DE1789149A1

DE1789149A1 - IMAGE CONVERTER TUBE

Info

Publication number: DE1789149A1
Application number: DE19671789149
Authority: DE
Inventors: Schade Sen Otto Heinrich
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1966-12-20
Filing date: 1967-09-19
Publication date: 1973-10-11
Also published as: GB1176964A; NL6712771A; DE1614386C3; DE1614386A1; US3426235A; DE1614386B2

Description

' * 6492-67A/Sch/Ba'* 6492-67A / Sch / Ba

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

BildwandlerröhreImage converter tube

Die Erfindung betrifft eine Bildwandlerröhre mit einem Strahlsystem, das zwei Kathoden mit einer gemeinsamen Gitteranordnung aufweist, die für jeden Elektronenstrahl eine eigene Austrittsöffnung in Ausrichtung mit der Oberfläche der zugeordneten Kathode hat.The invention relates to an image converter tube with a beam system, the two cathodes with a common grid arrangement has its own exit opening for each electron beam in alignment with the surface of the associated Has cathode.

Während die Erfindung beispielsweise in jeder Röhre Anwendung finden kann, welche ein mit einem Lesestrahl zusammenarbeitendes Speichertarget hat bzw. bei anderen Einrichtungen, welche zwei Elektronenstrahlen haben, sei sie im folgenden anhand eines Vidicons erläutert.For example, while the invention can be used in any tube can find which one has a storage target cooperating with a reading beam or, in the case of other devices, which have two electron beams, it will be explained in the following using a vidicon.

Ein Vidicon besitzt ein evakuiertes Rohrgehäuse, das ein Elektronenstrahlsystem und eine photoleitende Targetelektrode umschließt. Die Targetelektrode hat einen leitenden Überzug oder eine Signalelektrode auf der dem Elektronenstrahl zugewandten Seite eines lichtdurchlässigen Trägers, beispielsweise der Frontplatte des Röhrenkolbens. Die Targetelektrode besitzt ferner einen Photoleiter mit einer Schicht aus photoleitendem Material auf dem lichtdurchlässigen leitenden überzug. Photoleitende Materialien zeichnen sich durch eine Veränderung ihrer elektrischen leitfähigkeit beim Auf treffen von Strahlungen aus. Im Dunkeln haben diese Materialien einen relativ hohen elektrischen Widerstand, v/erden sie jedoch Licht oder einer anderen Strahlungsart einer bestimmten Frequenz ausgesetzt, so werden sie relativ gut elektrisch leitend. Auf der dem Elektronenstrahl ausgesetzten Seite befindet sich*in dichtem Abstand von der Oberfläche des photcLeitenden Materials eine Strahlbremselektrode in Form eines engmaschigen Gitters.A vidicon has an evacuated tube housing that contains an electron beam system and encloses a photoconductive target electrode. The target electrode has a conductive coating or a signal electrode on the side of a light-permeable carrier facing the electron beam, for example the front plate of the tubular flask. The target electrode also has a photoconductor having a layer of photoconductive material on the transparent conductive coating. Photoconductive Materials are characterized by a change in their electrical conductivity when exposed to radiation. in the Dark, these materials have a relatively high electrical level Resistance, but they v / ground to light or some other type of radiation If they are exposed to a certain frequency, they become relatively electrically conductive. On the electron beam exposed side is * at a close distance from the surface of the photoconductive material a beam retarder electrode in Form of a close-meshed grid.

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Damit das auf dein Target entstehende Bild scharf wird und feine Details zeigt, d.h. ein hohes Auflö3ungsvemögen hat, soll die Targetspeicheroberfläche möglichst eine relativ hohe Kapazität und der Abtast- oder Lesestrahl einen relativ kleinen Querschnitt haben. Eine solch hohe Kapazität der Speicheroberfläche und geringe Dicke des Lesestrahls bringt jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich der vollständigen Entladung der Speicheroberfläche mit Hilfe des Strahles nach dem Abtasten. Die aufgrund der hohen Kapazität bedingte Trägheit der Speichertargets hat ein Übergreifen des restlichen Bildes in die nachfolgenden Abtastzyklen zur Folge, so daß bei der übertragung bewegten Objekten das Bild verschmiert.So that the image created on your target is sharp and fine Shows details, i.e. has a high resolution, should the target storage surface as possible a relatively high capacity and the scanning or reading beam a relatively small one Have cross-section. However, such a large capacity of the storage surface and small thickness of the reading beam bring difficulties with regard to the complete discharge of the storage surface with the aid of the beam after scanning. the The inertia of the storage targets due to the high capacity has an overlap of the remaining image in the subsequent ones Scanning cycles result, so that the image is smeared when moving objects are transmitted.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung derartiger Aufnahmeröhren. Insbesondere soll die Aufnahmeröhre für die Verwendung bei Schwarzweiß- oder Farbkameras derart verbessert werden, daß eine relativ hohe Bildschärfe und Auflösung und ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis ersielt wird. Durch die Erfindung soll hierzu erreicht v/erden, daß ein Speichertarget hoher Kapazität einer Abtaströhre nach jeder Horizontalabtastzeile vollständig entladen wird, ohne daß die Zeit beeinflußt wird, die zur Durchführung der Horizontalabtastungen des Targets erforderlich ist.The object of the invention is to improve such pick-up tubes. In particular, the pickup tube for the Use in black and white or color cameras can be improved in such a way that a relatively high image sharpness and resolution and a improved signal-to-noise ratio is achieved. The invention is intended to achieve this that a memory target high capacity of a scanning tube is completely discharged after each horizontal scanning line without affecting the time required to perform the horizontal scans of the target.

Diese Aufgabe wird bei einer Bildwandlerröhre mit einen Strahlsystem, das zwei Kathoden mit einer gemeinsamen Gitteranordnung aufweist, die für jeden Elektronenstrahl eine eigene Austrittsöffnung in Ausrichtung mit der Oberfläche der zugeordneten Kathode hat, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Austrittsöffnungen der Gitteranordnung unterschiedlich groß sind und daß den beiden Kathoden mit Bezug auf die Gitteranordnung gleichseitig derart unterschiedliche Spannungen zuführbar sind, daß jeweils einer der beiden Elektronenstrahlen unterdrückt wird.This task is performed with an image converter tube with a beam system, which has two cathodes with a common grid arrangement, which for each electron beam has its own exit opening in alignment with the surface of the associated Cathode has been solved according to the invention in that the outlet openings of the grid arrangement are of different sizes and that the two cathodes with respect to the grid arrangement on the same side so different voltages can be fed that in each case one of the two electron beams is suppressed.

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Ein Beispiel für eine Kameraröhre, bei welcher die vorstehendem Aufgaben ge-iäß der Erfindung gelöst wurden,- ist ein Vidicon mit einem Target,.-das zur Vergrößerung der Kapazität eine relativ dünne photolcitende Schicht enthält. Diese dünne photoleitende Schicht ist zur Targetfläche der Röhre so angeordnet, daß bei Vergrößerung dieser Fläche* die Dicke der photoleitenden '" Schicht vergrößert werden kann, .ohne daß die erwünschte hohe Kapazität des Targets verringert wird.An example of a camera tube in which the above Objects according to the invention have been achieved - is a vidicon with a target which contains a relatively thin photoconductive layer to increase the capacity. This thin photoconductive Layer is arranged to the target surface of the tube so that if this area is increased * the thickness of the photoconductive '" Layer can be enlarged without the desired high Capacity of the target is reduced.

Die Größe der Kapazität des Targets ist insofern von Vorteil, als sie zur Bildung von relativ großen-Elektronenladungen auf der den Elektronenstrahl zugewandten Oberfläche des Targets beiträgt. Bine solche große Ladungskonzentration ist für eine große Bildschürfe erwünscht.The size of the capacity of the target is advantageous in that than they lead to the formation of relatively large electron charges contributes to the surface of the target facing the electron beam. Such a large charge concentration is desirable for a large image area.

