGSNAL

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Ionenkanone zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung angegeben, um eine gesteuerte Aufbringung der Ladung auf der Aufseien- .

tr

nungsflache vorzunehmen. Die zur Durchführung des Verfahrens angegebene Einrichtung besteht aus einer Aufzeiohnungselektrode einer von dieser einen Abstand aufweisenden Gegenelektrode C zur Bildung des Aufzeichnungsluftspaits, einer inneren Aaregungskaianer, die dem Luftspalt benachbart ist, EInElohtun*· .. gen zur Erzeugung einer Strömung eines inerten Gases Huron die Anregun^skaiaaier zum Aufzeichnungsluftspalt» EiarlGhtUn*- * gen zur Anregung des inerten Gases, um- angeregte Ato&e dieses Gases zu erzeugen, Einrichtungen zur Anlegung eines elektromagnetischen Feldes über dem Aufzeichnungsluftspalt» öamlt die angeregten Atome des inerten Gases sich zu der Gegen« elektrode hin bewegen, wodurch eine steuerbare elektrostatische Aufbringung der Ladung auf dem dielektrischen medium bewirkt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeioh- ■

nung näher erläutert. Im einzelnen zeigen*

' * ^b

Fig. 1 eine teils schematische, teils als Blockdiagramm ausgeführte Darstellung der Erfindung,

J2 eine vergrößerte 3chnittdarsteilung einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

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l^:

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Pig. 3 einen Schnitt A-A der in Pig, 2 dargestellten

als Ionenkanone bezeichneten Einrichtung,

■ Jj¹Jg. 4 eine weiter vergrößerte Schnittdarstellung der

Elektroden der gemäß der Erfindung ausgebildeten Ionenkanone,

!gig, 5 eine schematische Darstellung der Elektroden

der Ionenkanone,

(a ein Pulsdiagramm der an die Elektroden der Ionenkanone anzulegenden Potentiale· gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

:. 7 bis 16 Pulsdiagramrae gemäß anderer Betriebsarten der I onenkanone,

Pig«. Iff ein Blooksohaltbild der mit der Ionenkanone

verbundenen elektrischen Schaltkreise gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Pig» 18 eine sohematische Darstellung eines Ersatzschaltbilds der Elektrodenschaltkreise gemäß der in Pig. 17 dargestellten Ausführungoform der Erfindung,

Pig. 19 eine Schaltkreisdarstellung des in Pig. 17

dargestellten Ausfühtungsbeispiels, '

ι ι

ein Blockschaltbild der in Pig. 19 dargestellten Schaltkreise, i

eine perspektivische Darstellung einer Hehrfachionenkanone gemäß der Erfindung, eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel der Brfindung und

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BAD ORIGINAL

Piß.	20
	21
	22

Pil;. 23 eine teilweise 3chnittdaretellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Eine mißliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrene ist in Pig. 1 gezeigt, in der eine neuartige Ionenkanone 20 zur selektiven Aufladung elektrograflachen Papiers oder anderer dielektrischer Medien 22 zur fernübertragenen BiIdaufzeichnung oder elektrostatischen Informationsspeicharung dargestellt ist. Die aufgebrachte Ladung brauoht nicht entwickelt zu werden, sondern kann in ähnlicher Weise wie ein Magnetband als Infonaati ons spei eher- und Wiedergabeeyateiu benutzt v/erden. Die aufgebrachte Ladung kann mit einem Elektrometer ausgelesen bzw. ermittelt werden. In Gegensatz dazu kann ein kopiertes Bild auf dem dielektrischen Medium direkt entwickelt oder auf ein anderes Medium zur späteren Entwicklung übertragen und fixiert v/erden nach Art der bekannten elektrostatischen oder xerografisehen Verfahren. Die Ionenkanone 20 ist in ihrer bevorzugten Ausführungsform eine berührungelos arbeitende, Ionen erzeugende und mit Elektroden ausgestattete Ionenkanone, von der bei Bedarf Ladung selektiv auf einer benachbarten Ladung bindenden Oberfläche aufgebracht werden kann. Sie grundlegenden Merkmale der Ionenkanone 20, die später in weiteren Einzelheiten erläutert / wird, sind eine innere AnregungakaLaaer| in der ein relativ inertes Gas gleiohmäßig hindurchströmt, um eine konstante und kontrollierbare Anregungaumgebung su erzielen. SIt Btrö-

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BDUIg des inerten Gases ist in Flg. 1 duroh eine Verbindung der Ionenkanone 20 mit einem Heliumtank 24 angedeutet. Die Heliumquelle 24 stellt «ine konstante Umgebung duroh Zuführung ein·· konstanten Heliumstrome bei niedrigem Druck sicher, B.B. weniger als 0,035 kg/om Unterhalb der Elektroden der Ionenkanone. Bin Strömungsdruok von weniger als 0,0003 kg/om hat sioh noch als wirksam erwiesen. Dieser Heliumstrom dient gleichzeitig der Reinigung dea Eatladungaspalte der Ionenkanon· und'stellt eine relativ saubere, trockene und kontrollierbare Umgebung für den Anregungeprozeß innerhalb der Ionenkanone sicher. Die Abtastung* eines Originals 26 duroh licht 2Ef und ein fotoelektriaohea Aufzeichnungeaystem 30 erzeugt ein die Information des Originals enthaltendes Signal, da· naoh Impulsformung in den Schaltkreisen 32 Tun einem Pulegenerator 34 in geeigneter Form ausgeoendet und von einem Impulsverstärker 36 verstärkt wird, um die Arbeitsweise Intladung dec Ionenkanone 20 eu steuern. Die Entladung

4*r Ionenkanone ist mit Olnem Aufisolohnungssystem gekoppelt, um eine Kopie 22 oder «Ine andere gespeicherte Information •u «reeuftn« ^m besonderen kann «ine Schaltkreislogik vprge-■•hen weiden, die daeu beitrügt» daß die Ionenkanone 20 ei*· größere KntladungafestigkeIt aufweist, indem der Beginn 4er Entladung der Ionenkanone 20 vorgegeben und die Batladung naeh einer vorbestiunten Zeitdauer beendet wird· Eine derartig« ßohaltkreieloglk steuert die Größe der von der

Ionenkanone emittierten Ladung, so daß ein bestimmter Öetrag

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ail La ύ iu, : bei. „eao.. ν., ι u.l^enei'a'Uuv >1 abgegebenen Impuls arfjc'· ,-rächt :,iru, Es :'.'., t :;u beacätci, da bei einer selektiven Lauun,;sablagerung ^]ai'^ Eilfe eines kodiertün Eingangs signals das gesai te Ladun;srastei· uarcii herkömmliche xerografie;ehe 'Techniken entwickelt weruen kann, ;.;o daß mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine Paksinilikopie· hergestellt werden kann. Jas Eingangssignal kann aus einei:. r.erhackten Videosignal, deu Ausgangssignal eines Computers oder ähnlichem gebildet werde"i. Das Originaldokument 2t' und die zu erstellende Kopie 22 Ic (innen zur Abtastung und Reproduktion auf einer einsigen i'roi.L.ul befestigt weruen oder können auf verschiedenen, voneinander unabhängigen aber synchronisierten i'rommeln an voneinander weit entfernten ürten angeordnet werden. Vergrößerungen oder andere LiIdVeränderungen können durch verschiedene ⁱl'roi-u..eldurci-.ies3er oder ähnliches erreicht werden. Weiterhin soll darauf hingewiesen v.erden, daL die vorliegende Erfindung in keiner "./eise auf uie reproduktion Mittels Abtastung vcn Dokumente:., u: e a.if Tro...:eln αη₍:οο±'Ί::οΧ sind, beschränl:t is w, suiidem ein-j Vielfalt ver^cliiedejiCr Abtasti-^gl-ichkeiten benutzt werde., ä.;...u., bei deiie:. entweder die Dokumente oder die Abtasteinrichtungeii cder aäj:.· beide in einer bestimmten Abhängigkeit zueinander bewegt ,/erden.

