DE1764749A1 - Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung - Google Patents

Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung

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Description

Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf eine Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung dieser Art, welche in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal arbeiten und in zufälliger Weise adressiert werden kann.
Eine Elektronenstrahlabtastung wird vor allem in Kathodenstrahlgeräten, etwa Videokameraröhren, Videosichtröhren - beispielsweise Fernsehbildröhren - und Speicherröhren, vorgenommen. Diese dem Stand der Technik entsprechenden Kathodenstrahl-Abtasteinrichtungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Dazu zählt in erster Linie ihre sperrige, langgestreckte Gestalt, die wegen der Unterbringung der Elektronenkanone und des Ablenksystems
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtich.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann Oppwiaucr BOro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT
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notwendig ist. Die Abmessungen eines solchen Gerätes bereiten besonders dann Schwierigkeiten, wenn relativ große Sichtschirme benutzt werden sollen. Eine Verringerung der Abmessungen führt oftmals zu einer starken Beeinträchtigung der Linearität und der Auflösung der Darstellung. Ferner werden diese Geräte leicht durch umgebende elektrostatische und elektromagnetische Felder beeinflußt, welche die Linearität und die Schärfe verschlechtern können. Außerdem eignen sich diese Kathodenstrahlröhrengeräte hauptsächlich für einen zyklisch verlaufenden Abtastvorgang. Man kann mit ihnen nicht in zufälliger Weise irgendeinen Punkt auf der Zielelektrcde ansteuern, ohne die Auflösung und die Arbeitsgeschwindigkeit zu beeinträchtigen. Dadurch wird ihre Leistungsfähigkeit bezüglich wahlfrei adressierter Eingangssignale, wie sie in Verbindung mit einer Speicherröhre oder einer speziellen Darstellungseinrichtung auftreten könnten, verschlechtert.
Obgleich bei den bisher bekannten Geräten dieser Art versucht worden ist, eine in digitaler Weise ansprechbare Darstellungseinrichtung zu schaffen, die zufällig adressiert werden kann, ist es nicht gelungen, den gewünschten kompakten Aufbau, die gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit, Auflösung oder Darstellungshelligkeit zu erreichen. Ferner benötigen viele dieser Einrichtungen umfangreiche Hilfesteuerungssysterne zur Ausführung der Adressieroperationei
Die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung weist die Nachteile, die den dem Stand der Technik entsprechenden Geräten
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eigen sind, nicht auf. Sie stellt vielmehr eine relativ flach und dünn aufgebaute Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung mit hoher Linearität und Auflösung dar, die durch umgebende elektrostatische und elektromagnetische Felder praktisch nicht beeinflußt wird. Die dieser Erfindung zu Grunde liegende Vorrichtung benutzt Verfahren zur Elektronenvervielfachung, um an der Zielelektrode einen angemessenen Elektronenstrom zu gewährleisten und einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Ferner arbeitet die Vorrichtung in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal und kann sowohl wahlfrei adressiert werden als auch eine regelmäßige Abtastung vornehmen.