Zufällig ist die Dünne der photoleitenden Schicht, die eine relativ hohe Kapazität für die Realisierung der vorerwähnten starken Elektronenladungskonzentration ergibt, gleichzeitig von Vorteil für die Erhöhung des Widerstandes des Photoleiters bezüglich der seitlichen Ausbreitung der auf ihr befindlichen Elektronenladungen. Ein solcher Widerstand gegen eine seitliche Ausbreitung der Ladungen trägt wesentlich zur verbesserten Schärfe und zum Auflösungsvermögen des Targets bei.The thinness of the photoconductive layer happens to be a relative high capacity for the realization of the aforementioned strong Electron charge concentration results, at the same time advantageous for increasing the resistance of the photoconductor with respect to the lateral spread of the electron charges on it. Such resistance to lateral spreading of the charges contributes significantly to the improved sharpness and to the resolving power of the target.

■Während ein Target mit einer hohen Kapazität der besseren Schärfe dient, zeigt es jedoch eine bemerkenswert große kapazitive Trägheit. Infolge dieser Trägheit bleiben bei schnellen Belichtungs- und Abtastzyklen im Photoleiter relativ große Restladungen übrig. Bei einem derartigen schnellen Auslesen ist es bisher nicht möglich gewesen, das Target mit Hilfe des Lesestrahls vor dem nächsten Abtastzyklus vollständig zu entladen, v/eil die Länge der Dauer für die relativ träge kapazitive Entladung erheblich größer als die Periode eines Abtastzyklus ist. Diese kapazitive Entladungsperiode ist die Zeit, die für die völlige Entladung des Targets erforderlich ist. Bei einem langsamen Ab-■ While a target with a high capacity the better sharpness however, it exhibits a remarkably large capacitive inertia. As a result of this inertia, fast exposure times and scanning cycles, relatively large residual charges are left in the photoconductor. In the case of such a rapid readout, it has not hitherto been possible to read the target with the aid of the reading beam fully discharged before the next scan cycle, v / eil die Length of the duration for the relatively sluggish capacitive discharge is significantly greater than the period of a sampling cycle. These capacitive discharge period is the time required for the target to discharge completely. With a slow decline

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tastbetrieb sind die Verhältnisse nicht viel besser. Zwar steht bei einem langsamen Abtastbetrieb mehr Zeit für einen Löschzyklus zwischaiden einzelnen Abtastungen zur Verfügung, jedoch benötigt ein Abtastmittel in Form eines Lesestrahls mit geringem Querschnitt eine lange Abtastzeit.In operation, the conditions are not much better. In the case of slow scanning operation, there is more time for an erase cycle available between individual scans, but required a scanning means in the form of a reading beam with a small cross-section a long sampling time.

Erfindungsgemäß wird die völlige Entladung eines photoleitenden Targets hoher Kapazität sowohl bei langsamen als auch bei schnellen Abtastungen durch Hinzufügen eines zweiten Elektronenstrahlsystems oder einer Elektronenkanone, welche ausschließlich eine Löschfunktion hat, zu dem normalen Lesestrahlsystem erreicht. Das zweite System erzeugt einen Strahl mit wesentlich größerem Querschnitt als ihn der vom Lesesystem erzeugte Strahl hat. Der Löschstrahl mit dem relativ großen Querschnitt bewirkt eine völlige Entladung der Restladungen in dem photoleitenden Target innerhalb, eines relativ kurzen Zeitintervalls, so daß demzufolge der Betrieb der Bohre ausgeweitet werden kann.According to the invention, the complete discharge of a photoconductive High capacity targets for both slow and fast Scans by adding a second electron beam system or an electron gun, which has only an erasing function, to the normal reading beam system. The second system generates a beam with a significantly larger cross-section than the beam generated by the reading system. Of the Extinguishing jet with the relatively large cross-section causes a complete Discharge of the residual charges in the photoconductive target within, a relatively short time interval, so that accordingly the operation of the drilling can be expanded.

Um die beiden Strahlsysteme in dem begrenzten Raum innerhalb eines Röhrenkolbens unterzubringen, schafft die Erfindung ein neues und vorteilhaftes Elektronenstrahlsystem, bei dem lediglich die Kathoden der beiden Strahlsysteme getrennt sind. Die anderen Elemente der Systeme, wie die Gitter und die Blendenplatten, sind beiden Systemen gemeinsam. To the two beam systems in the limited space within To accommodate a tubular piston, the invention provides a new and advantageous electron beam system in which only the cathodes of the two beam systems are separate. The other elements of the systems, such as the grilles and the diaphragm plates, are common to both systems.

Wo zur !Fokussierung der Strahlen eine Fokussierspule benutzt wird, werden die Kathoden so angeordnet, daß die Achsen ihrer emittierenden Oberflächen gegenüber der Röhrenachse aufeinander zugeneigt sind. Die Größe dieser Divergenz ist- so gewählt, daß die Elektronenstrahlen von den Kathoden tangential zu zwei magnetischen Flußlinien verlaufen, welche durch die Fokussierspule erzeugt werden. Diese TangentialbeZiehung schließt aus, daß eine magnetische Flußlinie von den Strahlen, durchschnitten wird, und verhindert so, daß die Strahlen in eine SpiralbewegungWhere a focusing coil is used to focus the beams the cathodes are arranged so that the axes of their emitting surfaces are opposite to the tube axis are inclined to. The size of this divergence is chosen so that the electron beams from the cathodes are tangential to two lines of magnetic flux passing through the focus coil be generated. This tangential relationship precludes a line of magnetic flux from being intersected by the rays and thus prevents the rays from spiraling

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gezwungen werden und etwa das Target- nicht an der gewünschten Stelle treffen wurden. Eine solche Spiralbewegung würde nämlich auftreten, wenn ein Strahl eine magnetische ELußlinie durchschneidet. be forced and about the target not at the desired Place. Such a spiral movement would namely occur when a beam cuts through a line of magnetic flux.

Beim Betrieb der Kamera wird die Bildfläche von unten nach oben abgetastet. Der lesestrahl ist oberhalb des Löschstrahles angeordnet, so daß bei der Vollendung einer Abtastzeile durch den Lesestrahl und während der Rücklaufperiode der Löschstrahl in Betrieb genommen wird, um die Restladungen in den gerade vom Lesestrahl abgetasteten Zeilen zu entfernen. Während des Betriebes des Löschsystems wird der Lesestrahl ausgetastet, so daß er nicht auf die Speicheroberfläche auf treffen kann. J¹Ur den Abtastvorgang einer Zeile durch die Strahlen der beiden Strahlsysteme wird nur die Austast- oder Rücklaufzeit des Lesestrahls für den Betrieb des Löschstrahls benutzt. Da diese Zeit relativ kurz ist, ist es wünschenswert, daß der Löschstrahl einen' relativ großen Querschnitt hat. Es hat sich gezeigt, daß im Interesse bester Ergebnisse das Verhältnis der Querschnittsfläche des Löschstrahls zu der des Lesestrahls wesentlich größer als das Verhältnis einer Abtastperiode zu einer Austastperiode sein soll. Wenn beispielsweise die Rücklauf- oder Austastzeit etwa 1/10 der für das Abtasten einer Zeile benötigten Zeit ist, dann sollte die Querschnitts fläche des Löschstrahles mindestens zehnmal so groß wie die des Lesestrahls sein und beide Strahlen sollten etwa dieselbe Stromdichte haben. Damit dieselbe Stromdichte im Löschstrahl erreicht wird, sieht die Erfindung ein Drahtgitter oder ein Maschengitter im Weg des Lösehstrahles neben der Kathode des LöschsysteEis vor.When the camera is in operation, the image surface is scanned from bottom to top. The reading beam is arranged above the erasing beam so that when a scanning line is completed by the reading beam and during the retrace period, the erasing beam is put into operation in order to remove the residual charges in the lines which have just been scanned by the reading beam. During the operation of the erasure system, the reading beam is blanked so that it cannot hit the storage surface. J ^{1 For} the scanning of a line by the beams of the two beam systems, only the blanking or flyback time of the reading beam is used to operate the erasing beam. Since this time is relatively short, it is desirable that the extinguishing beam have a relatively large cross-section. It has been shown that, in the interests of best results, the ratio of the cross-sectional area of the erasing beam to that of the reading beam should be significantly greater than the ratio of a scanning period to a blanking period. For example, if the flyback or blanking time is about 1/10 of the time required to scan a line, then the cross-sectional area of the erasing beam should be at least ten times that of the reading beam and both beams should have about the same current density. In order that the same current density is achieved in the extinguishing beam, the invention provides a wire or mesh grid in the path of the extinguishing beam next to the cathode of the extinguishing system.