Eine nähere Darstellung der Ionenkanone 20 ist in den 5'ig. 2, 3 und 4 angegeben. Lie Ionenkanone 20 besteht grundsätzlich aus zwei Elektroden, der Haupt- oder Jtiftelaktrode 40 und der

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BAD OWG.^lNAL

Steuer- oder Plattenelektrode 42. Eine zylindrische oder geeignet anders geformte isolierende Hülse 44 hält die Plattenelektrode 42 an ihrem vorbestira.iten Platz und bildet damit einen lonisierungsspalt zwischen der Stiftelektrode 40 und der Plattenelektrode 42. Die Plattenelektrode 42 ist auf der isolierenden Hülse 44 durch eine Umbördelung in einer Ausarbeitung 46 gehalten oder durch andere geeignete Haltemittel, wie Kitt oder Epoxyharzen. Eine Metallfassung 48, durch die zwei miteinander verbundene Kanäle im rechten Y/inkel zueinander gebohrt sind, um einen Einlaß 50 und einen Auslaß 52 zu bilden, wirkt als Elektrodenhalterung. Die isolierende Hülse 44 hat eine zylindrische Gestalt mit einer zentrischen Bohrung, deren Innendurchmesser ein v/enig kleiner ist als der Außendurchmesser der Auslaßverbindung 52 der Metallfassung 48. Die Hülse 44 ist auf der Auslaßverbindung 52 der Hetallfassung 48 befestigt. Eine kontinuierliche Strömung eines inerten Gases wie Helium ist durch einen Schlauch 54 dem Einlaß 50 der Elektrodenhalterung zugeführt, die durch die Halteruns zum Auslaß 52 gelangt. Das Helium fließt in den lonisierungsspalt durch Schlitze 56 der am Ende des Auslasses 52 befestigten Stiftelektrode 40. Die Anordnung dieser Schlitze in der Stiftelektrode ist besser der i'iy. ;> au entnehmen. Der Spalt zwischen der Hatten elektrode 42 und der Stiftelektrode 40 kann so ausgelegt sein, daß eine Anregung des Gases bei etwa 500 bis 600 Volt auftritt, die zugeführte Spannung kann dami annähernd 1000 Volt

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betragen. Eine Öffnung 58 in der Plattenelektrode bestimmt * die !funktgröße der resultierenden ladung, die auf der Oberfläche einer z.B. im Abstand von 0,25 bis 0,38 mm vom Boden . \ der Plattenelektrode 42 angeordneten Substanz aufbringt«* !ti» ': ' Der Durchmesser der öffnung 58 kann in einer typischen Attaführungsform etwa 0,15 mm betragen. Die öffnung braucht " ^r nicht unbedingt kreisförmig zu sein, sondern kann Jede l*iliebige Form in 'Abhängigkeit des zu erzeugenden ledungartäietere

aufweisen. Durch iinderung der Öffnungsgröße und der Sicke ' ι

' - 4 l

der Plattenelektrode 42 können Punktgrößen von 0_t09 "bis 'Ή'

" ~^Λ] 1,0 mm erzeugt werden. Mit wachsender Dicke der Plattenelektrode wachst die Auflösung. Wie in Pig. 4 gezeigt, bildet der mit 60 bezeichnete Raum zwischen der Stiftelektrode, 40 und der Plattenelektrode 42 den Anregungsspalt. Der Zwischen*- raum zwischen der Plattenelektrode 42 und einem Papier 64 ist als Aufzeichnungs- oder Be3Chleunigungsspalt bezeichnet. V/ie in Pig. 4 gezeigt, ist das Papier oder die dielektrische Substanz 64 in einer typischen Ausführung3form auf einer geerdeten leitenden Platte 66 befestigt. Das Helium strömt in die Anregungskammer 60, nachdem es durch die Gaseinlaß- ; schlitze 56 geflossen ist, die etwa 0,12 mm · 0,12 mm große

Eingänge zum Ionisationsbereich darstellen. I

Die Plattenelektrode hat eine Dicke von etv/a 0,75 mm, wie be- | reits vorstehend erwähnt, wobei mit wachsender Dicke das Auflösungsvermögen steigt. Die Plattenelektrode 42 erhalt ?

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- J-X -

:; hre Spannung über einen angelöteten Draht 68, dor durch den isolierenden Zylinder 44 geführt ist, wie in Fi:;. 2 gezeigt ist. Die Plattenelektrode A2 und die Stiitelektrode A-U Ίι.'ύΐ-nen aus leitenden Materialien, v/ie Silber, Kupfer,' Stahl, Messing oder fiatin bestellen. Der isolierende Zylinder AA kann aus jedem geeigneten Isoliermaterial, wie Glas, Kunststoffen oder ähnlichem gefertigt sein. Jedes geeignete Schlauch* material kann für die Heliumzufiiiirungsleitung 54 verwendet werden. Typische Konstruktionen derartiger Ionenkanonen haben eine Gesamtlänge von etwa 1,3 cm. Selbstverständlich können die verschiedensten Materialien für die Elektroden und den isolierenden Zylinder verwendet werden, so daß die hier genannten lediglioh als Beispiele angeführt sind. Ebenfalls können, obwohl hier nur eine einzige Ionenkanone angeführt ist, eine Mehrzahl derartiger Ionenkanonen in einer Vielfalt verschiedener Anordnungen verwendet werden, oiine den Erfindungsgedanken z\x verlassen. Ein derartigem Augfii.hrun,;sbeispiel wird später näher beschrieben. Die Dimensionen, Abstände und Potentiale, die hier als solche eines 'bevorzugten Auuführungsbeispiels der Erfindung angegeben sind, können innerhalb größerer Jrenzen in .abhängigkeit der Aufzeichnungsgeschwindigkeit, des Abstands zum dielektrischen Blatt, der Elektrodenabetände und der verschiedenen lotentiale variiert werden. Folgende Merkmale der bereits beschriebenen Ionenkanone sollen festgehalten werden: sie ermöglicht einen gesteuerten Beginn der Entladung mit einer besonderen Kam.:er

