DE1803368A1 - Verfahren zur gleichzeitigen Sichtbarmachung eines gespeicherten Ladungsbildes und eines nicht gespeicherten Ladungsbildes mittels einer Speicherroehre - Google Patents

Description

• Verfahren zur gleichzeitigen Sichtbarmachung eines gespeicherten Ladungsbildes und eines nicht gespeicherten Ladungsbildes mittels einer Speicherröhre Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein nachstehend als Durchschreib-Verfahren bezeichnetes Verfahren zum Betreiben einer bistabilen Speicherröhre, die ihren jeweiligen Speicherinhalt direkt zu betrachten erlaubt. Gemäß diesem Verfahren wird ein nicht gespeichertes Ladungsbild während der Speicherung eines anderen Ladungsbildes auf demselben Speicherdielektrikum einer Speicherplatte der betreffenden Röhre sichtbar gemacht. Bei dem erfindungsgemäßen Durchschreib-Verfahren erfolgt insbesondere eine Unterbrechung des mit Hilfe eines Schreibstrahles erfolgenden Elektronenbeschusses der Speicher-Dielektriumsbereiche, und zwar während des Schreibens des nicht gespeicherten Ladungsbildes.-Dadurch wird unter Aufrechterhaltung eines hohen Strahlstroms die Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit herabgesetzt. Die Elektronenstrahlunterbrechung wird entweder durch impulsweisesEin- und Ausschalten des Elektronenstrahls oder dadurch bewirkt, daß dem Elektronenstrahl auf einer geschlossenen Bahn eine Zitterbewegung erteilt wird. Dadurch kann der Elektronenstrahl eine im Mittel höhere Stromstärke besitzen als dies normalerweise möglich ist. Zufolge dieser Maßnahme erhält man von einem nicht gespeicherten Ladungsbild ein Lichtbild mit einer Helligkeit, die nahezu gleich der eines gespeicherten Bildes ist.
• Bisher wurde das Durchschreiben in beschränktem Ausmaße ohne eine Herabsetzung der Elektronenschußzeit pro Flächeneinhat vorgenommen, indem lediglich die Stromstärke des Schreibstrahls auf einen Wert unterhalb desJenigen Wertes herabgesetzt wurde, bei dem das Potential des Ladungsbildes den für eine Speicherung erforderlichen kritischen Minimalwert besitzt Diesem bekanten Durchschreib-Verfahren haften Jedoch verschiedene Waçhteile an. Einer dieser Nachteile besteht darin daß das dem nicht gespeicherten Ladungsbild entsprechende Lichtbild eine äußerst geringe Helligkeit besitzt. Diese Helligkeit ist wesentlich geringer als die bei der Anzeige des gespeicherten Bildes vorhandene Helligkeit. Ferner ist es äußerst schwierig, den Schreibstrahlstrom so einzustellen, daß das Durchschreib-Ladungsbild nicht zum Teil doch gespeichert wird. Der Grund hierfür liegt in erheblichen Änderungen der Stromstärke des Schreibstrahls, die durch geringe Schwankungen in der die Gitter-Kathoden-Vorspannung der Schreibstrahl-Elektronenschleuder liefernden Speisespannung hervorgerufen werden. Diese Instabilität des Schreibstrahlstromes nimmt noch zu, wenn die Abschalt-Vorspannung erreicht wird; sie tritt dabei besonders bei einem Elektronenstrahl geringerer Stromstärke auf, wie er bei dem zuvor betrachteten bekannten Durchschreibverfahren benutzt wird.
• Die Erfindung vermeidet nun die zuvor betrachteten Nachteile, indem sie einen Betrieb mit einem Schreibstrahl bei einer höheren Stromstärke während des Durchschreibvorgangs ermöglicht und den Schreibstrahlstrom durch impulsweises Ein-und Ausschalten oder durch die bereits erwähnte Zitterbewegung unterbricht. Dadurch wird die Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit der mit Elektronen beschossenen Bereiche des Speicherdielektrikums unter denjenigen Wert herabgesetzt, der ausreicht, um solche Bereiche auf ein Potential aufzuladen, das größer ist als das für eine Bildspeicherung erforderliche kritische Minimalpotential. Aus der Benutzung eines höheren Strahlstromes resultiert eine größere Schreibstrahl-Stabilität.