Die Kathoden der Lese- und Löschstrahlen werden nacheinander mit geeigneten Spannungen beaufschlagt, wie sie für ihren Betrieb während der nacheinanderfolgenden Abtastungen erforderlich sind. Während des Betriebes wird die Kathode des einen Strahlsystems mit einer für die Elektronenemission geeigneten SpannungThe cathodes of the reading and erasing beams are sequentially with suitable voltages applied to them, as required for their operation required during successive scans are. During operation, the cathode of one beam system with a voltage suitable for electron emission

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,beaufschlagt, also beispielsweise mit Massepotential oder einer gegenüber Masse leicht negativen Spannung, während die Kathode des anderen Systems gegenüber Masse eine positive Spannung erhält, so daß das Austreten von Elektronen verhindert wird. Die, acted upon, so for example with ground potential or a slightly negative voltage with respect to ground, while the cathode of the other system receives a positive voltage with respect to ground, so that the escape of electrons is prevented. the

• Inbetriebnahme der beiden Kathoden kann für die aufeinanderfolgende Elektronenemission durch Abtast- und Austastschaltungen gesteuert werden, welche im Ablenksystem der Röhre benutzt werden. Gegebenenfalls kann das Austasten des Lesestrahls durch das bekannte "target blanking" erzielt werden.• Commissioning of the two cathodes can be used for consecutive Electron emission by sampling and blanking circuits which are used in the deflection system of the tube. If necessary, the reading beam can be blanked by the well-known "target blanking" can be achieved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgen-φ den Beschreibung anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispieles. Es zeigt: Further details of the invention emerge from the following φ the description based on the representations of an exemplary embodiment. It shows:

S¹Ig. 1 einen seitlichen Teilschnitt einer Vidiconröhre mit denS ¹ Ig. 1 shows a side partial section of a vidicon tube with the

zugehörigen Steuerspulen, auf welche die Erfindung angewandt ist;associated control coils to which the invention is applied;

Pig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs der linie 2-2 der Pig. 1 durch den in der Yidiconröhre verwendeten Zweistrahlsystem-Aufbau; Pig. 2 is an enlarged partial section along line 2-2 of FIG Pig. 1 by the two-beam system structure used in the Yidicon tube;

Pig. 3 einen Schnitt längs der Linie'3-3 der Pig. 2 zur Veranschaulichung des beiden Strahlsystemen gemeinsamen Gitters fe undPig. 3 is a section along line 3-3 of Pig. 2 for illustration of the two beam systems common grating fe and

Pig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des Targets aus Pig. I zur Veranschaulichung der gegenseitigen Lage der nacheinander vom Lese- und vom Löschsystem abgetasteten Zeilen und das Verhältnis der Dicken der von beiden Systemen erzeugten Strahlen.Pig. 4 shows an enlarged partial section of the target from Pig. I to Illustration of the mutual position of the lines scanned one after the other by the reading and erasing system and the Ratio of the thicknesses of the beams generated by both systems.

Die in Pig. 1 dargestellte Abtaströhre 9 hat einen länglichen Kolben 10, der beispielsweise aus Glas besteht. An einem Ende des Kolbens 10 befindet sich eine Prontplatte 12, die ebenfalls aus Glas bestehen kann. Die Prontplatte 12 ist an diesem EndeThe one in Pig. 1 shown scanning tube 9 has an elongated Piston 10, which consists for example of glass. At one end of the piston 10 there is a Pront plate 12, which is also can be made of glass. The front plate 12 is at this end

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des Kolbens IO in geeigneter Weise, "beispielsweise mit Hilfe eines Indiumringes 14, dicht "befestigt. Die innere Oberfläche der Prontplatte 12 trägt eine lichtdurchlässige Sigialelektrode 16, welche eine lichtdurchlässige leitende Schicht aus beispielsweise Rhodium und einer Dicke von etwa 100 1 enthält. Pur die Zusammensetzung der -Signalelektrode 16 wird Rhodium bevorzugt, weil es gut an der G-lasfrontplatte anhaftet und auch zum Anhaften einer photoleitenden Schicht an dieser beiträgt. Über der Signalelektrode 16 befindet sich eine relativ dünne photoleitende Schicht 18. Die Dünne und die Fläche dieser photoleitenden Schicht 18 sind so gewählt, daß sie im Sinne einer größeren Bildschärfe eine relativ große Kapazität ergeben. Beispielsweise kann das Vidicon ein 1,5" Target haben und die photoleitende Schicht 18 kann eine Dicke bis etwa 2 Mikron, vorzugsweise 1,5 Mikron haben. Bei einer Ausführungsform besteht die photoleitende Schicht 18 aus einer Zusammensetzung aus Antimontrisulfid und AntiTuonoxysulfid (ASOS), wie es im US-Patent 2 875 359 beschrieben ist. of the piston IO in a suitable manner, "for example with the help of an indium ring 14, tightly "attached. The inner surface the front plate 12 carries a translucent signal electrode 16, which is a translucent conductive layer of for example Contains rhodium and a thickness of about 100 l. Pure the Composition of the signal electrode 16, rhodium is preferred, because it adheres well to the glass faceplate and also for adherence a photoconductive layer contributes to this. Above the signal electrode 16 is a relatively thin photoconductive one Layer 18. The thinness and area of this photoconductive Layer 18 are chosen so that they result in a relatively large capacity in the sense of greater image sharpness. For example For example, the vidicon can have a 1.5 "target and the photoconductive layer 18 can be up to about 2 microns, preferably 1.5, in thickness Have microns. In one embodiment, the photoconductive one Layer 18 made of a composition of antimony trisulfide and AntiTuonoxysulfide (ASOS) as described in U.S. Patent 2,875,359.

Am anderen Ende der Röhre 9 befinden sich Kontaktstifte 20 zur Zuführung der Spannungen für die Elektroden und ein abgeschmolzen dargestellter Saugstutzen 22, durch welchen der Kolben evakuiert ist. An diesem Ende der "Röhre 9 ist .das erfindungsgemäße Elektronenstrahlsystem 24 montiert, das anhand von Pig. 2 näher erläutert wird. Zwischen der photoleitenden Schicht 18 und dem Strahlsystem 24 ist eine längliche Fokussierelektrode 26 montiert, welche über ihrem der photoleitenden Schicht 18 benachbarten Ende einen Maschenschirm 28 hat. Das andere Ende der Fokussierelektrode ist offen. Die Fokussierelektrode 26 wird innerhalb des Kolbens in bekannter Weise gehaltert; die Halterung ist schematisch in Form von Klammern 30 dargestellt.At the other end of the tube 9 there are contact pins 20 for supplying the voltages for the electrodes and a melted off illustrated suction port 22, through which the piston is evacuated. At this end of the "tube 9 is. The inventive Electron beam system 24 mounted based on Pig. 2 closer is explained. An elongated focusing electrode 26 is mounted between the photoconductive layer 18 and the beam system 24, which has a mesh screen 28 over its end adjacent to the photoconductive layer 18. The other end of the Focusing electrode is open. The focusing electrode 26 is held within the piston in a known manner; the bracket is shown schematically in the form of brackets 30.