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mit einer gesteuerten Anregungsumgebung in Form eines stetigen Stroms eines inerten oder nichtreagierenden G-ases, wie z»B, Helium; die Entladung wird zwischen zwei Elektroden mit einem festen Abstand und elektrischen Abhängigkeiten ausgelöst? die Ionenkanone v/eist zwei getrennte voneinander aber niöht unabhängige Bereiche aufj 1. eine innere Anregungskamme*· 60 ' und 2. einen äußeren Beschleunigungsspalt 62 zwischen, der Plattenelektrode 42 und der das Papier tragenden Platte 66. Die verwendete Spannung am Anregungsspalt i3t eine Funktion der üpaltgeometrie, des Abstands und der prozentualen Zurückgewinnung der im Spalt befindlichen, von der jeweils vorhergehenden Pulsentladung stammenden Moleküle und anderen Parametern. Das-Heliumgas bewirkt eine rasche Löschung, und der Anregungaspalt 60 wird durch einen nicht angeregten Strom von Heliumgas gesäubert, wodurch eine vorzeitige Auslösung der nächsten Entladung verhindert wird. Der Bereich 60 bewirkt eine vollkommen abgeschlossene und getrennte Entladung, die AnregungskauL.er verfügt über, eine kontrollierte AnregungB-uragebung, die durch den Strom des inerten G-ase3, z.B. Helium sichergestellt ist, ,das stetig durch die Kammer 60 strömt und diese reinigt. Der Auslösespalt for die Entladung in der Kammer 60 icrü konstant und unabhängig von Abstand zwischen der Platte 66 und der Plattenelektrode 42. Die Kaismer 60 ist geschlossen und abgeschirmt und daher unabhängig von den jeweils herrschenden atmosphärischen Bedingungen, Feuchtigkeit oder Verschmutzung. Das inerte Gas, v/ie z.B. Helium,

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•verhindert eine Elelrbrodenverschmutzimg und -änderung. Das Heliumgas bewirkt gleichzeitig ausgezeichnete 31ektrodenkühlung

• und eine schnellere und vollständigere Entladun^ülöschung. Der Abstand der Plattenelektrode 42 von Papier 64· kann z.B. "in der Größenordnung von 0,25 birj 0,5 im>i liegen und iot unkritisch. Die Plattenelektrode 42 und die PapiertrLlgerplatte

■ 66 sind parallel zueinander angeordnet, wodurch eine elektroni- " sehe Linse gebildet wird, um die Entladungsionen oder -elektronen in dem äußeren Beschleunigungsspalt 62 zu fokussieren, wodurch eine Streuung im Spalt verhindert und damit eine gewisse Freizügigkeit in der Wahl der Abstände der Ionenkanone 20 und der Plattenelektrode 42 von der uberfläche des Papiers 64 erreicht wird.

Obwohl es keinerlei Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf eine bestimmte Theorie bedeutet, wird gegenwärtig angenommen, daß die Ionenkanone aufgrund der folgenden Hypothese arbeitet. Jemi das Helium oder ein ähnliches inertes Gas durch die Ionenkanone strömt,gelangt es in die Schlitze 56 der Stiftelektrode 40. Nachdem das Helium die Schlitze 56 der Stiftelektrode 40 verlassen hat, trifft es einen Bereich mit großem elektromagnetischen leid an der Ecke der Stiftelektrode 40 vvaä zwischen Stiftelektrode 40 und Plattenelektrode 42 an. In diesem Bereich findet die Anregung statt. Es sei bemerkt, daß der Anregungsmechanismus in der folgenden weise stattfindet, ohne notwendigerweise darauf beschränkt zu sein: An- j

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t59?SII

regung durch Absorption elektromagnetischer Strahlung, Anregung durch Kollision, Anregung durch Elektronenbeschuß und loniaationsvorgänge.

Der Gasstrom bricht an den Ecken der Stiftelektrode 40 hu-, samtaen. Die Elektronen und Ionen, die in diesem Bereich gebildet werden, werden für den Entladungsvorgang nicht für nützlich gehalten, da sie zum größten Teil von den Elektroden 40 und 42 angezogen werden, bevor sie die Öffnung 59 erreichen können. Neutrale metastabile Atome, die nicht von den Elektroden angezogen werden, entstehen jedoch ebenfalls im Bereich des starken elektromagnetischen Felds. Diese metastabilen Atome können zu der Öffnung 58 gelangen. Die metastabilen Atome und I.Ioleküle, die die Öffnung 58 erreichen, können die luft ionisieren, die sich mit ihnen im Bereioh der Öffnung 50 mischt, wenn ihre Anregungsenergie größer als die spezifische Ionisationsenergie dea betreffenden Gases ist. Einige der uetastabilen Atome können jedoch infolge Kollision mit den V/andungen oder mit anderen Atomen entaktiviert werden, bevor sie die Öffnung 58 erreichen. Auch in diesem Pail wird jedoch eine Ionisationsentladung in Richtung der Öffnung 58 stattfinden, da durch den Augereffekt eine Elektronenemission an den mit metastabilen Atomen beschossenen Elektroden stattfindet. Bei den inerten Gasen sind die metastabilen Atome des Heliums zu einer Emission nach den Augereffekt am beaten geeignet. Helium hat die größte metastabile Energie

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& ■:.-*"■-· der inerten Oase von oa. 19»8 eV. Dieae Größe der metastabi-■'';-._t -V Ulm Energie ist wichtig für die lonieation der Luft im Bereich de* öffnung 58, da sie die Ionisationsenergie die enti sprechenden Gaasorten, wie H₂, O₂, NH und OH übersteigt.

Da die metastabilen Atome des Heliums in der Lage sind, eine

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I oni salons entladlang von den Ecken der Stiftelektrode 40

h ' «ar Ötfmms 58 hin eu bewirken und die Heliumatome in der üage sind, die Moleküle der Luft zu ionisieren, so daß die metastabilen Heliumatome und ihre durch sie erzeugten La,-

'* dfcagen a^8 der öffnung 58 austreten, ist Helium das bevorsagte StrümungBgaa. Außerdem hat Helium die größte Diffusions-

rate afltr inerten Gase» unabhängig von diesem verwickelten ί_ύ . Meöhanieiius, gelangen die angeregten Heliumatome durch die Kammer 60 in den Bereich der öffnung 58. Im Bereich der öffnung j$8 findet eine gegenseitige Einwirkung zwischen dem k' angeregten Helium und den Molekülen der Luft statt, wodurch ■ eine Menge Ton looiatttid freien Elektronen erzeugt werden.

Itwienarten, wie Ag¹!"* OK⁴ und HH⁺ wurden duroh Analyse des BmissioÄeapektruma naehgewiesen. Die negativen Arten konnten nioht naahgeTfieaen werden, da keine der negativen Arten ein bekannt*a Eiaiseionsepftktrum aufweist, aber ee iet bekannt, dafi sie· in ausreichender Zahl vorhanden sind, um eine wirksame

,, Λ iÄdungsauf&ringung auf dem Papier 64- oder der Platte 66 zu. »Irwirlten* Die öffnung 58 emittiert diese Ladungen unter au*-

ί . deren· liadiingen der gewünschten Polarität werden auf das Papier duroh dia Besohleunig^ftesspalit 62 unter Einwirkung elektro*·

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■statischer :-"r" . '■'■" :i'.;.,;>j;;ozüjeji. Die ;}oometrie der üi'f'iiuig 58 Oe.."Li. ..t ..o.'. tgehe.au die i.'unktgrüiia der aufgebrachten Ladung. ..'iihrend jedes inerte odor nichtreagierende G-as benutz ο v/erden kanu, hat sick HeI^ur einwandfrei, wie oben beschrieben, als für die loiiisati.r. bestes Gas bei der vorliegenden Ionenlcaiione:u:onstrii]:tioii erwiesen und wurde auch als viel zuverlaociger erkannt aiu irgendein anderec Stroiiiungsgao, das für die lünenerzeugun,·; I₁., .Au'tspalt bei Auftreten einea Aui'zeichnun^uiujmlues au3:,robiert \mrde. Die elektromagnetischen und elelctrüatatisciien Felder, die vorstellend erv/iilint sind, können in irgendeiner der verschiedenen und iii folgenden erläuterten ..eisen erzeugt v/erden. lis sei darauf hingewiesen, daL die arbeitsweise der 'XoneiiicLüione zun Zwecke der klareren üeschrei-

Ό\να._: iic.ci. e:^:.-.. .r . \j, ;u.i., '.rtig bekaaüiten und vorstehend besciU'ie^'j-ie: i.jjoi¹- ο erl.-'.utert .;ui'uu, oiuie jedoch den kaln:ien dei· Lrfind.ui.j auf eJ.uo solche f'heorie zu be schränk en.