• Die Folge hiervon ist, daß die bei einer Speisespannungswelligkeit auftretenden geringen Netzspannungsschwankungen relativ geringe Änderungen des Strahlstromes hervorrufen, da nämlich die Schreibstrahl-Elektronenschleuder so vorgespannt ist, daß sie auf einem allmählich abfallenden Teil ihrer Emissions-Kennlinie arbeitet. Diese Emissions-Kennlinie entspricht dem Logarithmus des Schreibstrahlstromes in Abhängigkeit von der Gitter-Kathoden-Vorspannung. Zufolge der größeren Stabilität kann gemäß der Erfindung ein höherer Strahl strom benutzt werden, ohne daß das Potential eines Teiles des Durchschreib-Ladungsbildes zufolge einer Netzspannungswelligkeit denjenigen Wert überschreitet, bei dessen überschreiten eine Bildspeicherung erfolgt. Die erfindungsgemäße Maßnahme bringt es somit mit sich, daß das während des Durchschreibens erzeugte Lichtbild des jeweiligen nicht gespeicherten Ladungsbildes eine Helligkeit besitzt, deren Wert nahezu gleich dem Wert desjenigen Lichtbildes entspricht, das auf ein gespeichertes Bild zurückgeht.
• Mit geringer Geschwindigkeit fliegende Uberflutungs-Elektronen, welche während der Speicherung gleichmäßig verteilt auf das Speicherdielektrikum auftreffen, bewirken eine Speicherung eines Ladungsbildes, da dessen Potential größer ist als das kritische Potential. Erreicht wird dies dadurch, daß das Potential auf einen ersten stabilen Wert erhöht wird, der dem Potential der Kollektroelektrode entspricht. Derartige Überflutungs-Elektronen rufen jedoch eine entgegengesetzte Wirkung im Hinblick auf das Durchschreib-Ladungsbild hervor, da dessen Potential niedriger ist als das kritische Potential.
• Damit wird durch die betreffenden Elektronen eine Speicherung durch Entladung des Durchschreibladungsbildes verhindert, und ferner wird dessen Potential auf einen zweiten stabilen Wert abgesenkt, der nahe des Potentials der Überflutungs Elektronenschleuderkathode liegt. Diese durch die Uberflutungs elektronen erfolgende Entladung setzt sich solange fort, bis das Potential des Durchschreib-Ladungsbildes unter dem für eine Speicherung erforderliche ritischenMinimalpotential liegt, das häufig auch als das auf der Sekundäremissionskennlinie des Speicherdielektrikums liegende erste Ubergangspotential bezeichnet wird. bus diesem Grund kann es erforderlich sein, die Uberflutungselektronen während der Erzeugung eines Lichtbildes von einem gespeicherten Ladungsbild abzuschalten, nicht aber während der Erzeugung eines Lichtbildes von einem nicht gespeicherten Ladungsbild. Die bistabile Speicherung ist in weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift 3 293 373 beschrieben. Dabei ist in dieser Patentschrift in vereinfachter Form eine bistabile Speicherrvhre gezeigt, die eine direkte Bildbetrachtung ermöglicht und die in erfindungsgemäßer Weise betrieben werden kann.
• Wählt man die Unterbrechungszeit des Elektronenschreibstrahls so, daß sie in geeigneter Beziehung zu der Lichtemissions-Nachleuchtdauer des verwendeten Leuchtstoffes steht, um von einem nicht gespeicherten Ladungsbild ein Durchschreib-Lichtbild zu erhalten, so kann die Helligkeit des Durchschreibbiides auf einem gleichmaBig hohen Wert gehalten werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer zur Direktbetrachtung dienenden bistabilen Speicherröhre anzugeben, die von einem nicht gespeicherten Ladungsbild ein entsprechendes Lichtbild sichtbar zu machen gestattet, das eine hohe Helligkeit bei der Abbildung mit einem weiteren, auf ein auf demselben Speicherdielektrikum der Röhre gespeichertes Ladungsbild zurückgehenden Lichtbild besitzt. Ferner ist ein verbessertes Durchschreibverfahren bei einer Speicherröhre der gerade genannten Art anzugeben, bei welchem mit einem stabileren Schreibstrahl hoher Stromstärke gearbeitet werden soll. Dabei soll die Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit während-der Erzeugung eines Lichtbildes von einem nicht gespeicherten Ladungsbild herabgesetzt werden, so daß mit einer höheren mittleren Strahlstromstärke gearbeitet werden kann, die zum Entstehen eines Lichtbildes von einem nicht gespeicherten Ladungsbild führt, dessen Helligkeit nahezu denselben Wert besitzt, wie das auf ein gespeichertes Ladungsbild surückgehende Lichtbild. Bei dem neu zu schaffenden Durchachreib-Verfahren soll von einem nicht gespeicherten Ladungsbild eine Sichtanzeige während der Speicherung eines anderen Ladungsbildes erfolgen, und zwar durch Unterbrechen des Elektronenb eschuss es entsprechender Speicher-Diel ektrizitätsbereiche mittels eines Schreibstrahles hoher Stromstärke.Fu diesem Zweck soll der Schreibstrahl entweder impulsweise ein- und -ausgeschaltet oder bei Entlangbewegung auf einer geschlossenen Bahn auf dem Speicherdielektrikum einer Zitterbewegung unterworfenwerden. Eine solche Verfahrensweise setzt in vorteilhafter Weise die Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit derart herab, daß der Augenblicksstrom des Uberflutungs-Elektronenstrahls größer als bei normaler Speicherung sein kann.
• Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Vorteilen an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Schaltplan einer Speichervorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann.
• Fig. 2 veranschaulicht in einer Ansicht entlang der in Fig. 1 einer Speicherröhre darge eingetragenen Linie 2-2 mit Hilfe stellte Lichtbilder von gespeicherten und nicht gespeicherten Ladungsbildern.
• Fig. 3A veranschaulicht in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf der Elektronenschreibschleuder-Gitterspannung und der während eines Impuisbetriebes bei dem Durchschreibverfahren gemäß einem ausführungsbeispiel der Erfindung entstehenden Spannung auf ein nicht gespeichertes Ladungsbild hin.
• Fig. 3B zeigt vergrößert eine durch Einführung einer Zitterbewegung bei dem Durchschreibverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gebildete Leuchtspur in Fig.2 von einem nicht gespeicherten Ladungsbild.
• Fig. 4 zeigt die Stromemissionskennlinie der benutzten Schreib-Elektronenstrahlschleuder.
• Fig. 5 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf des auf Grund von Ladungsbildern auf dem Röhren-Speicherdielektrikum mittels Schreib-Elektronenstrahlen hoher und niedriger Stromwerte erzeugten Potentials in Bezug auf das kritische Minimalpotential, oberhalb dessen eine Speicherung erfolgt.
• Fig. 6 zeigt den Verlauf des mittleren Elektronenschußstromes verschiedener Schreib-Elektronenstrahlen bei hoher und niedriger Vorspannung in Bezug zu dem unter denselben Bedingungen für eine Speicherung erforderlichen kritischen Minimal strom.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das erfindungsgemäße Durchschreib-Verfahreh dazu benutzt, eine zur Direktbetrachtung vorgesehene bistabile Speicherröhre 10 zu betreiben. Die Röhre kann von der Art sein, wie es in den US-Patentschriften 3 293 473 und 3 297 474 beschrieben ist. Sie weist eine Speicherpiatte auf, die eine lichtdurchlässige Trägerplatte 12 aus Glas enthält. Die Glasplatte kann die Schirmscheibe des Glaskolbens sein. Ferner umfaßt die Speicherröhre eine dielektrische Speicherschicht 14 aus einem Leuchtstoff, der auf die Trägerplatte über einentlichtdurchlåssigen, elektrisch leitenden Film 16 aus Zinnoxyd aufgebracht ist. Der leitende Film 16 dient als Plattenelektrode und als Kollektor für die von dem Speicherdielektrikum emittierten Sekundärelektronen.
• Das Speicherdielektrikum besteht dabei aus voneinander getrennten Punkten oder aus einer zusammenhängenden Schicht hinreichender Porösität, um die genannten Sekundärelektronen hindurchzulassen.
• Die Speicherröhre enthält ferner eine Schreib-Elektronenschleuder, zu der eine Kathode 18 gehört. Ferner sind ein Steuergitter 20 und eine Fokussierungs- und Beschleunigungs-Anodenanordnung 22 vorgesehen, die einen schmalen Schreibstrahl, bestehend aus Elektronen hoher Geschwindigkeit, auf das Speicherdielektrikum 14 zu richten gestatten. Der Schreibstrahl wird durch Signale abgelenkt, die an zwei Horizontal-Ablenkplatten 24 und an zwei Vertikal-Ablenkplatten 26 angelegt werden. Diese Ablenkplatten befinden sich innerhalb der Speicherröhre. Eine entsprechende Ablenkung ist aber auch durch magnetische Ablenkspulen möglich, die außerhalb der Röhre angeordnet sind. Durch die jeweilige Schreibtrahlablenkung sind auf dem Speicherdielektrikum 14 Ladungsbilder erzeugbar.