Außerhalb des Kolbens 10 und koaxial zu ihm befindet sich eine zusammenhängende Spulenanordnung 31, welche eine Anzahl üblicher Spulen enthält, nämlich eine Fokussierspule 32, eine AblenkspuleOutside the piston 10 and coaxial to it is a contiguous coil arrangement 31, which contains a number of conventional coils, namely a focusing coil 32, a deflection coil

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34, eine Strahlkonvergenzspule 36 und eine Justierspule 38, welche alle so aufgebaut sind, daß sie den Röhrenkolben 10 umgeben. Alle diese Spulen befinden sich oberhalb des Strahlsystems 24, wie Pig. 1 zeigt.34, a beam convergence coil 36 and an adjustment coil 38, which are all constructed so that they surround the tubular piston 10. All of these coils are located above the beam system 24, such as Pig. 1 shows.

Zusätzlich zu diesen Spulen oberhalb des Strahls systems 24 wird erfindungsgemäß eine Zusatzspule 40 vorgesehen, welche ebenfalls so aufgebaut ist, daß sie den Kolben 10 umgibt, jedoch unterhalb der Ebene liegt, in welcher das obere Ende des Strahlsystems 24 endet, wie es Pig. 1 zeigt. Diese Lage der Spule 40 ist wichtig, da nicht beabsichtigt ist, daß das PeId der Spule 40 die Strahlen beeinflußt, welche vom oberen Ende des Strahlsystems austreten. Die Spule 40 beeinflußt die von der Pokussierspule 32 erzeugten magnetischen Plußlinien, so daß zwei der auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der Röhre 9 befindliche Plußlinien in solche Lagen abgelenkt werden, daß die beiden von dem Strahlsystem erzeugten Strahlen tangential zu ihnen verlaufen. Wie Pig. 1 zeigt, kann die Spule 40 eine .Zylinderspule mit beispielsweise 1000 Drahtwindungen 41 sein. Im Betrieb ist die Spule 40 an eine nicht dargestellte Stromquelle in Reihe mit der Spule 32 geschaltet. Der der Spule 40 zugeführte Strom kann mit Hilfe eines ebenfalls nicht dargestellten Widerstands eingestellt werden.In addition to these coils above the beam system 24 is according to the invention an additional coil 40 is provided, which also is constructed so that it surrounds the piston 10, but lies below the plane in which the upper end of the jet system 24 ends like it Pig. 1 shows. This location of the coil 40 is important because it is not intended that the PeId of the coil 40 affects the rays emerging from the top of the jet system. The coil 40 influences that of the focusing coil 32 generated positive magnetic lines, so that two of the located on opposite sides of the axis of the tube 9 are Plus lines are deflected in such positions that the two beams generated by the beam system are tangential to them get lost. Like Pig. 1 shows, the coil 40 can be a cylinder coil with, for example, 1000 turns of wire 41. In operation, the coil 40 is connected in series to a current source (not shown) switched with the coil 32. The current supplied to the coil 40 can be measured with the aid of a resistor, also not shown can be set.

Die Spulenanordnung 31 hat an ihrem oberen Ende gemäß Pig. 1 einen nach innen ragenden Plansch 32, der als Anschlag für eine geeignete Ausrichtung der Röhre innerhalb der Anordnung dient.The coil assembly 31 has at its upper end according to Pig. 1 an inwardly projecting pad 32 which serves as a stop for proper alignment of the tube within the assembly.

Zum Abtasten und zum Auslöschen der Informationen von der photoleitenden Schicht 18 hoher Kapazität entweder beim langsamen oder beim schnellen Abtasten dient das neue Elektronenstrahlsystem 24, welches einen Lesestrahl mit relativ kleiner Querschnittsfläche für ein verbessertes Auflösungsvermögen und einen Löschstrahl von relativ großer Querschnittsfläche für eine im wesentlichen vollständige Auslöschung sämtlicher Restladungen,For scanning and erasing the information from the photoconductive High capacity layer 18 in either slow or fast scanning is used by the new electron beam system 24, which has a reading beam with a relatively small cross-sectional area for an improved resolving power and an erasing beam with a relatively large cross-sectional area for an im substantial complete extinction of all residual charges,

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welche nach dem Auslesen auf der photoleitenden Schicht 18 verblieben sind, erzeugt.which remained on the photoconductive layer 18 after the readout is generated.

Das neue Strahlsystem 24 enthält Bauelemente, von denen nur die beiden rohrförmigen Kathoden getrennte Anordnungen sind. Bine der beiden Kathoden 44 ist Teilen des G-itters und des Blendenöffnungsplattenaufbaus .zur Erzeugung eines Elektronenstrahls relativ geringen Durchmessers, beispielsweise 25/1000 mm zugeordnet. Die andere der beiden Kathoden 46 fluchtet mit den anderen Teilen des G-itters und der Blendenöffnungsplatte zur Erzeugung eines Elektronenstrahls von relativ großem Durchmesser, beispielsweise etwa 750/1000 mm. The new beam system 24 contains components of which only the two tubular cathodes are separate assemblies. Bine of the two cathodes 44 is assigned to parts of the grid and the aperture plate structure for generating an electron beam of relatively small diameter, for example 25/1000 mm. The other of the two cathodes 46 is aligned with the other parts of the grid and the aperture plate to generate an electron beam of relatively large diameter, for example about 750/1000 mm.

Die Kathode 44 hat ein geschlossenes Ende 48, dessen äußere Oberfläche mit einem elektronenemittierenden Material 49, beispielsweise einer Mischung der Oxide von Barium, Strontium und Kalzium überzogen ist. Das Ende 48 ist gegenüber der Achse 50 des Strahlsystems geneigt, so daß der von der Kathode 44 erzeugte Strahl tangential zu der magnetischen iTußlinie 52, welche durch die Spule 32 erzeugt und durch die Spule 40 abgelenkt ist, verläuft. Die Kathode 44 ist auf einer Isolierscheibe 54 gehaltert, die beispielsweise aus Keramik besteht und an die Innenwand des Strahlsystemzylinders 55 angeschmolzen ist. Die Scheibe 54 hat eine erste Öffnung, in welcher die Kathode 44 befestigt ist. Eine geeignete Leitung 56 führt dieser Kathode m die geeignete Spannung zu.The cathode 44 has a closed end 48, the outer surface of which is coated with an electron-emitting material 49, for example a mixture of the oxides of barium, strontium and calcium. The end 48 is inclined with respect to the axis 50 of the beam system so that the beam generated by the cathode 44 is tangential to the magnetic flow line 52 generated by the coil 32 and deflected by the coil 40. The cathode 44 is held on an insulating disk 54, which consists, for example, of ceramic and is fused to the inner wall of the jet system cylinder 55. The disk 54 has a first opening in which the cathode 44 is attached. A suitable line 56 supplies the appropriate voltage to this cathode m.