Verschiedene ujrüersc-.:' .■.. .' / o. ._t_'te:: der Ansteuerung der Elektroden der lciiüi-^uicne 20 laid der Anlegung der clektrisehen i-o^-juti alo aj. ';ie lonenhajij;ie k'Jni'ien angewendet './erden.

.^eij i j-e eii--., jr .._e.;or verschiedonur An-: teuerungsarten sind in ue;; I'i ,. > bi-j 17 dargestellt. ./:ch uieso Darctellung-2-i ο.Ilen niei:"_u vc_.l.. v'_t.ü:.g r;o;'u, conlj-u: lediglich Jeispiele fdr uio ve.^c'-ijaenen raö,glichen Arbeitsweisen j.er Erfindung angeben. Zar ^inf.Lhrung uor vercciriodenen Ara^e.^unüsarten sei fesxgoste^lt, aa... er. güv/üJmlich zwei grundsatzliche Anregungsart ei: gibt: (1.) die _:)uisiereiv.^;.e ..jiregung, bei der

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die Jtii'telektrode 40 ναιύ. üie Plattenelektrode 42 auf den oder nahe ueui gleichen Potential sin^, ä'.i.^:.;:düo::i ien während der Iiapulsansteuerung entweder der i.>tif teie^;:trodc oder uer rluttenelelctrode (diese Anregungsart bewirkt ein konstantes PeId in Besohlemiigungsspalt 62 und selektiv erzeugte Ionen) und (2.) die Xoiistantpotential- oder Gleichijoamiung-Anregungsart, "bei der sich die Stifteloktrode 40 und die Plattenelektrode 42 durch ein konstantes Totencial untert'cheiden, s.B. etwa durch 4-0 'v^rolt (clie^e Anrcjiuijoart Tje\;i^^r::t eine konstante Ionenquelle, bedin.jt durch ein sele::ti\^r ;jul:jiereiiueo ^'eld in Beschlcuni^tri^aspalt 62). Yerccliiadeno übvyaudlui^en j -jaer diener 'beiden Arten oind in den Hiladia^rai-iuen der i'i.;. G bio 16 jescirjt. Verschiedene andere elol;troni:jche AOWaHdI¹Ln₀On, die ein iiupvils^esteaertea pulsicrendeo j?eld hervorrufen, sind näher in den i'ig. 17 "oln 20 dargestellt. Normalerweise ist ein Beachleuni^Tuicsield in der Größenordnung von etv/a lüüO YoIt angelegt, v/ie beispielsweise für den "ij in den liiipulsdiayra-.iien dargestellt ist.

Eine Levorsujte Aiii'etjun^sart der vorliegenden Erfindung iat in den i'ij.. 5 i^nd 6 gezeigt. Bei dieser bevorzugten Art v/ird die Platte 66 in Pig. 5 auf einen Potential c gehalten, dao, v/ie du:-¹ oh da::; entsprechende Puli;diagra:-U-i in Ui¹Ig. 6 gezeigt, ^rdpotential ist. Die Plattenelektrode 42 in Fig. 5 v/ird auf einem Potential b gehalten, das, v/ie im entsprechenden Puls diagramm der i'ig, 6 gezeigt, ein negatives Potential von lOOOVolt ist. Dia otiftelektrode 40 in Pig. !; ist auf einem

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Pοtential u gehalten, das ein negatives Potential von lüüO Volt uit einer iupulsmäMgen Erhöhung auf 2000 Volt v/cliireiiä des iSchreibvorgangec; der Ionenkanone ist. Die hier genannten Potentiale sind nur zur Veranschaulichung und als Beispiele genannt und können über einen großen Bereich in Zuüa:.L;lenhang nit der Erfindung variiert werden. Obwohl die verschiedensten Impulssteuerungen aich als befriedigend erwiesen haben, ict das lails-I'recitienz-Verfahren gegenwärtig daa bevorzugte Verfahren.

Eine andere Anregungoart iüt in ?.?i_tj. 7 dargestellt, bei der die Platte 66 auf einen', positiven Potential von 1000 Volt und aie Plattenelektrode 42 auf Erdpotential gehalten ist. Ein negativer Impuls in der Größenordnung von 1000 Volt wird beiia Schreib vor gang an die Stiftelektrode 40 gegeben.

iiwei andere Ausführungsformen sind in den Pig. 8 und 9 dargestellt. Bei beiden ist die otiftelektrode geerdet. Die Plattenelektrode 42 und die Platte 66 sind elektrisch gekoppelt, so daß beide zur gleichen Seit impulsmäßig angesteuert v/erden Izönxien, In der in Pig. 8 gezeigten Ausführungsfona ist die Plattenelektrode 42 anfangs auf Erdpotential und die Platte auf einem positiven Potential von 1000 Volt gehalten. Beide, die Plattenelektrode 42 und die Platte 66 erhalten einen positiven Impuls in der Größenordnung von 1000 Volt. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsart wird ein negativer Impuls in der Größenordnung von 1000 Volt an beide, <Üe Plat-

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tenelelctrode 42, die anfangs auf Erd_;oteutiul lio/jt, imd die Platte 66, die yot de·;:, lmoulc auf eina.: negativen i-otential von lUOü Volt liegt, gegeben.

In der in i"ig. 10 gezeigten Au^föiirungsart sind die Stiitelektrode und die Plattenelektrode 42 auf +1000 YoIt vorgespannt. Ein negativer Iiapulo von lüüO YoIt wird an die Plattenelektrode 42 gegeben, so daß diese auf Erdpotential gelangt. Die Platte 66 wird auf einem negativen Potential von etwa 1000 YoIt gehalten.

. 11^vzeigt eine Ausführung 3art, bei der die Plattenelektrode auf Erdpotential und die Platte 66 auf einem positiven Potential von etwa looc Volt liegen. Sin positiver

Impuls von etwa 1000 r>lt wird an die Jtiftelektrode 40 gegeben, um die Soiireibbedingung zu erfüllen.

In der in Pig. 12 gezeigten Auofülirungcart wird die blatte auf einem negativen xotential von etwa lUOO Volt und die Plattenelektrpde auf ürdpotential gehalten. ZIn Iu. ulu -it einem positiven Potential von etwa ICOO YoIt wird an die Stiftelektrode 40 gegeben, ua die 3chreibbedingung zu erfüllen. I3s sei darauf li:higev/iesen, daß bei den verstehend bescliriebenen AusfÜhrunssarton die Impulse zwicciien dor Stiftelektrode und der xlattenelelrtrude angelegt v/orden, ao daß daher das oben G-esa^te allgen-in für alle Arten der Impulsanregung gilt.

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,Die folgenden vier Ausfülirungsarten können in ähnlicher Y/©Iee repräsentativ für verochiedene .Anregungsarten, die allgemein als kontinuierliche oder Gleichspannungsanregung bezeichnet sind, aufgefaßt v/erden.