• In der Speicherröhre sind ferner zwei Uberflutungs-Elektronen schleudern 28 und 30 vorgesehen, die eine niedrige Geschwindigkeit besitzende Elektronen zum gleichmäßigen Beschuß des Speicherdielektrikums 14 abgeben und damit in herkömmlicher Weise eine bistabile Speicherung der auf dem Speicherdielektrikum erzeugten Ladungsbilder bewirken, deren Potential größer ist als das für eine bistabile Speicherung erforderliche kritische MinimalpotentialO Die Kathoden der Uberflutungs-Elektronenschleudern 28 und 30 sind normal er weise über einen in seiner "EIN"-Stellung befindlichen Schalter 32 geerdet. Die Kollektorelektrode 16 liegt auf einem positiven Potential von etwa +200 V; die Schreib-Elektronenschleuderkathode 18 liegt auf einem Potential von etwa -4000 V.
• Unter gewissen Voraussetzungen kann es erforderlich sein, die Uberflutungs-Elektronen abzuschalten und während der Ausbildung eines zu speichernden Ladungsbildes an einem Auftreffen auf das Speicherdielektrikum zu hindern. Dies erfolgt dadurch, daß der Schalter 32 in seine t'AUS"-Stellung umgeschaltet wird, in welcher diese Überflutings-Elektronenschleuderkathoden auf einem Potential von etwa +100 V liegen.
• Damit sind diese Uberflutungs-Elektronenschleudern so vorgespannt, daß sie abgeschaltet sind. Während der Ausbildung des Durchschreib-Ladungsbildes sind die Uberflutungs Elektronenschleudern jedoch stets eingeschaltet.
• Die Vertikal-Ablenkplatten 26 sind an den Ausgang eines Vertikal-Verstärkers 34 angeschlossen, der ein zwei Eingänge besitzender Summierverstärker sein kann. Ein Eingang dieses Verstärkers 34 ist an den Abgriff eines Potentiometers 36 angeschlossen, dessen beide Enden an eine positives bzw. an eine negatives Potential führende Klemme einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind. Der andere Eingang des Vertikal-Verstärkers 34 ist an den beweglichen Schaltkontakt eines in drei Stellungen einstellbaren Schalters 38 angeschlossen. In der Stellung "Speichern" des Schalters 38 ist der Vertikal-Verstärker an den Ausgang eines Vorverstärkers 40 angeschlossen, dessen Eingang an eine Eingangsklemme 42 angeschlossen ist. An diese Eingangsklemme 42 wird das Vertikal-Eingangssignal angelegt, dessen Verlauf darzustellen ist. In der zweiten, mit PWT bezeichneten Stellung (Impulsweises Durchschreiben) des Schalters 38 ist der Vertikal-Verstärker ebenfalls an den Ausgang des Vorverstärkers 40 angeschlossen. In der dritten, mit DWT bezeichneten Stellung (Durchschreiben unter Ausführung von Zitterbewegungen) des Schalters 38 ist der Vertikal-Verstärker jedoch an einen Ausgang eines Sinusgenerators 44 angeschlossen, der an diesem Ausgang ein Sinus signal abgibt.