Eine zweite Kathode 46 mit einem der Kathode 44 entsprechenden Aufbau ist in einer zweiten Öffnung der Isolierscheibe 54 befestigt. Das geschlossene Ende 58 dieser Kathode ist an seiner Außenseite mit einem emittierenden Material 60 überzogen, welches das gleiche sein kann wie das Material 49 der Kathode 44. Die Endfläche 58 der Kathode 46 ist gegenüber der Strahlsystemachse 58 ebenfalls geneigt, so daß der von der Kathode erzeugte Strahl tangential zu der Magnetflußlinie 42 verläuft, welche mitA second cathode 46 with a cathode 44 corresponding The structure is fastened in a second opening of the insulating washer 54. The closed end 58 of this cathode is on his Outside coated with an emitting material 60, which may be the same as the material 49 of the cathode 44. The end face 58 of the cathode 46 is opposite the beam system axis 58 also inclined so that the generated by the cathode Beam is tangential to the magnetic flux line 42, which with

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"¹⁰~ 1789H9-" ¹⁰ ~ 1789H9-

Hilfe der Fokussierspule 32-erzeugt ist. Die Flußlinie 62 befindet sich auf einer der bereits erwähnten Flußlinie 52 gegenüberliegenden Seite der Strahlsystemachse 50. Mit der Kathode' 4-6 ist zur Zuführung geeigneter Spannungen eine Leitung 64 ver-. bunden. ·Help the focusing coil 32 is generated. The flow line 62 is located on one of the already mentioned river line 52 opposite Side of the beam system axis 50. A line 64 is connected to the cathode 4-6 for supplying suitable voltages. bound. ·

Beide Kathoden 44 und 46 enthalten geeignete Heizer zur Erhitzung der emittierenden Materialien 49 und 60 auf die Emissionstemperatur. Der Heizer der Kathode 44 ist mit 66, derjenige der Kathode 46 mit 68 bezeichnet.Both cathodes 44 and 46 contain suitable heaters for heating of the emitting materials 49 and 60 to the emission temperature. The heater of the cathode 44 is denoted by 66 and that of the cathode 46 is denoted by 68.

Das Gitter oder die Strahlsteueranordnung, die beiden Kathoden 44 und 46. gemeinsam ist, umfaßt einen Gitteraufbau 70, der sich am nächsten bei denKathoden befindet. Das Gitter 70 hat einen zylindrischen Teil 71, der beispielsweise durch Anschmelzen an der Isolierscheibe 54 befestigt ist. Das Gitter 70 hat einen weiteren Abschnitt 72 mit einer Öffnung 74 von etwa. 1 mm Durchmesser, der mit der Kathode 44 fluchtet und gegen die Systemachse 50 in etwa demselben Maß wie das Kathodenende 48 geneigt ist. Das Gitter 70 hat ferner einen Teil 76 mit einer Öffnung 78, deren Durchmesser etwa 1,25 mm betragen kann. Der Gitterteil 76 ist gegen die Systemachse 50 in gleicher Weise wie das Kathodenende 58 geneigt. Damit eine gleiche Stromdichte in dem erheblich breiteren Strahl, der durch die Öffnung 78 tritt, erreicht wird, ist diese öffnung durch eine Gruppe in gleichem Abstand parallel verlaufender Drähte 80 überspannt, wie Pig..3 zeigt. Beim beschriebenen Beispiel sind es vier Drähte. Jeder der Drähte 80 hat einen Molybdänkern, der mit Gold plattiert ist. Der Drahtdurchmesser beträgt etwa 15/1000 mm. Die Drähte 80 können an der oberen Fläche des Gitterteils 56 angeschmolzen sein, wie Pl^. 3 zeigt. Sie können jedoch gegebenenfalls an der unteren Oberfläche des Gitterteils 76 befestigt sein.The grid or beam steering assembly common to both cathodes 44 and 46 includes a grid structure 70 which is mutually aligned closest to the cathodes. The grid 70 has a cylindrical part 71, which is attached, for example, by melting the insulating washer 54 is attached. The grid 70 has a further section 72 with an opening 74 of approximately. 1 mm diameter, which is aligned with the cathode 44 and inclined towards the system axis 50 to approximately the same extent as the cathode end 48 is. The grid 70 also has a portion 76 with an opening 78, whose diameter can be about 1.25 mm. The grid part 76 is against the system axis 50 in the same way as the cathode end 58 inclined. So that an equal current density is achieved in the considerably wider beam which passes through the opening 78, this opening is spanned by a group of equally spaced parallel wires 80, as Pig..3 shows. When described Example there are four wires. Each of the wires 80 has a molybdenum core that is plated with gold. The wire diameter is about 15/1000 mm. The wires 80 can be attached to the upper surface of the grid part 56 be melted, such as Pl ^. 3 shows. However, you can optionally at the bottom surface of the grid part 76 be attached.

Am Gitter 70 ist ferner ein Metallschirm 82 befestigt, der sich zwischen den emittierenden Teilen 49 und 60 der beiden KathodenA metal screen 82 is also attached to the grid 70, which is between the emitting parts 49 and 60 of the two cathodes

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44 "und 46 erstreckt. Der Zweck dieses Schirmes bestellt in der Verhinderung einer Elektronenemission aus einer Kathode zur anderen, wenn die Kathoden während des Zyklus stark voneinander abweichende Potentiale einnehmen.44 "and 46 extends. The purpose of this umbrella ordered in the Preventing electron emission from one cathode to another if the cathodes are strongly spaced apart during the cycle take different potentials.

Ein zweites Gitter 84 besteht aus einem Metallblech, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß es die Innenwandungen des Zylinders 55 berührt, mit der es verschmolzen ist. Das Gitter 84 hat einen Teil 86, der parallel in einem Abstand von etwa 2,5 mm zu dem Teil 72 des ersten Gitters 70 verläuft. Der Gitterabschnitt 86 hat eine Öffnung 88 mit einem Durchmesser von etwa 1,25 mm und fluchtet mit der Öffnung 74 des ersten Gitters 70 längs einer senkrecht zum Kathodenende 48 verlaufenden Achse.Das Gitter 84 hat ferner einen Teil 90, der parallel in einem Abstand von etwa 2,5 mm zum Gitterteil 76 des ersten Gitters 70 verläuft. Im Gitterteil 90 ist eine Öffnung 92 von 1,25 mm Durchmesser vorgesehen. Die Öffnung 92 fluchtet mit der öffnung 78 des ersten Gitters 70 längs einer senkrecht zum Kathodenende 58 verlaufenden Achse. Eine Gruppe von vier Drähten 94, ähnlich den Drähten 80-des ersten Gitters 70, spannt sich über die Öffnung 92 und ist entweder an der oberen oder an der unteren Seite des Gitterteils 90 beispielsweise angeschmolzen. Vorzugsweise verlaufen die Drähte eines Gitters nicht wie es in-Pig. 2 dargestellt ist, sondern rechtwinklig zu den Drähten des anderen Gitters.A second grid 84 consists of a metal sheet, the diameter of which is chosen so that it is the inner walls of the cylinder 55 touches with which it is merged. The grid 84 has one Part 86, which is parallel at a distance of about 2.5 mm to the Part 72 of the first grid 70 runs. The grid portion 86 has an opening 88 with a diameter of about 1.25 mm and is aligned with the opening 74 of the first grid 70 along a The axis perpendicular to the cathode end 48. The grid 84 furthermore has a part 90 which runs parallel at a distance of approximately 2.5 mm from the grid part 76 of the first grid 70. in the Lattice part 90 has an opening 92 of 1.25 mm in diameter. The opening 92 is aligned with the opening 78 of the first Grid 70 along an axis running perpendicular to the cathode end 58. A group of four wires 94, similar to the wires 80 - of the first grid 70, extends over the opening 92 and is either on the upper or on the lower side of the grille 90, for example, melted on. Preferably, the wires of a grid do not run like they do in-Pig. 2 is shown, but at right angles to the wires of the other grid.