Die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung erfüllt die an sie gestellten Forderungen mit Hilfe,mehrerer "codierter" Dynodenelemente, die zwischen eine Kathode, welche Elektronen emittiert, und eine Zielelektrode gepackt sind. Jede Dynode enthält mehrere öffnungen, die mit entsprechenden öffnungen in allen anderen Dynoden ausgerichtet sind. Die Oberflächen in den Dynodenöffnungen bewirken eine Vervielfachung der im Elektronenstrahl enthaltenen Elektronen durch Sekundäremissionsprozesse. Die Dynoden weisen ferner jeweils zwei getrennte, leitende Abschnitte mit "fingerförmiger" Gestalt auf. Jeder leitende Abschnitt ist von dem anderen zu diesem Paar gehörenden Abschnitt elektrisch isoliert. Die leitenden Abschnitte sind nach einem bestimmten, einem Code entsprechenden "fingerförmigen" Muster angeordnet. Mit
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den leitenden Abschnitten jeder Dynode sind digitale Steuereinrichtungen verbunden, welche jeweils einen zu einem Paar gehörenden Abschnitt mit einer Spannung versorgen, durch die der Elektronenstrom von der Kathode zur Zielelektrode beschleunigt wird. Der andere Abschnitt jedes Paares wird mit einer Spannung angesteuert, welche den Elektronenstrom verzögert. Die digitalen Steuereinrichtungen arbeiten in Abhängigkeit von einer adressierenden logischen Schaltung. Durch dieses Verfahr η kann irgendein beliebiges, durch die ausgerichteten Dynodenöffnungen definiertes Element auf der Zielelektrode zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Abhängigkeit von den verschiedenen, digital gesteuerten Erregungseingangssignalen der Dynoden angeregt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung zu schaffen.
Ferner soll eine Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung mit relativ flachem und kompaktem Aufbau geliefert werden.
Die dieser Erfindung entsprechende Elektronenstrahl-Abtestvorrichtung soll außerdem eine große Linearität aufweisen und gegen umgebende elektrostatische und elektromagnetische Felder relativ unempfindlich sein.
Die Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung soll ferner direkt in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal betrieben werden
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können, welches eine wahlfreie Adressierung bewirken kann.
Außerdem soll eine Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung geschaffen werden, bei der die Amplitude des Abtaststrahls durch Elektronenvervielfachungsverfahren vergrößert wird.
Schließlich soll noch eine Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung geliefert werden, welche als Bildsichtgerät, Speichereinrichtung oder Bildabtasteinrichtung verwendet werden kann.
Weitere Wesensmerkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus ihrer folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen hervor. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 in schematischer Form die Arbeitsweise einer Ausführungsform der der vorliegenden Erfindung entsprechenden Vorrichtung,
Pig. 2 eine perspektivische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung, aus der die Codierung der Dynoden hervorgeht, so wie sie in einer Ausführungsform dieser Erfindung benutzt werden kann,
Fig. 4 eine Aufriß-Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 5 eine vergrößerte, Einzelheiten wiedergebende Aufriß-Schnittansicht, aas der hervorgeht, auf welche Weise in der Ausführungsfonn von Fig. 4 die Elektronenvervielfachung erfolgt und
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Digital-Steuerschaltung, die in der in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird.
Es sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der eine Ausführungsform dieser Erfindung dargestellt ist. Diese spezielle, zu Erläuterungszwecken gezeigte Ausführungsform dieser Erfindung stellt ein Sichtgerät dar. Es kann jedoch ohne weiteres angenommen werden, daß der gleiche allgemeine Aufbau auch für eine Bildabtaströhre oder eine Speicherröhre nach geeigneten Abwandlungen, die von Fachleuten ohne Schwierigkeit einzusehen sind, zu Grunde gelegt werden kann. Durch die Bildplatte 11, die Rückwand 12 und den Rahmen 14 wird eine Kammer gebildet. Die genannten Kammerelemente sind luftdicht zusammengefügt und der dadurch entstehende Raum ist gasleer gepumpt, um ein Vakuum zu schaffen. An der inneren Oberfläche der Bildplatte 11 befindet sich ein Phosphorbelag 15. Die rückwärtige Platte 12 trägt eine Kathode 16, welche Elektronen emittiert. Die Kathode 16 ist vorzugsweise vom Kaltkathoden-Typ und kann eine radioaktive Oberfläche oder eine Photoemissionsoberfläche besitzen, welche einen angemessenen Elektronenstrom liefert.