• Die Horizontal-Ablenkplatten 24 sind an den Ausgang eines Horizontal-Verstärkers 46 angeschlossen, der ebenfalls durch einen zwei Eingänge besitzenden Summierverstärker gebildet sein kann. Ein Eingang des Verstärkers 46 ist an den Abgriff eines Potentiometers 48 angeschlossen, das mit seinen beiden äußeren Enden an die positives bzw. negatives Potential führenden Klemmen einer Gleicbspannungsquelle angeschlossen liste Der andere Eingang des Horizontal-Verstärkers ist an den beweglichen Schaltkontakt eines in drei Stellungen einstellbaren Schalters 50 angeschlossen. Dieser Schaltkontakt wird zusammen mit dem Schaltkontakt des Schalters 38 bewegt. In den mit t',SIJeichern" und mit "PWT" bezeichneten Stellungen des Schalters 50 ist der Horizontal-Verstärker an den Ausgang e eines Kippgenerators 52 angeschlossen, der eine sägezahnförmig verlaufende Spannung als horizontales Kippsignal abgibt. Der Kippgenerator kann in Abhangigkeit von der Aufnahme eines Vertikal-Eingangssignals getriggert werden, um die Kippsignalabgabe durch das jeweilige Vertikal-Eingangssignal bei nicht periodisch auftretenden Vertikal-Eingangssignalen zu synchronisieren. Dieser Triggervorgang des Kippgenerators kann in herkömmlicher Weise dadurch erfolgen, daß der Kippgenerator an den Ausgang des Vorverstärkers 40 angeschlossen wird. In der mit "Der" bezeichneten Stellung (Durchschreiben unter Ausführung von Zitterbewegungen) des Schalters 50 ist der Horizontal-Verstärker an einen anderen Ausgang des Sinusgenerators 44 angeschlossen. An diesem Ausgang des Sinusgenerators tritt ein Horizontal-Sinussignal auf, das dieselbe Amplitude wie das an dem anderen Eingang auftretende und üb er den Schalter 38 abnehmbare Sinussignal besitzt, diesem gegenüber jedoch in der Phase um 900 verschoben ist. Diese Sinussignale bewirken eine Ablenkung des Schreibstrahls auf einem Kreis. Dadurch wird auf der Speicherröhre die in Fig. 3B verdeutlichte Leuchtringspur geschrieben.
• Das Steuergitter 20 der Schreib-Elektronenschleuder ist an den beweglichen Schaltkontakt eines weiteren, in drei Stellungen einstellbaren Schalters 54 angeschlossen. Dieser Schalter wird zusammen mit den beiden anderen Schaltern 38 und 50 gemeinsam betätigt. In den mit "Speichern" und mit "DWD" bezeichneten Stellungen des Schalters 54 liegt an dem Steuergitter 20 eine Spannung von -4020 V. Dadurch ist die Gitter-Kathoden-Strecke mit -20 V vorgespannt. Dies hat zur Folge, daß ein Schreibstrahl hoher Stromstärke zu dem Speicherdielektrikum 14 hin abgegeben wird. In der mit "po2" bezeichneten Stellung (impulsweiser Durchschreibbetrieb) des Schalters 54 ist das Steuergitter 20 an den Ausgang eines Recheckimpulsgenerators -56 angeschlossen, der an das Steuergitter Rechteckimpulse mit einer Maximal spannung von -4020 V und einer Minimal-Spannung von -4100 V abgibt. Bei der Maximalspannung wird die Schreib-Elektronenschleuder ein- und bei der Ninimalspannung wieder ausgeschaltet. Wenn die Schreib-Elektronenschleuder eingeschaltet ist, besitzt der Schreibstrahlstrom den gleichen Wert wie in dem Fall, daß der Schalter 54 sich in der mit "Speichern" bezeichneten Stellung befindet. Der während des impulsweisen Durchschreibens auftretende mittlere Strom ist jedoch zufolge der Tatsache, daß er während eines Teiles der Zeit abgeschaltet ist, geringer. Das für eine bestimmte Zeitspanne erfolgende Abschalten des Schreibstrahls ermöglicht es, das auf dem Speicherdielektrikum gebildete Durchschreib-Ladungsbild mittels der Uberflutungs-Elektronen zu entladen und damit eine Speicherung eines derartigen Ladungsbildes zu verhindern.
• Sind die Schalter 38, 50 und 54 in ihre jeweilige, mit "Speichern bezeichnete Stellung e8ngestellt, so trifft ein erster Schreib strahl auf das Leuchtstoff-Speicherdielektrikum 14 auf und erzeugt ein erstes Ladungsbild, dessen Potential ausreicht, um mittels der Überflutungs-Elektronen eine Speicherung vorzunehmen. Ein so gespeichertes Ladungsbild ist dann in Form eines Lichtbildes 58 sichtbar, das, wie Fig. 2 verdeutlicht, eine starke Helligkeit besitzt. Es sei bemerkt, daß die Speicherröhre 10 auch eine Maschen-Speicherplatte und einen gesonderten Leuchtstoff-Sichtschirm enthalten kann, auf welchem das Lichtbild 58 mittels der durch die Maschen-Speicherplatte, die das Speicherbild trägt, hindurchgeführten Uberflutungs-Elektronen erzeugt wird.