Eine Blendenplatte 96, die senkrecht zur Systemachse 50 angeordnet ist, überspannt das obere Ende des Systemzylinders 55 und ist in geeigneter Weise-, also etwa angeschmolzen, mit einem jPlansch 93 des Zylinders 55 verbunden. Die Blendenplatte 96 ist etwa 7,5 mm von der Ebene des Umfangs des zweiten Gitters 84 entfernt und hat zwei Blendenöffnungen 100 und 102. Die Blendenöffnung 100 hat einen Durchmesser von etwa 25/1000 mm und liegt ^l koaxial zu den Öffnungen 84 und 88 des ersten bzw. zweiten Gitters längs der senkrecht zum Kathodenende 48 verlaufenden Achse. Die Blendenöffnung 102 hat eine^i Durchmesser von etwa 0,75 mmA diaphragm plate 96, which is arranged perpendicular to the system axis 50, spans the upper end of the system cylinder 55 and is connected to a flange 93 of the cylinder 55 in a suitable manner, that is to say, for example, melted on. The aperture plate 96 is about 7.5 mm from the plane of the circumference of the second grid 84 is removed and has two apertures 100 and 102. The aperture 100 has a diameter of about mm and 25/1000 is ^l coaxial with the openings 84 and 88 of the first and second grids along the axis perpendicular to the cathode end 48. The aperture 102 has a diameter of approximately 0.75 mm

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und fluchtet axial mit den Öffnungen 78 und 92 des ersten bzw. zweiten Gitters längs der senkrecht zum Kathodenende 58 verlaufenden Achse.and is axially aligned with openings 78 and 92 of the first and second grid along the perpendicular to the cathode end 58 Axis.

Die Größe der Abschrägung der Kathodenendenoberflachen 48 und 58 gegenüber der ,Systemachse 50 wird empirisch bestimmt, so daß die zugehörigen Elektronenstrahlen 104 und 196 tangential gegenüber den beiden magnetischen Plußlinien 52 bzw. 62, welche mit Hilfe der Fokussierspule 32 erzeugt werden, verlaufen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Abschrägung so groß, daß die Elektronenstrahlen 104 und 196 gleichmäßig auf die Systemachse 50 zugeneigt sind. Die Größe der Konvergenz der beiden Strahlen gegenüber der Systemachse 50 ist in diesem Beispiel so, daß die Winkel X und Y (Pig. 2) je 5° und 40 Minuten betragen. Bei dieser empirischen Bestimmung wird die Lage der Plußlinie 52 und 62 mit Hilfe eines Pluxmessers, wie beispielsweise des im Handel erhältlichen Bell-Gauss-Meters, bestimmt.The size of the bevel of the cathode end surfaces 48 and 58 relative to the, system axis 50 is determined empirically, so that the associated electron beams 104 and 196 tangential to the two magnetic plus lines 52 and 62, which are with Using the focusing coil 32 are generated, run. In one embodiment, the bevel is so large that the electron beams 104 and 196 are inclined evenly towards the system axis 50. The amount of convergence of the two rays with respect to the system axis 50 is in this example such that the angles X and Y (Pig. 2) are each 5 ° and 40 minutes. At this Empirical determination is the position of the plus line 52 and 62 with the help of a plus knife, such as the one in the trade available Bell Gauss Meters.

den Pail, daß bei der empirischen Bestimmung der Kathodenneigung gegenüber der Systemachse 50 die Elektronenstrahlen nicht genau tangential zu den Plußlinien verlaufen sollten, kann 'eine solche TangentialbeZiehung hergestellt werden, indem die Pluß-oder Konvergenzsteuerspule 40 durch Veränderung des sie durchfließenden Stromes in geeigneter Weise erregt wird. Eine Bestimmung der exakten TangentialbeZiehung der beiden Strahlen gegenüber den beiden Plußlinien läßt sich mit Hilfe der Überwachung des AusgangsStroms der Signalelektrode 16 während der Belichtung des Photoleiters 18 bestimmen. Wenn die Tahgentialbeziehung zwischen den magnetischen Plußlinien und den Elektronenstrahlen hergestellt ist, wird ein maximaler Ausgangsstrom beobachtet. Liegt der gewünschte tangentiale Verlauf nicht vor, so schneiden die Elektronenstrahlen die magnetischen Plußlinien und erhalten dabei eine Spiralbewegung, so daß sie demzufolge nicht mehr sauber auf dem Photoleiter 18 landen. Wenn jedoch Elektronen neben dem Photoleiter auftreffen, so verringert sich der Signalstrom.den Pail that in the empirical determination of the cathode inclination with respect to the system axis 50, the electron beams should not run exactly tangential to the plus lines 'Such a tangential relationship can be established by the Plus or convergence control coil 40 by changing it flowing current is excited in a suitable manner. A determination of the exact tangential relationship of the two rays compared to the two plus lines can be monitored with the help of the output current of the signal electrode 16 during the exposure of the photoconductor 18 determine. When the tahgential relation between the positive magnetic lines and the electron beams is established, a maximum output current is observed. If the desired tangential course is not available, so the electron beams intersect the positive magnetic lines and thereby receive a spiral motion, so that they accordingly no longer land cleanly on the photoconductor 18. However, if electrons hit next to the photoconductor, it will decrease Signal current.

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-13- · 1789H9-13- 1789H9

Würde das Strahlsystem 24 im Kolben 10 ohne genaues Zusammenfallen seiner Achse 50 mit der Längsachse des Kolbens 10 montiert werden, so wurden die Strahlen 104- und 106 bei der Ablenkung ο nicht senkrecht auf dem Photoleiter 18 auftreffen. Um derartige Koinzidenzfehler zwischen den Achsen des Systems und des Kolbens au korrigieren, wird die Korrekturspule 38, die gemäß Pig. 1 oberhalb des Strahlsystems 24- angeordnet ist, in bekannter Weise geeignet erregt, so daß die Elußlinien im Axis gangs bereich der Elektronenstrahlen aus dem Strahlsystem leicht abgelenkt werden, damit der Bahnverlauf der Strahlen mit den Flußlinien zusammenfällt, so daß eine Spiralbewegung der 'Strahlen 104 und 106 verhindert wird und diese senkrecht auf den Photoleiter 18 auftreffen. Die durch die Korrekturspule 38 hervorgerufene Steuerwirkung beeinflußt beide Strahlen 104, 106 gleichzeitig, während die richtige Konvergenz der JTußlinien 52, 62 zur Erzielung der gleichzeitigen TangentialbeZiehung durch die üTußsteuerspule 40 bewirkt wird. Die Flußsteuerspule 40 beeinflußt nur den Konvergenzwinkel der Flußlinien.The jet system 24 would in the piston 10 without exactly collapsing its axis 50 is mounted with the longitudinal axis of the piston 10 become, so would rays 104- and 106 upon deflection ο do not hit the photoconductor 18 vertically. Around such coincidence errors between the axes of the system and of the piston au correct, the correction coil 38, which according to Pig. 1 above the beam system 24- is arranged, suitably excited in a known manner, so that the Elußlinien in the Axis gangs area the electron beams from the beam system are easily deflected, so that the path of the rays with the lines of flow coincides, so that a spiral movement of the beams 104 and 106 is prevented and they impinge on the photoconductor 18 perpendicularly. The one caused by the correction coil 38 Control effect affects both beams 104, 106 simultaneously, while the proper convergence of the junction lines 52, 62 to achieve the simultaneous tangential relationship through the üTußsteuerspule 40 is effected. The flux control coil 40 influences only the angle of convergence of the flux lines.