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Zwischen die Kathode 16 und die Platte 11 sind ein Steuergitter 19 und mehrere Dynoden 20 - 25 gepackt. Jede dieser Dynoden enthält ein Paar entgegengesetzt zueinander angeordnete, leitende Abschnitte, die auf einem isolierenden Organ angebracht sind. Dies soll unten noch näher erläutert werden. In den Dynoden befinden sich mehrere öffnungen, die zur Lenkung des Elektronenstrahls dienen. Die verschiedenen Steuersignale und die Energie werden den einzelnen Dynoden, dem Gitter, der Kathode und der mit einer Phosphorschicht versehenen Zielelektrode über einen elektrischen Stecker 30 zugeführt.
Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, welche die grundsätzliche Arbeitsweise der dieser Erfindung zu Grunde ,liegendenVorrichtung zeigt. Eine von der Gleichstromenergiequelle 33 gelieferte Elektronen-Beschleunigungsspannung wird zwischen die aus einer Phosphorschicht bestehende Zieleinrichtung 15 und die Kathode 16 gelegt. Verschiedene zwischen dem Potential der Zielelektrode und dem Potential der Kathode liegende Spannungen werden der Dynoden-Steuervorrichtung 32 vom Spannungsteiler 35 aus zugeführt. Wie in Fig. 6 näher erläutert, liefert die Dynoden-Steuervorrichtung 32 eine Elektronen-Beschleunigungsspannung zu einer Hälfte der leitenden Abschnitte jeder der Dynoden 20 - 25 und eine den Elektronenstrom verzögernde Spannung zur anderen Hälfte der leitenden Abschnitte jeder der Dynoden. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt bremst daher eine Hälfte der Steuerfläche jeder Dynode den Elektronenstrom, während die andere Hälfte der Steuerfläche jeder Dynode den
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Elektronenstrom "beschleunigt. Die Beschleunigungs- und VerzÖgerungszustände einer Dynode werden zu jedem "beliebigen Zeitpunkt in Abhängigkeit von einer adressierenden logischen Schaltung 40 gesteuert, welche die Dynoden-Steuervorrichtung 32 in Abhängigkeit von einer Steuersignalquelle 41 betätigt. So kann etwa die Steuersignalquelle 41 die Dynoden-Steuervorrichtung 32 dazu
bringen, daß ein rasterförmiges Abtastmuster auf der Zielelektrode 15 entsteht, um ein Videobild 42 in Abhängigkeit von Videosignalen, die dem Steuergitter 19 von einer Videosignalquelle 45 zugeführt werden, zu erzeugen. Ea sei darauf hingewiesen, daß statt einer herkömmlichen Videodarstellungseinrichtung, wie sie in Pig. 1
zu Erläuterungszwecken gezeigt ist, die Dynoden-Steuerungsvorrichtung 32 auch so aufgebaut werden kann, daß sie in Abhängigkeit von einem wahlfrei adressierenden Eingangssignal, durch das irgendein Bereich auf der Zieleinrichtung 15 direkt erregt werden kann, ohne daß benachbarte Abschnitte der Zieleinrichtung durchlaufen werden müssen, betrieben werden kann. D.h., der Strahl kann in
diesem fall von einer Seite des Bildschirms zur anderen Seite verschoben werden, ohne irgendeinen der dazwischenliegenden Punkte zu durchlaufen. Dieser Vorgang wird in dieser Beschreibung noch näher erläutert.
Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen, welche an Hand einer schematischen Explosionsansicht die Arbeitsweise einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Zwischen der Kathode 16, welche
Elektronen emittiert, und einer Zielelektrode 15 sind ein Steuer-
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gitter 19 und mehrere Dynoden 20 - 25 angebracht. Das Gitter und jede der Dynoden 20 - 25 weisen mehrere öffnungen 47 auf. Jede öffnung im Steuergitter und in jeder der Dynoden ist mit einer zugeordneten Öffnung in jeder der anderen Dynoden praktisch ausgerichtet. Die Dynode 20 besitzt einen ersten elektrisch leitenden Abschnitt 20a, der im wesentlichen eine Hälfte ihrer Breitseite bedeckt. Der zweite elektrisch leitende Abschnitt 20b belegt praktisch die andere Hälfte dieser Breitseite. Diese beiden elektrisch leitenden Abschnitte sind elektrisch voneinander isoliert und mit den entgegengesetzten Ausgängen der Flip-Flop-Schaltung 48 verbunden. Erhält der leitende Abschnitt 20a die eine Ausgangsspannung der Flip-Flop-Schaltung 48, so erhält der leitende Abschnitt 20b die andere Ausgangsspannung, und umgekehrt. Die Dynoden 21-25 besitzen paarweise angeordnete elektrisch leitende Abschnitte 21a - 25a und 21b - 25b, welche in ähnlicher Weise wie die Abschnitte 20a und 20b voneinander isoliert sind und bezüglich der entsprechenden Flip-Flop-Schaltungen 49 - 53 auf die gleiche Art betrieben werden.
Jeder der leitenden Abschnitte einer Dynode bedeckt im wesentlichen eine Hälfte der Oberfläche dieser Dynode. Die Abschnitte sind jedoch in verschiedenen "fingerförmigen" Mustern angeordnet, so daß durch geeignete Betätigung der Flip-Flop-Schaltungen 48 - 53 ein Elektronenstrahl dazu gebracht werden kann, zu irgendeinem Zeitpunkt von der Kathode 16 aus auf dem Weg zur Zielelektrode 15 nur durch einen bestimmten Satz von miteinander
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ausgerichteten Öffnungen 47 zu laufen. Diese Betriebsart ist in Pig. 3 für eine kombinierte Betätigung der Flip-Flop-Schaltungen gezeigt, wobei die Dynodenabschnitte 20a - 25a eine Elektronenbeschleunigungsspannung und die Dynodenabschnitte 20b - 25b (welche in Fig. 3 mit Tupfen versehen sind) eine Elektronenverzögerungsspannung aufweisen. Aus dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel geht hervor, daß der durch die Linie 60 dargestellte Strahl der einzig mögliche ist, der bis zur Zielelektrode vordringen kann. Alle anderen Elektronenstrahlen, beispielsweise der durch die Linie 61 angedeutete Strahl, werden von einer abstoßend wirkenden Spannung (in diesem Fall wird diese abstoßende Spannung vom Dynodenabschnitt 23b geliefert) irgendwo auf ihren entsprechenden Wegen am weiteren Vordringen gehindert. Es ist einzusehen, daß durch verschiedene kombinierte Betätigungen der Flip-Flop-Schaltungen 48 - 53 in Abhängigkeit von Gatter-Steuersignalen verschiedene Abtastmuster entweder für eine reguläre Abtastung oder eine wahlfreie Abtastung der Zielelektrode erzeugt werden können. Wie aus der vorliegenden Beschreibung noch weiter hervorgeht, wird der Strahlstrom durch Elektronenvervielfachungsprozesse beträchlich verstärkt, so daß an der Zieleinrichtung ein ausreichend großer Strahlstrom vorhanden ist.
Es sei nun auf die Figuren 4 und 5 Bezug genommen, welche die konstruktiven Merkmale einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigen. Die Vorrichtung ist in einer vakuumdichten Kammer untergebracht, welche durch die Platten 11 und 12 und den Rahmen H
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gebildet wird. Die Kathode 16 kann aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt werden, das genügend stark radioaktiv gemacht worden ist und "bei Umgebungstemperaturen Elektronen emittiert. Es können jedoch auch andere Arten von Kathoden, falls dies gewünscht wird, verwendet werden. Dafür kommen dann beispielsweise Kathoden vom thermionischen Typ oder vom Photoemissionstyp in Betracht. Das Steuergitter 19 und die Dynoden 20 25 bestehen jeweils aus einer Platte 65. Die Platten 65 sind aus nichtleitendem Material, etwa Glas, hergestellt und tragen dünne metallische Beschichtungen 19a - 25a und 20b und 25b an ihren gegenüberliegenden Seiten. Diese metallischen Schichten sind entsprechend den in Fig. 3 gezeigten Mustern angeordnet, so daß eine gewünschte Codierung erreicht wird. Es sei darauf hingewiesen, daß das Steuergitter 19 einen zusammenhängenden metallischen Überzug auf beiden Seiten aufweist und daher zur Intensitätsmodulation des Strahls verwendet werden kann.