• Das Durchschreiben eines nicht gespeicherten Ladungsbildes erfolgt nun gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch, daß die Schalter 38, 50 und 54 in die mit "PWT" bezeichneten Stellungen (impulsweises Durchschreiben) eingestellt werden. Dadurch bewirkt der Rechteckimpulsgenerator 56 ein impulsweises Ein- und Ausschalten eines zweiten Schreib strahls während der Ausbildung eines zweiten Ladungsbildes auf dem Speicherdielektrikum 14, dessen zugehörige Lichtbildanzeige 60 Fig. 2 verdeutlicht. Durch diesen impulsweisen Durchschreibbetrieb ist die Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit des Ladungsbildes herabgesetzt, und ferner ist verhindert, daß das Potential des zweiten Ladungsbildes das für eine bistabile Speicherung erforderliche kritische Minimalpotential übersteigt. Dadurch wird das dem Signalbild 60 zugehörige zweite Ladungsbild nicht gespeinhert, obwohl der zweite Schreibstrahl im eingeschalteten Zustand einen Strom führt, der gleich dem des ersten Schreibstrahls ist, mit dessen Hilfe das dem Signalbild 58 zugehörige gespeicherte Ladungsbild erzeugt worden ist. Das nicht gespeicherte Signalbild 60 kann nunmehr mit dem gespeicherten Signalbild 58 verglichen werden, um die jeweiligen relativen Anstiegs zeiten, Amplituden, Impulsbreiten, etc. zu bestimmen. Ferner kann die Form des nicht gespeicherten Signals 60 so geändert werden, daß sie der des gespeicherten Signals 58 entspricht. Ist dieser Zustand erreicht, so kann das Signal 60 ebenfalls gespeichert werden, indem lediglich die Schalter in ihre jeweils mit "Speichern" bezeichnete Stellung umgeschaltet werden.
• Der impulsweise Durchschreibvorgang ist in Fig. 3A veranschaulicht. Gemäß Fig. 3A werden von dem Rechteckimpulsgenerator 56 erzeugte Spannungsimpulse als Gitterspannung 62 dem Steuergitter 20 zugeführt, wodurch der Schreibstrahl ein-und ausgeschaltet wird. Durch diesen Impulsbetrieb wird durch den Schreibstrahl eine Ladungsbildspannung 64 erzeugt, die in zeitlicher Beziehung zu der Gitterspannung stehend dargestellt ist. Während der Ladezeit Tc, während der der Schreibstrahl eingeschaltet ist, steigt die Ladungsbildspannung 64 von einem Ausgangswert Er auf einen positiven Spitzenwert an, der ein wenig niedriger ist als der für eine Speicherung erforderliche kritische Minimalwert Es. Wenn der Schreibstrahl abgeschaltet wird, sinkt die Ladungsbildspannung 64 von ihrem maximalen Wert auf ihren Ausgangswert Er während der Entladezeit Td. Diese Entladezeit wird durch den Strom der Überflutungs-Elektronenschleudern 28 und 30 gesteuert, die damit die Entladung bewirken. Ist die Entladezeit Td kurz im Vergleich zu der Lichtemissions-Nachleutdauer des für das Speicherdielektrikum 14 verwendeten Leuchtstoffes, so besitzt das aus einem stillstehenden Strahlpunkt bestehende Lichtbild jeweils einen gleichmäßig hohen Helligkeitspegel. Wenn ein P1-Leuchtstoff mit einer Nachleuchtdauer von 20 Millisekunden für das SpeicherdielektriTlrn 14 verwendet will, dann sollte die Entladezeit Td wesentlich niedriger als 20 Millisekunden sein, da die Nachleuchtdauer eines Leuchtstoffes diejenige Zeit darstellt, innerhalb der die Helligkeit von ihrem Maximalwert auf zehn Prozent abgesunken ist. Bei einem stillstehenden Schreib strahl sollte die Entladezeit Td für einen P1-Leuchtstoff in der Größenordnung von etwa einer Millisekunde liegen oder einen noch kleineren Wert besitzen.
• Bei einer anderen, in Fig. 3B verdeutlichten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Elektronenstrahl auf einer geschlossenen Kreisbahn 66 eine Zitterbewegung erteilt, derzufolge auf dem Leuchtstoff-Speicherdielektrikum 14 eine kreisförmige Spur 68 gezeichnet wird. Der Schreibstrahl trifft dabei auf das Speicherdielektrikum 14 in Form eines kreisförmigen Punktes 70 auf, dessen Durchmesser zwischen etwa 1/2 bis 1/3 des Durchmessers der Ringbahn 66 betragen kann. Der sich auf dieser Kreisbahn 66 bewegende kreisförmige Punkt 70 führt damit zum Entstehen der ringförmigen Leuchtspur 68.