Figur 4 zeigt zwei aufeinanderfolgende waagerechte Linien 108, 110, wie sie erzeugt werden, wenn das Strahlsystem 24 so ausgerichtet ist, daß die Kathode 44 oberhalb der Kathode 46 liegt und die Abtastzeilen von unten nach oben aufeinanderfolgen. Während eines Abtastzyklus wird die Zeile 108 durch den von der Kathode 44 kommenden Lesestrahl 104 erzeugt. Während des folgenden Austast- oder Rücklaufzyklus wird eine Zeile 110 wesentlich größerer Dicke durch den aus der Kathode 46 austretenden Löschstrahl 106 erzeugt. Die Dicke der Zeile 108 beträgt etwa · 25/1000 mm und entspricht dem Lese- oder Abtaststrahl I04. Die Dicke der Zeile 110 beträgt etwa 0,75 cm und entspricht dem Durchmesser des Löschstrahles 106. Zur Verhinderung eines Auslös chens von Information aus noch nicht abgetasteten Bereichen des Photoleiters 18 unmittelbar oberhalb der Zeile 108 hat die Zeile 110 einen Abstand unterhalb der Zeile 108, der mindestensFIG. 4 shows two successive horizontal lines 108, 110, as they are generated when the beam system 24 is aligned in this way is that the cathode 44 is above the cathode 46 and the scanning lines follow one another from bottom to top. During one scan cycle, line 108 is scanned by the Cathode 44 generated reading beam 104 coming. During the following Blanking or down cycle, line 110 becomes essential greater thickness due to the extinguishing beam emerging from the cathode 46 106 generated. The thickness of the line 108 is approximately 25/1000 mm and corresponds to the reading or scanning beam I04. the The thickness of the line 110 is approximately 0.75 cm and corresponds to the diameter of the erasing beam 106. To prevent information from being released from areas that have not yet been scanned of the photoconductor 18 immediately above the line 108 has the Line 110 a space below line 108 that is at least

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so groß wie der Durchmesser des Strahles 106 ist. Beträgt der Durchmesser des Strahles 106 auf den Photoleiter etwa 0,75 nmi, so wird der Abstand der Löschzeile 110' vorzugsweise 1,25 mm unterhalb der Lese- oder Abtastzeile 108 gewählt. Dieser Abstand bestimmt sich nach dem Abstand der Mitten der Öffnungen 100 und 102, welcher in geeigneter Weise gewählt wird. Beträgt die Vergrößerung der Elektronenoptik der Röhre 0,5, so ergibt ein Abstand von 2,5 mm zwischen den Mittelpunkten dieser beiden Öffnungen einen Abstand von 1,25 mm zwischen den Zeilen 108 und 110. Wegen des relativ großen Durchmessers und Stromes des Löschstrahles 106 löscht und entlädt er vollständig die Teile des Photoleiters 18, die vom Lesestrahl 108 abgetastet sind, wenn der Abtastvorgang dieses Strahles 108 beendet ist. Damit ist der Photoleiter 108 am Ende eines Abtastzyklus vollständig entladen und frei von jeglichen Restladungen, welche beim nächstfolgenden Abtastzyklus stören wurden.as large as the diameter of the beam 106 is. Is the Diameter of the beam 106 on the photoconductor about 0.75 nmi, the distance between the erase line 110 ′ is preferably selected to be 1.25 mm below the read or scan line 108. This distance is determined by the distance between the centers of the openings 100 and 102, which is selected in a suitable manner. Is the magnification of the electron optics of the tube 0.5, there is a distance of 2.5 mm between the centers of these two openings a distance of 1.25 mm between lines 108 and 110. Because of the relatively large diameter and current of the erasing beam 106, it completely erases and discharges the portions of the photoconductor 18 scanned by read beam 108 when the scan this beam 108 has ended. So that is the photoconductor 108 completely discharged at the end of a scanning cycle and free of any residual charges that occur in the next Were disturbing the scanning cycle.

Übliche Abtast- und Austastschaltungen liefern aufeinanderfolgende Ausgangssignale, die eiern G-itter eines den abtastenden Elektronenstrahl erzeugenden Systems zugeführt werden können, so daß nacheinander die Elektronenemission von einer Kathode des Systems freigegeben oder gesperrt wird. Während eines Abtastzyklus kann beispielsweise dem Gitter von der Abtastschaltung die Spannung 0 zugeführt werden, so daß der Elektronenstrahl austreten kann. Mach der Beendigung des Abtastzyklus liefert die Austastschaltung eine Sperrspannung an das G-itter, die beispielsweise -30 YoIt gegenüber Masse betragen kann. Diese Spannung verhindert die Emission aus der Kathode.Conventional sampling and blanking circuits provide sequential ones Output signals, the eggs of a grating of the scanning electron beam Generating system can be supplied, so that successively the electron emission from a cathode of the system released or blocked. During a scanning cycle, for example, the grid from the scanning circuit can have the voltage 0 are supplied so that the electron beam can exit. Do upon completion of the scan cycle, the blanking circuit provides a Reverse voltage to the G-itter, which for example -30 YoIt compared to Mass can be. This voltage prevents emission from the cathode.

Gemäß der Erfindung werden übliche Abtast- und Austastschaltungen auf eine neuartige Weise benutzt. Während des Abtastzyklus drückt nämlich die Abtastschaltung eine Spannung unmittelbar der Lesestrahlkathode 44 auf, die beispielsweise +20 Volt betragen kann. Gleichzeitig drückt die Austastschaltung eine gegenüber Masse positive Spannung, beispielsweise +60 Volt, unmittelbar der Löschstrahlkathode 46 auf. Wenn das Gitter 70 geerdet ist, haben dieseConventional sampling and blanking circuits are used in accordance with the invention used in a novel way. Namely, during the scanning cycle, the scanning circuit pushes a voltage directly to the read beam cathode 44, which can be, for example, +20 volts. At the same time, the blanking circuit pushes one against ground positive voltage, for example +60 volts, directly to the erasing beam cathode 46 on. If the grid 70 is grounded, these

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beiden Potentiale an den beiden Kathoden zur Folge, daß die Lesestrahlkathode Elektronen in Strahlform aussendet, während die Emission von der Löschkathode 46 unterdrückt wird. Während des Löschzyklus werden diese beiden Potentiale an den beiden Kathoden 44 und 46 mit Hilfe bekanter Schaltmittel vertauscht, so daß die Emission der Lesestrahlkathode 44 unterdrückt ist, während die Iiöschstrahlkathode 46 emittiert. Sowohl während des Abtast- als auch während des Löschzyklus liegt das Gatter 70 auf Massepotential. Die Abtast- und Austastpotentiale werdender Lesestrahlkathode 44 über die Leitung 56 der Löschstrahlkathode 46 dagegen über die Leitung 64 zugeführt; Die Leitungen 56 und 64 bilden daher ein Mittel zum Aufdrücken der gewünschten Abtast- und Austastspannungen auf die Kathoden 44 bzw. 46.two potentials at the two cathodes result in the Read beam cathode emits electrons in beam form, while the emission from the erase cathode 46 is suppressed. While of the erase cycle, these two potentials are at the two Cathodes 44 and 46 exchanged using known switching means, so that the emission of the read beam cathode 44 is suppressed while the erase beam cathode 46 is emitting. Both during the The gate 70 is at ground potential during the scan cycle as well as during the erase cycle. The scanning and blanking potentials of the reading beam cathode 44, on the other hand, is supplied via line 56 to the extinguishing beam cathode 46 via line 64; Lines 56 and 64 therefore form a means for pressing the desired scanning and blanking voltages on cathodes 44 and 46, respectively.

Während der Perioden, bei denen die Spannung an einer der Kathoden 44» 46 negativ gegenüber der Spannung an der anderen Kathode ist, wird eine Elektronenemission von der einen Kathode zur anderen mit Hilfe des Schirmes 82 (Pig. 2) verhindert.During the periods when the voltage is applied to one of the cathodes 44 »46 negative compared to the voltage on the other cathode is, electron emission from one cathode to the other is prevented with the aid of the screen 82 (Pig. 2).