Fig. 13 zeigt eine Auoführungsart, "bei der die Stift elektrode 40 auf Ei'dpotential und die Plattenelektrode auf einem positiven Potential von etwa 400 Volt gegen Brdpotential gehalten wird. Die -latte 66 wird mit positiven. Impulsen von etwa 1000 Volt gegenüber dem Anfangspotential von 400 Volt angesteuert,

Die in Pig. 14 gezeigte Ausführungsart ist die gleiche wie in Pig. 13» nur daß das Erd- bzw. Referenzpotential auf ein negatives Potential von etwa 400 Volt abgesenkt ist. Derartige ijaderungen sind bei allen hier beschriebenen Ausfülirungsarten möglich und bewirken eine Ladung sablagerung jeder Polarität.

Eine andere Ausführungsart der kontinuierlichen oder Q-leichsρannungsanregung iet in Pig« 15 gezeigt, wo die Stiftelektrode 40 auf Erdpotential und die Plattenelektrode auf einem, negativen Potential von etwa 400 Volt unterhalb des Erdpotentials gehalten ist. Ein negativer Impuls von etwa 1000 Volt wird an die Platte 66 gegeben, die ursprünglich ein negatives . Potential von etv/a 400 Volt aufweist.

Pig. 16 zeigt die Anregungsart der Pig. 15, wobei das Erd-

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oder Referenzpotential auf ein positives Potential von 400 YoIt verschoben i3t.

Alle möglichen verschiedenen Impuls schaltungen können in be-• kannter V/eise angewendet werden, um Impulse der oben 'beschriebenen Art zu erzeugen.

Eine Ausführungsform einer solchen Schaltung _t. die eine zusätzliche Pulssteuerung ermöglicht, ist in den Pig. 17 Ms 20 gezeigt. Die bei dieser Ausführungsforra der Erfindung angewendete Schaltung trägt zur Entladungsfestigkeit der Gesamtanordnung bei, indem der Beginn der Entladung festgestellt und die Entladung nach einer vorbestimmten Zeitdauer beendet wird. Diese Arbeitsweise steuert die Gesamtladung, die von der Ionenkanone emittiert wird, so daß ein bestimnter liadungsbetrag für jeden Impuls erzeugt wird. Das Blockschaltbild der in Pig, 17 gezeigten Schaltung zeigt diese Arbeitsweise der Ionenkanone 20. Bin Kondensator 70 von lOpI¹ und ein Widerstand 72 von 10 Ohm bildet ein Differenzierglied, das die plötzliche Änderung der Spannung an der Plattenelektrode 42 beiiu Spamiung3Zusammenbruch feststellt, Jine änderbare Verzögerung in einer KLip-Plop-Schaltung 74 ermöglicht einen vorbestimmten Zeitraum zwischen dem Entladungsbegiim und der Abschaltung deo Impulses der über eine Treiberstufe 76 und .einen Hochspamiungapulsverstärker 7ö zur Stiftelektrode ge-.langt. Der Hochspannungspulaverstärker 78 erhält sein Potential von einer Hochspannungsquelle 77· Der Eingangspuls

BAD CfHGINAL

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kann von einem zerhackten Video- oder Computersignal stammen. Die an die Ionenkanone angeschlossenen Sehaltkreise sind derart ausgelegt, daß bein Impulsbeginn die Stiftelektrode 40 negativ zu werden beginnt, jedoch mit einer großen Zeitverzögerung· Diese Tatsache kann aus dem in Fig. 10 angegebenen WirJcschaltkreis ersehen werden. In dem äquivalenten Schaltkreis der Fig. lü ist die Stiftelektrodenkapazität 60 in Serie mit dem Kondensator 70 dos Dixferenzierglied3 für das Triggersignal geschaltet. Das angelegte Potential v/ird sich also auf die beiden Kapazitäten aufteilen. Daher geht die Plattenelektrod auf ein weniger negatives Potential als die Stiftelektrode 40. ',/egen der unterschiedlichen Potentiale von Platten- und Stiftelektrode, die von der Flankensteilheit der Impulse abhängen, der Impuls erreicht nach seinem Deginn eine Spannung von etwa 600 Volt, wird der Anregungs3palt zwischen der Stiftelektrode 40 und der Plattenelektrode 42 leitend. Das erforderliche Potential ist eine Funktion der Spaltgeometrie und der Abotiin.de, zusätzlich hängt es von der prozentualen Erholung des Spalts von der vorhergehenden Entladung und anderen Parametern ab. An dieser Stelle entsteht ein Übergang niedrigen Widerstands zwischen der Stiftelektrode 40 und der Plattenelektrode 42, so daß die Plattenelektrode 42 schnell auf ein Potential abfällt, das sich um etwa 200 Volt von dem der Stiftelektrode unterscheidet. Dieser Potentialunterschied kann als ein Spannungsabfall infolge Strom und Widerstand gedeutet werden, wobei der effektive widerstand des Spalts zusammen mit dem Strom diese Spannring ergibt. Die Große dea

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* ' Spaltstrome und damit die Größe der Spaltspannring wird ebenfalls duroh andere äußere Parameter bestirai.it. Etwa zu diesem - gleichen Eeitpunkt wandern Ionen im Bereich der Stiftelektrode . 40 duroh die öffnung 58 in der Plattenelektrode 42 und bewegen eioh cum Papier 64 auf der geerdeten Platte 66 hin. Etwa 0, ByCt see später erreicht die Stiftelektrode ihr höchstes negativ« Potential, auf das die Zeitverzögerung für den Hückatellpulf eingestellt ist. Bas Flip-Flop 74 erreicht seinen ureprüngliohtai Zustand, die Stiftelektrode geht auf Erdpotential zurück und die Entladung wird gelöscht. Dieses bringt die Anordnung auf die ursprüngliche Kapazitätsanordnung der Pig.13 zurück lind die Plattenelektrode 42 beginnt sich auf ihr nor-

. mft3.es Potential zu entladen. Die Stiftelektrode 40 und die

Plattenelektrode 42 kehren in ihren abgeglichenen Zustand zurück und erwarten, den nächsten Impuls.

Die genau! Arbeitsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung geht am ot&ten aus Pig. 19 hervor. Zwei Trigger transistoren. Ql und Q2i£riLnd anfangs ebenso wie ein Flip-Flop-Transistor Q3 nichtleitend. Dtr andere Flip-Flop-Transiβtor Q4 ist. leitend« Gelangt ein positives Signal an den Setzeingang, sperrt eine Eingangsdiode 82, so daß das Feld einer 22^11-Induktivität 34 süuaaiaiäenbriaht, wodurch ein positiver Impuls im Baaiskreis des !Transistor» Ql erzeugt wird und dieser leitend 'A vVird. Durph den leitenden tranaistor Ql wird die Basis de3

Transi8t<Mr8 Q3 negativer,, so daß auch dieser leitend wird, . , wodurch d»r andere Flip-Flop-Transistor Q4 gesperrt wird. ^: BAD OfliGINAL