Die Zielelektrode 15 besteht aus einer phosphoreszierenden Schicht an der Innenseite der Platte 11.Es sei darauf hingewiesen, daß an Stelle von Glas für die Platten 65 auch irgendein anderes geeignetes isolierendes Material verwendet werden kann. Die Kathode, das Steuergitter und die verschiedenen Dynoden sind durch Isolierstreifen 70 voneinander getrennt. Die Isolierstreifen und die anderen verschiedenen Elemente der Vorrichtung sind beispielsweise durch ein Binde- oder Klebemittel zu einer Einheit zusammengefügt. Die in den Platten 65 befindlichen öffnungen 47 sind bezüglich
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einer horizontalen Ebene geneigt, so daß ein Zickzack-Muster entsteht. Es wurde gefunden, daß durch ein derartiges Zickzack-Muster die Elektronenvervielfachung gesteigert werden kann, weil mehr Elektronen auf die Seitenwände der Kanäle treffen. Die Wandungen der Offnungen 47 sind mit einem Überzug 75 beschichtet, der etwa aus Bleioxyd oder Zinnoxyd bestehen kann. Dieser Überzug liefert beim Auftreffen von Elektronen sehr viel Sekundärelektronen. Beim Betrieb einer Ausführungsform dieser Erfindung wurde festgestellt, daß man dann gute Ergebnisse erzielt, wenn die Länge der Offnungen etwa fünf mal so groß wie ihre Weite ist.
Es sei nun speziell auf Fig. 5 Bezug genommen, welche die Elektronenvervielfachung veranschaulicht, die in der dieser Erfindung zu Grunde liegenden Vorrichtung durchgeführt wird. Die einzelne Linie 80 deutet das ursprünglich ankommende und auf den Belag 75 aufprallende Elektron an. Bei diesem Aufprall werden zwei Elektronen freigesetzt. Dieser Elektronenvervielfachungsprozeß wiederholt sich nun längs des Strahlweges, bis eine ziemlich große Anzahl von Elektronen 85 erzeugt worden ist. Der durch den Sekundäremissionseffekt ausgelöste Elektronenstrom erhöht sich für jedes von der Kathode emittierte Elektron ganz beträchtlich. Es sei darauf hingewiesen, daß auch mehr (oder in manchen Fällen auch weniger) als zwei Elektronen bei jedem Sekundäremissionsvorgang freigesetzt werden können. Der zur Erläuterung dargestellte und nach Potenzen von Zwei ablaufende Vervielfachungsprozeß stellt
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nur ein Beispiel dar und soll zeigen, wie durch Sekundäremission eine Erhöhung des Elektronenstroms zustandekommt. Aus Fig. 5 geht außerdem hervor, daß die Elektronen 83 von den Dynodenabschnitten 22b abgestoßen werden. Die Dynodenabschnitte 22b weisen eine die Elektronen abstoßende Spannung auf, so daß kein Elektron zur Zielelektrode gelangen kann.
Es sei nun auf Fig. 6 Bezug genommen, welche eine Ausführungsform der Abtaststeuereinrichtung zeigt, die in der dieser Erfindung entsprechenden Vorrichtung verwendet werden kann. Zur Vereinfachung der Erläuterungen sind nur drei der Flip-Flop-Schaltungen und eine der Dynoden gezeigt. Alle anderen Flip-Flop-Schaltungen und Dynoden werden nämlich in der gleichen Art und Weise betrieben.