Während des Betriebs der Röhre wird die Elektrode auf einer positiven Spannung von 300 bis 400 YoIt gegenüber Masse gehalten, so daß die Elektronen von den Kathodenoberflächen 49 "und 60 beschleunigt werden, derart, daß ein Elektronenstrahl in jedem System entsteht. Die Magnetfelder werden so justiert, daß der durch die Linie 52 dargestellte Fluß durch die Öffnung 100 verläuft, während der durch die Linie 62 dargestellte Fluß durch die Öffnung 102 läuft. So verlaufen die Elektronenstrahlen, die durch die Öffnungen 100 bzw. 102 hindurchtreten, tangential zu den gekrümmten Flußlinien des Fokussierfeldes und verlaufen längs dieser Linien in parallelen Bahnen zu der Targetoberfläche 18.During the operation of the tube, the electrode is on a positive Voltage kept from 300 to 400 yoIt relative to ground, so that the electrons from the cathode surfaces 49 "and 60 are accelerated be such that an electron beam in each system arises. The magnetic fields are adjusted so that the through the The flow shown by line 52 is through the opening 100, while the flow shown by line 62 is through the opening 102 is running. This is how the electron beams pass through the Openings 100 and 102 pass through, tangential to the curved Lines of flow of the focusing field and run along this Lines in parallel paths to the target surface 18.

Es ist erforderlich, daß beide Bahnen der Elektronenstrahlen mit den Flußlinien des Fokussierfeldes zusammenfallen. Fig. 2 zeigt, daß beide Strahlen auf die Feldachse zu geneigt sind, so daß sie .tangential zu den Flußlinien in das Feld eintreten, damit Ihre Bahnen parallel zu den Flußlinien, welche durch die Fokussler-It is necessary that both paths of the electron beams with coincide with the lines of flux of the focusing field. Fig. 2 shows that both rays are inclined towards the field axis, so that they enter the field tangential to the lines of flux so that their orbits are parallel to the lines of flux which are passed through the focuser

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elektrode 26 verlaufen, zusammenlaufen. Obwohl die Elektronenkanonen so dargestellt sind, daß ihre Achsen außerhalb der PeIdachse 50 liegen, kann man. auch eine_ der Kanonen in die Achse 50 verlegen und die andere in einem Winkel zur Achse montieren. Bei dieser Anordnung sind beide Strahlen längs von Bahnen gerichtet, welche im wesentlichen mit den Plußlinien des magnetischen Pokussierfeldes zusammenfallen.run electrode 26, converge. Though the electron guns are shown in such a way that their axes are outside the base axis 50, you can. also relocate one of the cannons in axis 50 and mount the other at an angle to the axis. at In this arrangement, both beams are directed along paths which essentially coincide with the plus lines of the magnetic focusing field coincide.

Wenn die Stromdichte beider Elektronenstrahlen im wesentlichen gleich ist und der !Durchmesser des Strahles 104 25/10OQ, der des 'Strahles 106 0,75 mm beträgt, dann hat der Elektronenstrahl 106 eine etwa 900 mal so große Querschnittsfläche wie der dünne Strahl. Während der Lese- oder Abtastzeit wird der Elektronenstrahl 106 abgeschaltet, während der Strahl 104 über das Target streicht. Während der Rücklaufzeit ist der Elektronenstrahl 104 abgeschaltet und der Strahl 106 streicht in entgegengesetzter RichtLing über das Target. V/egen des großen Querschnitts des Löschstrahles 106 streicht er etwa 30 mal über jede vom Lesestrahl bestrichene Spur, so daß er trotz der kurzen Rücklaufzeit jedes Flächenelemente des Targets 30 mal überstreicht, wenn es nur einmal vom Lesestrahl getroffen istj dadurch wird die Oberfläche des Targets auf das Kathodenpotential gebracht und diejenigen Flächen, die im Dunkeln liegen, werden ausgelöscht.When the current density of both electron beams is essentially is equal and the diameter of the beam 104 is 25/10 OQ, that of the 'Beam 106 is 0.75 mm, then the electron beam 106 a cross-sectional area about 900 times as large as the thin beam. During the read or scan time, the electron beam 106 turned off while beam 104 sweeps across the target. During the flyback time, the electron beam 104 is switched off and the beam 106 sweeps in the opposite direction about the target. Due to the large cross-section of the erasing beam 106, it sweeps about 30 times over each of the beams swept by the reading beam Track, so that despite the short return time, it sweeps over each surface element of the target 30 times if it is only once from The reading beam is hit, thereby affecting the surface of the target brought to the cathode potential and those areas that are in the dark are extinguished.

Zwar ist die Erfindung so beschrieben, daß das Löschsystem während der Rücklaufzeit betrieben wird, jedoch ist sie nicht auf eine solche Anwendung beschränkt, sondern kann ebenso bei einer langsam abtastenden Röhre verwendet werden. Bei einer solchen Röhre kann beispielsweise das Target in einer Zeit von etwa 6 Sekunden abgetastet werden. Während einer solchen langsamen Abtastung werden jedoch nur 60 bis 70 fo des Signales von dem Lesestrahl gelöscht. Für einen optimalen Betrieb ist es jedoch erforderlich, daß das gesamte Signal zwischen den Abtastungen vom Target ausgelöscht wird, und dies hat man bisher durch einen weiteren langsamen Löschvorgang, der ebenfalls 5 bis 6 SekundenWhile the invention is described as operating the extinguishing system during the retrace time, it is not limited to such an application and can be used with a slowly scanning tube as well. With such a tube, for example, the target can be scanned in a time of about 6 seconds. During such a slow scan, however, only 60 to 70 fo of the signal are erased from the read beam. For optimal operation, however, it is necessary that the entire signal be erased from the target between scans, and this has hitherto been done by another slow erasure process, also lasting 5 to 6 seconds

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dä,uerte, getan. Die Erfindung schafft daher die Möglichkeit, mit einer kurzen Löschzeit auszukommen, die nur einen kleinen Bruchteil der Abtastzeit des lesesystems benötigt.dä, uttered, done. The invention therefore creates the possibility get by with a short extinguishing time that is only a small one Fraction of the scanning time of the reading system is required.

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Claims

P 17 89 H9.5-33 October 20, 1972 RGA Corporation. 17 RQ ΙΔ. 9 6492-67A / Seli / Ba patent pending

1) Image converter tube with a beam system that has two cathodes with a common grid arrangement that is suitable for each electron beam has its own exit opening in alignment with the surface of the associated cathode, characterized in that the exit openings (74,88,100; 78,92,102) of the grid arrangement (72,86,96) are of different sizes and that the two cathodes (44, 46)

φ with respect to the grid arrangement at the same time so different Voltages can be supplied so that in each case one of the two electron beams (104 or 106) is suppressed.

2) image converter tube according to claim ί, characterized in that that a shield (82) is arranged between the emission surfaces (49 »60) of the two cathodes (44, 46).

3) image converter tube according to claim 1, characterized in that the one that is on the with a relatively thin photoconductive Layer (18) provided signal electrode (16) stored charges scanning electron beam (104) a relatively small

• has a diameter and that the duration of one of a deflector (34) controlled line scan by this beam is much larger than for the other beam (106).

4) image converter tube according to claim 3, characterized in that the distance between the two aperture openings (74 »78) of the grid arrangement (72,86,96) is dimensioned so that the mutual distance between the two electron beams (104,106) to ensure a distance between the lines written on the signal electrode (16) at least equal to the diameter of the thicker one Beam (106) is.

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; . ^■■: η ■■;

5) image converter tube according to claim 1, characterized that the grid assembly at least two grid plates (70 or 84), the corresponding openings (88,92 or 74,78) with each other and with the cathodes (44,46) are aligned.

6) image converter tube according to claim 1 or 5, characterized in that that through the one opening (78) of a grid plate (70) at least one wire (80) for setting a desired Current density of the electron beam in question (106) is stretched.

7) image converter tube according to claim 3, characterized in that the ratio of the diameter of the thicker electron beam (106) to the diameter of the thinner electron beam (104) is substantially larger than the inverse ratio of their corresponding Line scan intervals is.

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