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^ ,1
Cf

Sperrt der '„.'ransistor ;„<!■, so gelangt ein negatives Signal an einen 'i'raiir.istor '.;L>. 'i'raiirjictor -^ ist als Emitterfolger geschaltet, dessen Ausgang einen Verstärkertransistor <:ß ansteuert, der wiederum ein negatives Signal an eine Röhre Tl abgibt. Da die Röhre Ll¹I als herkömmlicher Verstärker geschaltet ist, entsteht eine IUG Grad-Phasenverschiebung an ihreu Ausgang, so dui, das i.i\ das Gitter einer üb'hre T2 gegebene Jignal positiv ist-und ein negatives Signal am Ausgang dieser Iiöhvo erzeugt. Ein i3üüpl'^l-Kond ensat or 86 und eine llöhre ^fi'3 dienen als Klipper far den Ausgang und bedlüapi'er jeden positiven Irapulo, der beim AIj α ehalten der liohre '12 entsteht, ,/ird der Hückctelliupulr: von toi¹ :.lattenelektrode 42 der Ionenkanone 20 festgestellt, gcl:ui..;L' dieser aber ein on l"-jia:'onu:..kührer :';7 und. darauf ^u de.. ji'uHsi '.-tor ..2, ...it der ./irlcun,;, daii die gesamte Schal-Um .;aiiorü:rjij ?.n -υ'.οΐι^ν -./eisο wioaor zurückschaltet, wie sie vorher umgeschaltet wurd-j. :An z>OL ühm-üeg^!widerstand UU und ein lCüni'-Konüencator S'O iu ,asiskreis des ^rancistoro ..6 uiTiUglichen eine veriaiderliciie Verzögerung von wenigen Zehiitel einer ",likrüCGkunde zwisclien dem Augenblick des Eintreffens des Triggeriiii.;ulses und der.i ',.-orient, an der. das SigTial an das Steuergitter -er itühro ¹Ji. gegeben wird. Die vorstehend angego'.j311 er. .i'erte sind lediglich als Loispj.ele ::ur V'ji'anschau-IiChung der Urfind'-j.,;; ';ena.-r;.t Vüid izlA'u^en ";oi Vorwenüunj anderer 'iranai:.:tore;i und .'iüiir.-en imiorhalu ,;r'i..oi· 'J-r^nzon verändert werden, iiie übrigen in Pig. Vj :; es:-j ig ton "..auel orient ο dor .'^ckaltung s an Ordnung hauen hcrkür.u.-.licho ..orte, die auh^:.'.ngig von den jeweils verwendeten transistoren und ." öi..ren sin... In ".;jsonueron

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Anwendungsfallen sind ihre ,/erte dadurch bostiuit, da^ eine geeignete Spannung sv/i sehen dor Stiftelektrode 40 und der 'Plattenelektrode 42 aufgebracht .;ird. Ita eine Ilhere Beschrei bung der "bekannten JAinktionsY/eise und Grüßen der übrigen Bauelemente zuu Verst^:indnis der Jüirfindung nicht eriüi-.LoriicIi ict, werden die in l'i^;. 19 enthalt ei .ion abri;jen i3c.uole_;-onte nicht weiter behandelt.

Bine ijUsai-aeiifaDaun-; der in Piΰ· I¹J jesoi^ten U iat in Pig. 20 alü Blockschaltbild dai\';eatellt.

Verschiedene andere Ausfülirun:"jrj±"omen der Ioi:onl:ano2is '/erden dou Paclnnami von oelbct aalieGüle^t. Eine von sole hon anderen Ausfiliin'inüijformen ist durch die Y-jrv/enduno oiner i.i ehr zahl von Ionenlcanonen in einer ilnordnim^; "bs·./. Llatri:: ^iua cle:· chsoitiije Ausdrucken einer Llehrsahl von 'i'ypen an vor.scjiiedeiijn Iimkten gegeben. Sine von vielen Möglichen derartigen ilnordnim_;';e:i iat in ii'ig. 21 gezeigt. Der Ionanl:anonentr:lger 132 "oc^teht aus einesi isolierenden C-ehäuse 116, das sieben unabhängig ana teuerbare, z.B. nit einen Ab et and von etv;a 0,35 '^-- zv;isclien ihren.I ittellinien angeordnete Ionenkanonen 130 enthält. L¹In Üinlai.) 13ΰ in eine:, vorspringenden Teil 134 deu 1 onenlcanonentrügero 132 iot für eine Heliui-idurciiatrüraung in der KainLier 12C vorgesehen, uio allen 1 onenkunonen 130 gemeinstu.L i;jt. -Je.e Ionenkanone 130 besteht aus einer Helruu-.kammer 124, die eine ütifteloi:.trode 122 m.igibt. Der Boden der i.aiiüTior 124 i-t durch eine ^lattenolektruuo Hü ..lit einer

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öffnung 120 abgeschlossen. Die Elektroden jeder Ionenkanone können in der gleichen V/eise elektrisch beschattet und betrieben sein, v/i e vorstehend in Zusammenhang nit der einzelnen Ionenkanone beschrieben. Die Heliums tr öi.iung findet vun der Kai-j.i-er 126, in die Kaiaaer 124, uu die Jtiftelektrode 122 heruti, zwischen der ütiftelektrode 122 und der Plattenelektrode 11Ü hindurch und aus der öffnung 12Ü heraus in der gleichen weise statt wie bei der beschriebenen jJinzelionenkanone. Entweder eiiizölno leitende oileraente oder ein einziges Blatt eines leitenden i.iaterialu mit voneinander geeignet entfernten Lochern kann ειΐΰ rlattenel jlrfcrode Ho vei-.vendet werden. Ini letzteren Beispiel ist eine der bereits beschrie υ en en Axire^unjoarton uit geeraetor Plattenelektrode bei der Benutzung dieser I.^ehrfacliioiien2:anone besondei·- vorteilhaft, o'/.vohi auch andere /mregiinciSLirten benutzt -./erden Izoinx^n. Alle der in itasai-iue^hang nit der Einzelionenlcanone genannten verschiedenen Lluterialien und Könntruittionsmerkniale können auch bei der beschriebenen i.ehrfachionenkanone verwendet v/erden.

Unter den naheliegenden Abv/andlungen einer 1 onenkanonenkonstruktion ist auch eine als "Strichionenlcanone" bezeichnete Ausflüirungsform. Diese andere Ausführungsform v/ei3t eine lonenlcanonenanordnung auf, die eine linienförmige Quelle für Ionen darstellt, in analoger V/eioe zu den bisher beschriebenen lireisföniigen lonenouellen. Eine derartige Aurjführungsform ist in den I-'iguren 22 und 25 dargestellt. Die Konstruktion einer solchen Xonenkanone besteht auο jiuer !Metallplatte

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92 mit einem sehualen Schlitz 94» der £.13. nur etwa 0,15 um breit und 21,t cn lang ist. uinter dem Schlitz 94 iüt eine sohmale Lie tall stange 96 in dor Höhe der Platte 'JP. befestigt. Der Anregungs- oder Ionisationobereich 98 zwischen der Stange 96 und der KLatte 92 iat ;· it Helium niedrigen Drucks gefüllt, das eine Reinigung des Bereichs Jb und eine konstante Ifmgetaung sicherstellt. Justierschrauben 100 in Verbindung mit hier nicht gezeigten Vorspannung3einrichtuncen sind derart in dem Gehäuse 102 ungeordnet, dai^ eine Einstellung dos Anregungsspaltes möglich ist, so da^ eine einwandfreie Entladung über die gesamte. Lunje des Schlitzes ^A bewirkt wird. Das äeliiim,;ar.· wird an der überceite dea 'ich;".u:;es 102 durch einen Schlauch 104, der an einen Vors. ιπιη ; e^iir-j.¹ G c3.üuse öffnung 106 bei"eiti~t ist, augeführt imc ,';ο1ί·.:ΐ :j daiu. duroh Kanäle 114 in den jlnre.-ji-uvt-boreich [}L·. Uicjo . :;!.llt::- oder Striahionenkunoiie IOC iut uborhalo oii.er ur;-l.buren Tromiael 110 angeordnet, auf der eine spiivili'üriui je Drahtelektrode 112 angebracht ist· Sine ty^isclio "Jeciinik zur selektiven Ludung einer hier nicht gezeigten diele-i:trlachen Substanz, die zwieohen der Kanone 108 und der spiralfümigen Elektrode hindurehgeflihrt wird, wird durch eine kontinuierliche Impulsansteuerung der Kanone loü iiit einer geeigneten Freouenjs bewirkt, wobei die Impulse negativ oind und der Stange 96 zugeführt werden, w'lhrend die i-latte 92 auf _ii*apotential gehalten wird. Die spiralfürniiGe Dralitelelitrode kann dann mit positiven Impulsen beaufaclilagt werden, wc. durch dann eine r:elective joiziehung von Ionen des bpalta erfolgt,