Die Flip-Flop-Schaltungen 48, 49 und 53 werden durch die Energiequellen 90, 91 und 92 in entsprechender Weise mit Energie versorgt. Jede dieser Energiequellen ist jedoch mit einer anderen Anzapfung des Spannungsteilers 35 verbunden und damit auch auf eine andere Spannung bezogen. Am Spannungsteiler 35 liegt die Spannung der Energiequelle 33· Die Flip-Flop-Schaltungen 48, 49 und 53 werden in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der adressierenden, logischen Schaltung 40 betätigt. Die Logik-Schaltung 40 wird ihrerseits von der Steuffsignalquelle 41 gesteuert. Zu irgendeinem Zeitpunkt ist entweder die eine oder die andere Stufe jeder der Flip-Flop-Schaltungen 48, 49 und 53 leitend, während dia andere nichtleitend ist.
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Der Kollektor der Flip-Flop-Stufe 48a ist mit dem oberen Teil des leitenden Abschnittes 20a und mit dem unteren Teil des leitenden Abschnittes 20b verbunden, während der Kollektor der Flip-Flop-Stufe 48b mit dem unteren Teil des leitenden Abschnittes 20a gekoppelt ist. Ist nun beispielsweise die Flip-Flop-Stufe 48a leitend und die Stufe 48b nichtleitend, so weist der obere Teil des leitenden Abschnittes 20a bezüglich seines unteren Teiles und der untere Teil des leitenden Abschnittes 20b bezüglich seines oberen Teiles eine positive Spannung auf. Kehrt sich der Zustand der Flip-Flop-Schaltung um, so daß die Stufe 48b leitend und die Stufe 48a nichtleitend wird, so kehrt sich auch die Polarität der Dynodenabschnitte um. Die Spannung der Energiequellen 90 - 92 ist genügend groß, um eine ausreichend abstoßende Spannung für den Elektronenstrahl (etwa in der Größenordnung von 200 Volt) zu erzeugen. Während ein einzelnes Hochspannung-Abstoßungssignal für alle Dynoden verwendet werden kann, erleichtert die Benutzung von gesonderten, schrittweise unterschiedlichen Spannungen die Isolierung der Dynoden, so wie in Verbindung mit Fig. 6 gezeigt und beschrieben. In dieser Weise werden die Flip-Flop-Schaltungen für die verschiedenen Dynoden zur Steuerung des Elektronenstrahls verwendet. Wie bereits erwähnt, wird jede der Flip-Flop-Schaltungen in der gleichen Art, wie in Verbindung mit der Flip-Flop-Schaltung 48 und der Dynode 20 erläutert, betrieben.
Es kann daher mit einer relativ kleinen Anzahl von Flip-Flop-Schaltungen eine vollständig wählfreie, adressierende Steuerung
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in der dieser Erfindung entsprechenden Vorrichtung vorgenommen werden. Erhöht, man die Anzahl der Dynodenstufen, so kann die ■Veite der einzelnen iffnungen verringert und damit die Auflösung der Vorrichtung verbessert werden. Normalerweise nimmt die Intensität des Elektronenstrahls mit zunehmender Anzahl der Dynoden ab. Dieses Problem wird durch den in der dieser Erfindung entsprechenden Vorrichtung vorgesehenen Elektronenvervielfachungsprozeß gelöst, wobei die Abnahme der Elektronenstrahl-Intensität bei steigender Anzahl.von Steueröffnungen und Dynoden proportional kompensiert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verwendung von miteinander ausgerichteten öffnungen zur Steuerung des Elektronenstrahls die Fokussierung und die Linearität in der dieser Erfindung entsprechenden Vorrichtung sehr verbessert wird. Der Elektronenstrahl wird auf seinem ganzen Weg gesteuert und unterliegt daher keinen Störungen durch die Umgebung.