• hieraus dürfte ersichtlich sein, daß das Ladungsbild der ringförmigen Beuchtspur 68 - abgesehen von dem Teil, auf den der Schreib strahl punkt 70 auftrifft - alle übrigen Bereiche entlädt. Demgemäß ist die der Entladezeit Td gemäß Fig. 3A entsprechende Entlade zeit bei einer derartigen ringförmigen Leuchtspur diejenige Zeit, die der Elelctronenstrahlpunkt braucht, um einmal auf der Kreisbahn 66 herumgeführt zu werden. Stehen die Geschwindigkeit des Elektronenstrahlpunktes 70 und die Länge der kreisförmigen Bahn 66 in geeignetem Verhältnis zueinander, so überschreitet das Potential der ringförmigen Spur 68 nicht das für eine bistabile Speicherung erforderliche kritische Minimalpotential. Hieran wird nichts dadurch geändert, daß der Strom des Schreibstrahls in der betrachteten Schalterstellung (Durchschreiben unter Ausführung einer Strahlzitterbewegung) dieselbe Größe besitzt wie jener in der mit "Speichern" bezeichneten Stellung der Schalter 38,50,54.
• Es kann ferner erwünscht sein, die beiden Durnhschreibverwahren gemäß Mit;. 3A und 3B miteinander zu korrrbinieren. Demgemäf kann der Schreibstrahl während der Ausführung der Ditterbewegung, impulsweise ein- und ausgeschaltet werden, um die ringförmige Spur 68 zu erzeugen, jedoch eine Speicherung bei Auftreten des Schreibstrahls mit einer sehr hohen Stromamplitude zu verhindern. Hierzu kann der Recht eckimpulsgenerator 56 mit seinem Ausgang an den der Schalterstellung "DWT" (Durchschreiben unter Ausführung einer Zitterbewegung) zugehörigen Schaltkontakt des Schalters 54 angeschlossen sein. Es kann erforderlich sein, die Impulsdauer des Rechteckimpulses 62 derart zu wählen, daß unterschiedliche Lade- und Entladezeiten vorhanden sind. Dies kann durch entsprechende Einstellung eines in dem Impulsgenerator 56 vorgesehenen und zur Tastzeitsteuerung dienenden Einsteliwiderstandes 72 erfolgen.
• Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Spur 68 als Zeiger benutzt werden, indem sie neben die Oberkante der RückfLanke der ersten Periode des gespeicherten Signals 58 eingestellt und danach in eine Stellung 68' bewegt wird, die sich neben der Unterseite der Vorderflanke der zweiten Periode des betreffenden Signals befindet. Hierzu werden die Abgriffe der Einstellpotentiometer 48 und 36 entsprechend eingestellt. In entsprechender Weise kann die nicht gespeicherte Durchschreibspur 60 der gespeicherten Spur 5 überlagert werden, indem das Vertikal-Einstellpotentionieter 36 so eingestellt wird, daß sich die nicht gespeicherte Spur nach oben bewegt und damit einen genaueren Vergleich der Anstiegs zeiten, Impulsbreiten und Signalalllplituaen ermbglicht. Neben der Benutzung der ringförmigen Spur 68 als Zeiger kann diese auch zur Bildung von Buchstaben oder anderen Zeichen auf dem Speicherdielektrikum herangezogen werden, indem der betreffende Elektronenstrahl entlang einer Bahn bewegt wird, die die Form des gewünschten Zeichens besitzt. Da in diesem Fall eine manuelle Einstellung der Einstellspannungen zu langsam ist, wird anstelle der Potentiometer 36 und 48 ein Zeichensignal generator (nicht gezeigt) verwendet. Eine für die zuvor betrachteten Anwendungsfälle geeignete ringförmige Spur 68 kann mit Hilfe von Sinussignalen erzeugt werden, die eine Frequenz von 1000 Hz und eine solche Amplitude besitzen, daß die kreisförmige Bahn 66 einen Durchmesser von etwa 8,25 mm besitzt. Es sei bemerkt, daß in Fig. 2 die nicht gespeicherten Signalbilder 66 und 68 durch gestrichelte Linien dargestellt worden sind, um sie von dem gespeicherten Signalbild 58 zu unterscheiden, daß diese Signalbilder 60 und 68 jedoch ebenfalls durch durchgehende Leuchtspuren gebildet sind, die der des gespeicherten Signalbildes 58 entsprechen.