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wenn der üchlits ⁽j4 und die aviraliürui^e Elektrode 112 ::uoa:.c .eiif al

Eine andere Art der ,uirejun;; vird durch Anleime eines konotanten rotentialu an der üjjiralföriiiigen Elektrode 112 und eine üoleictive .(Jia teuer uns der Sta-i.je ^{j6 nil; negativen Inmlaen erreicnt, \.-ouei die Platte \'ά aiii" lirdpotential _c:elialten v/ird, wodurch \/iederuii eine aiauun^saülacerunc immer daiui erreicht v/ird, v/enn der Schlitz y4 und die Elektrode 11,: ::u3a:.. .enfallen. x-ie Entwicklung einet; auf der dielektrischen Substanz er-eucten /jildeü >ann durch jede bekannte xero^rafioche Ent'.;ic':iun,^r;3i'ie^iiode voiv_:ono. t:.Q\\ werden, wie et.va durch raaj:--oti.jche Jür.tcn, ^ 3lnb _-;jteil oder Kackadie-

i\Tiderun_c;-η in uo:.¹ .:(;t:-.tionc ecc. ..-.ndi^-ioit der l'ro. .:·..·! und in ier rarier^e^cliV/:-^...' jlcei 'c "ueatir., ?i: die ivUDdruo;:,;;orjc;iwin di,;keit und dar; relative Poi-'nat der Bildl:opie.

Die gleichen cremen .aiaei-.m^ciaö^lichkeiton in . aterialion

iL'id .vrbeitG'.veiaen, v.ie uie vorctei:jiia be.;clu'ieben oind, /jelten auch i".ir die ..onctru'-rtioii ^.er Jtriciiione2..:anuiie.

Ob\.ohl bectii.r.te oevorsufjte ^λη^''ΐΎΓνχι,?:ΐ-ο::·:.ιοη der '',riin hier n-'-lher ue.jciiri'.eoen wurden, ccl.len .: .;e :.:.oi:t uen iiah men der ^rfina.ui^; -0.·. -rennen.

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Claims

ir. I _

χ' et t en t ans ρ r y. oho;

1. Verfahren zur eloictro^raflachen Aufseiclniun·;;, gekennzeichnet duroh folgende VerfuiirenDochritte:

a) Einbringen einec eine Ladung haltendon Auf:3j:'.olir diuniD (64) in den iUif^eiclmunoaluftuu^tlt (CL-) :;\vicchen einer Auxaeiüimmi- ;;jel ^itrodenanoraiiiui,; (40, 42) imd einer G-egenelektrode (66),

b) Einleittmj anjei'ej'uo-* .λ"οοι.ιο eine:; inort^n G-uce.: in den

(C::) iai '.'Jeruich äieüJi¹ ,iiii':;eiclic (4ü, 42),

c) /uile^mi^ einos elGlz'brona.jnetiiiCnen Γ/oldeü ^v/i.oclien der Aufzeichmmgaelektrodenanordnung (40, 42) und der Cre^enelektrode (Ct), um eine ijadungoabla/jerunj aiii den Tjadimü' haltenden Aufzoichnunßsnediiu:i ^u oe\/irlcen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^e^eiozeiclinet, äcS. die G-röi^e der Anre^in^Genergie der angeregten Ato: ;e de:; inei'ten Gao'jG die loniaation^eueivjiu . .iiiueatonü einer der in Liii't enthaltenen . "öle·^.Harten iluertrifft,

'■}, Vorfahren iiacli deü An:3i>rilchen 1 und 2, dadurch ;:ü.:ü2üi2^-lehnet, daü al α inerte;.; C!ac Helium verv/endet v/ird.

4. Verfahven nach den ^n:u...i*^:i.caen 1 bin -J₁ üad"arch jel:emu;eichnet, tic.:, die an.-'jo^e^teu ^touo deo inerten Gaoerj du.vch /üi-

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legung eines elektrischen Potentials erzeugt werden, bevor diese in den Luftopalt (62) gelangen.

ichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprachen 1 bis ·!■ uit einer Ionenkanone sur Ablagerung der Ladung .auf den Aufzeichnungsinediuia, gekennzeichnet durch

α) eine Aufsoiclmunjselektrodenanorunung (40, 42),

w) eine G-egenolektrode (CC), die iu Abstand von der Au:.?:seichi-imcselelitr^denanordnun,'; (4v, 42) sur Bildung eines Aufneichnun;joluxtsi-'ij.lts (62) an.'juordnot ist,

c) eine deu Ju_"tspult (62) benacIibL'.rte innere Anreguiicjsl:ai."Xier (60),

d) iDinriciitun£en (i;0, ^4, ^2) ^ur "^rzeutjung eines ötroiis des inerten J-aserj durch die iUireoimjskaiiu.ier (60) zum Luftspalt (62),

e) Jir.riohtur_;.;3ii (40, 42) zur AnreiiUng des inerten Gases, um angeregte Atome zu erzeugen,

i") Einrichtungen (4^, 42, 58, EC) zur 3r2eu_f'iun,j eines elektroiii'.gnetibchen Feldes über dem Auf zeichnung luftspalt (62), im durch die angeregten Atome erzeugte Ladungen auf uie Gegenelektrode (66) hin zu bewegen, wodurch eine ateuorbare elektrostatische Ablagerung der Ladung auf dem dielektrischen Aufzeichnungsmedium (64) in den Luftspalt (62) stattfindet.

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6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch {jeliennzeichnet, da', uie Aufzeiclmungselektrodenanordnung (4o, 42) Schaltkreise (?·;, 75» 76, 77» 7ß) einschließt, mit denen der Beginn einea .:iitladungsimpulses feststellbar und diener Impuls nach einer vorbestimmten Zeit beendbar ist.

7. Einrichtung naoh den Ansprüchen 5 unu t, dadurch gcliennzeiohnet, daß mit den Einrichtungen (40, 42, 50) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes über dei.i Lui'tcpalt (62) ein konstantes Feld in dem Aufzeiclm mcsluxtrjjnalt (62) erzeugbar ist und Impulüeiiirichtungen (75, 78) mit der AufzeiclinuncDelektrodenaiioranun;; (4\·, 42) verbund er. ;rlnd, v.odui'oh Ionen selektiv erneugbar 3ind.

Θ. Einrichtung nach den An:j_r"<_·"-.e:; '} irü C, (Ia-IvJi.--"!. .-s-'.ovjizeiohnet, da." mit der Aui'seioi-j:iun,;.^::ol'y-:ti* e:::.-.o..■ Imaij (40, 42) ein konctanter i'lu^ von Ic:ie:i erzeu^;bai· irrt und da..: mit den Impulsoinrichtv.n,;en (Y5, 78) ein inrulCiönnige;: elektromagnetischem TeId über den Aui'seiclmiu^ilui'tii^alt (62) erzeugbar iat.