Obgleich die beschriebene Anordnung der Dynodenabschnitte einem natürlichen Binärcode entspricht, können selbstverständlich auch andere Codes, etwa der Gray-Code, zu Grunde gelegt werden, welche in manchen Fällen gewisse Vorteile bieten.
Die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung ersetzt also die bisher vorhandenen, dem Stand der Technik entsprechenden, unförmigen Kathodenstrahlröhrengeräte durch eine relativ flach aufgebaute Abtasteinrichtung, welche vorteilhafterweise in Abhängigkeit von einem digüalen Steuersignal betrieben und wahlfrei adressiert werden kann.
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Claims (8)

Patentanmeldung: Elektronenstrahl-Abtestvorrichtung Patentansprüche
1. Elektronenstrahl-Abtastvorrichtung, gekennzeichnet durch eine gasleer gepumpte, vakuumdichte Kammer (11, 12, 14)» eine in dieser Kammer angebrachte Elektronenquelle (16), eine in dieser Kammer entgegengesetzt von der Elektronenquelle befestigte Zieleinrichtung (15)» eine zwischen die Zieleinrichtung und die Elektronen· quelle geschaltete und eine Beschleunigungsspannung liefernde Energiequelle (33)» mehrere zwischen die Elektronenquelle und die Zieleinrichtung gepackte und den dazwischen fließenden Elektronenstrom steuernde Dynoden (20-25), wobei die Elektronenquelle, die Zieleinrichtung und die Dynoden untereinander ausgerichtet sind und jede der Dynoden mehrere fingerförmige, leitende, voneinander isolierte Abschnitte (20a-25a, 20b-25b) und mehrere eingearbeitete und zur Lenkung des Elektronenstroms zwischen der Elektronenquelle und der Zieleinrichtung dienende öffnungen (47) aufweist, und
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
Oppenouer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT
Steuereinrichtungen (32),mit deren Hilfe wahlweise eine Elektronenbeschleunigungsspannung an wenigstens einen der fingerförmigen Abschnitte jeder Dynode und eine die Elektronen abstoßende Spannung an die anderen fingerförmigen Abschnitte jeder Dynode gelegt werden kann, wobei durch die Dynoden ein von der Elektronenquelle zur Zieleinrichtung fließender Elektronenstrom in Abhängigkeit von den Steuereinrichtungen gelenkt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieleinrichtung (15, 11), die Elektronenquelle (16) und die Dynoden (20-25) im wesentlichen flach aufgebaut und mit ihren Breitseiten einander zugekehrt und ausgerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (47) über die Oberfläche der Dynoden (20-25) verteilt sind, wobei jede Dynodenöffnung mit entsprechenden öffnungen in jeder der anderen Dynoden ausgerichtet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Abschnitte (47) der Dynoden (20-25), welche diese Öffnungen bilden, Oberflächen (75) besitzen, die eine Elektronenvervielfachung bewirken.
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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynoden (20-25) ähnliche fingerförmige Abschnitte (20a-25a, 20b-25b) an ihren gegenüberliegenden Breitseiten besitzen und die Steuereinrichtungen (32) Einrichtungen enthalten, mit deren Hilfe abwechselnd eine Spannung mit einer bestimmten Polarität oder eine Spannung mit einer anderen, entgegengesetzten Polarität zwischen die gegenüber angebrachten, fingerförmigen Abschnitte gelegt werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenquelle (16) eine radioaktive Kathode enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander auegerichteten Dynodenöffnungen (47) in einem Zickzack-Muster angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (32) mehrere PIip-Plop-Sehaltungen (48, 53)» deren Ausgänge jeweils so geschaltet sind, daß die fingerförmigen Abschnitte (20a-25a, 2Cb-25b) einer zugeordneten Dynode (20-25) entgegengesetzt angesteuert werden, und adressierende, logisch arbeitende Einrichtungen (40, 4I), welche die Flip-Flop-Schaltungen in !Tätigkeit setzen, enthalten.
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