9. Uinriditiuig nach uen Ansprächen ^lj> und 6, dadurch ,je: .einzeichnet, du;: die Iiajulseinrichtungen (7'j_t Y^) ^::i- ^ae- AuT-zeioluiungselektroaenanordinmc (4»-, 42) vorbuiüicn ict, uie selektiv Ionen erzeugt, und da., ein impulcföiv.i^es elektromagneti-'-Chec IoIu üuor do;.: .uixzeiclniuijclui'tcpclt CG-^ :.iit ilmen erzeugüar -;it.

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10. Einrichtung nach den Anoorlichen ο bicj y, dadurch ßekennneichnct, dal· die Auiseichniurjüeluktrodenanordnunc (40, 42) eine erate und eine zweite Elektrode (40 mu". 42) aufweist, die raindc , j.. : ei::../' 'Jeil der inneren Anro: am.'jskainuer (GO) bilden.

11. JJiiii'iclram;; nach Anspruch 10, dadurch je.zonri zeichnet, daiJ die ex'..te Elektrode eine Utii'teloktrouo (4o) vuid die zv/oite Hiektroae eine i-lattenelektrode ('i2) i-t und die innere An- -¹C₁; αϊ;'.'Jl:a...;. er (60) i..:.ndeatenc toi!..ei,j.. zv;i^ciien der ijtift-(vü) und α er l'luttenele]:trode (4L) lie,-;t.

12. Einrichtung; -iuicn jmapi'uch 11, dadurch fjekennzeichnet, daß die ütifteloktrode (4υ) derartige Auniesί/αη-jen hut, dak der lonen-..Iu. Υ-·ι ul'-lon oeiten aux eine ui'i"nun_o· (>ü) {jelenl:t -.vird.

Ij. jjinricht'.uij iiacii iVn.'jprucii 12, äadurc'i :;c:c-:.:n:;eicL:iet, daß uiu ij ti L'-Lc-I j::trodj (-it) cuurUi jnid ;:o^.:.i^l zur üii'nun^

14. iiinriciitun^ nacii ^e;. iüio_—-'.'.C^o:':. I_ ei. 1>, dadurc.'i ,'jekennzeieline:, du.. Oie ^.lattenelekti-ode (4<i) die Cifnunc (50) enthält, ur.i den J"urü.. de.; inerten Ja;jer; von der irjioren ..n i^tejnn.;r;.;ai:u:i'ii· (CO) ^u deu ^uf2eic}"ar;ji ;:,luit3oalt (C2) duj/o

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8AQ

15. Einrichtung nach jjispruch 14, dadurch jek<jrmseia..2iet, dajJ der Querschnitt der otiftelektrode (40) einen die uffiuui.; (5G) umgebenden Teil der rlattenolGktrode (42) überlappt.

16. ^inrichtung- nach den Ansprüchen 14 odor 15, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (53 oder 24) in dor blatten .1 aktrode (42 oder 92) die Form eines gestreckten Rechtecks (94) und ■ die LStiftelektrode (4ü odor 96) eins entsprechende langgestreckte Forn aufweist,

17· UinrichturiG nach den Ansprüchen 14 Dia 16, dadurch :jekennzeiclinet, daß eine Kshrsahl von otift- und ^-'lattenolyktroden (122, 118) eine uatrix steuerbarer Einlieiten (llö, 1^2) bildet, deren jede eine ütixtelo":trode (12k;) und eine x-lattenelektrode (118) aufweist xuid dai.1 jede dies or L>tiv^J _Golektroden (122) unabhängis von anderen durch elektrische Impulseinrichtungen (75, 7C, 78) ansteuerbar ist, um ein unalDlüln^i^es Arbeiten jeder einzelnen steuerbaren l^inlieit (118, 122) zu C ewU-hrl e i s t en.

IQ. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 17, dadurch Q'el.aimaeiclmet, daß die u-ejieiielektrode aie Foi-rn einer auf einer drehbaren Troia. ιοί (llü) aufgebrachten o..;»irale (112) aux'v/eict.

19. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 18 nit einer Hinrichtung sur Erzeugung eines utrori.o von eine inert'in Uas durch die Λ. .-'Og;αι.jsiiuu .er ku den Aufz^iülinungsluftcpal'^, gekomizolclmet durch _Λ,.,»ι'

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ei) eine '.}uelle eines inerten Gases (24),

b) Einrichtunj-in zur Urzeugung des dasstroci3,

c) Leitungen (54), die die Quelle (24) nit der inneren Anreaiin.jskaiu ier (ύθ) und mit dem Auf zei cimungsluf tspalt (62) verbinden.

^v.-. üiiirichtun.j nach ,ai;jpruch 1⁽J, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Clas Heliim ist.

21. Uinriclitung nach den Ansprüchen 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daij die erste Elektrode eine Jtiftelektrodo (40) und die uv/eite Elektrode eine llattenelektrode (42) i3t, daß die innere Anre;;ungckai:a^er (60) uinleotens teilweise zwischen der Stift- (40) und der ilattcn. --lektrode (42) liegt und daß das inerte 'k.ü von IUmLLlen (56) in der otiftelektrode (40) in die Aiirogiuigskai-iiiier (6o) fließt, von der eine ./and ein "eil der οtiftelektrode (40) und oine V/and ein Teil der Plattenelektrode (42) ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn ze iclinet, daß elektrische lupulseinrichtungen (75, 76, 78) vorgesehen sind, wobei die Stiftelektrode (40) und die Plattenelektrode (42) auf dem gleichen Potential gehalten sind, ausgenommen \mhrend der Inpulsansteuerung durch die elektrischen Impulseinrichtuiigon (75, 76, 78).

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeiciinet, daß ein negativor Iui'ouls von etwa lOUO Volt an die Jtiftelektrod-e

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BAD ORIGINAL

zur Ionenerzeugung anlegbar iat, v.viirend die Gegenelektrode (66) auf einen positiven Potential von etwa lOUO Volt bezil'jlich des an der Plattenelektrode (42) liegender. L-otentialü gehalten ist«

24· Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dasein positiver Iiipulu von etwa looo Volt an die ütiftelektrode (40) zur Ionenerzeugung; anlegbar iat, während die Uesenelektrode (66) auf einen:. Potentialunterochied von etwa 1000 Volt gegenüber der Plattenelektrode (42) gehalten iot.

25· Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daio die Stiftelektrode (40) und die Plattenelektrode (42) auf einer Potehtialdifferenz von etwa 400 Volt gehalten sind.

26. Einrichtung nach Ans/ä-· ·. :h 25, dadurch gekennzeiclmet, daß elektrische Imi-ulceinrichtimjen (75, 76» ',£) vorgeoeiien sind, um einen positiven Iu.uls von etwa l.tv. VoIo an die Gegenelektrode (<i(i) anzulegen, die cjifanj:; auj? leu jl.iclxon Potential wie die Plattenelektrode (·γ2) ift.

27· Einrichtuni; nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dai3

elektrische ImpulBeinrichtungen (75, 76, 7Ö) vorgesehen sind, um einen negativen Impuls von etwa lOuü Volt an die Gegenelektrode (66) anzulegen, die anfanjj auf deu gleichen wie die Plattenelektrode (42) ist.

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009835/1519

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