• In Fig. 4 ist an Hand einer Kurve 74 der Verlauf des Logarithmus des Strahlstromes für unterschiedliche Gitter-Kathodenvorspannungen der Schreib-Elektronenstrahlschleuder veranschaulicht. Diese, die Schreibstrahlstromkennlinie darstellende Kurve 74 läßt erkennen, daß sie im Bereich hoher Ströme und nahe bei Null Volt liegender Gitter- Kathoden-Vorspannung einen stabileren Betrieb ermöglicht, als im Bereich niedriger Ströme und einer Vorspannung, die nahe der bei etwa -100 V liegenden Abschalt-Vorspannung liegt.
• Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß bei gegebener Änderung der Vorspannung AV1 bei einer mittleren Vorspannung von -20 V eine entsprechende Änderung des Schreib strahl stromes dI1 auftritt, die geringer ist als die Stromänderung 4I2, die bei einer gleichen Änderung der Vorspannung S V2 bei einer mittleren Vorspannung von -80 V auftritt. Diese mit einer Abnahme des Strahl stromes verbundene Zunahme in der Instabilität ergibt sich daraus, daß die Schreibstrahlkennlinie 74 nahe der Abschalt-Vorspannung eine stärkere Steigung besitzt als nahe der Null-Volt-Vorspannung. Bei den beiden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Durchschreibverfahrens entspricht der jeweils einen hohen Wert besitzende Augenblicks-Schreibstrahlstrom einer Vorspannung von -20 V, während in dem zuvor betrachteten Verfahren zum Zwecke des Durchschreibens der Schreibstrahlstrom auf einen niedrigen Wert gehalten wurde, der einer Vorspannung von -80 V entspricht. Demzufolge wird mit Hilfe des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Schreibstrahls ein Durchschreib-Ladungsbild erzeugt, das eine stabiler bleibende Spitzenspannung besitzt.
• Fig. 5 verdeutlicht, daß sich das für eine bistabile Speicherung erforderliche kritische Ninimalpotential Es mit der Entfernung über die Speicherplatte in einer Weise ändert, wie dies die Kurve 76 veranschaulicht. Die Ursache hierfür liegt in Änderungen in der Dicke des Speicherdielektriums, etc.. Es sei jedoch bemerkt, daß die Speicherpotential-Kurve 76 lediglich einem schmalen horizontalen Bereich der Speicherplatte zugehörig ist und daß geringfügig abweichende Kurven für andere Speicherplattenbereiche unter Änderung des kritischen Speicherpotentials erhältlich sind.
• Es wird ein geringfügig unterhalb des Minimalwertes des Speicherpotentials 76 liegender Sicherheitsband-Potentialpegel 7 gewählt. Das Sicherheitsband-Potential Eg kann durch das Potential des auf dem Speicherdielektrikum gebildeten Ladungsbildes nicht überschritten werden. Dadurch ist sichergestellt, daß kein Bereich des betreffenden Ladungsbildes gespeichert wird. Nach dem erfindungsgemäßen Durchschreibverfahren kann ein Durchschreib-Ladungsbild mit einem durchschnittlichen Maximalpotential El erzeugt werden, das nur geringfügig unterhalb des Sicherheitsband-Potentials Eg liegt.
• Das Durchschreib-Ladungsbild-Potential 80 ändert sich bei auftretender Speisespannungswelligkeit. Diese Potentialänderungen sind jedoch gering, und zwar zufolge der Tatsache, daß die Schreib-Elektronenschleuder so vorgespannt ist, daß der Schreibstrahlstrom einen hohen Wert besitzt, der bei einer gegebenen Speisespannungswelligkeit nur um den geringen Betrag D 11 schwankt. Bei einem niedrigen Schreibstrahlstrom wird bei den bisher bekannten Verfahren ein Durchschreib-Ladungsbildpotential 82 erzielt, das unter Zugrundelegung derselben Speisespannungswelligkeit sehr starken Schwankungen unterworfen ist, die den in Big. 4 eingetragenen Schwankungen I2 des Schreibstrahlstromes entsprechen. Dies bedeutet, daß das mittlere Maximalpotential E2 bei dem nach dem bekannten,mit geringem Schreibstrahlstrom arbeitenden Verfahren erzeugten Durchschreib-Ladungsbild nicht so dicht an das icherheitsband-Potential Eg herangelegt werden kann wie das Potential El, ohne eine Speicherung in Kauf nehmen zu müssen.
• Gemäß Fig. 6 ist der Verlauf des kritischen Speicherstromes Is, der der für eine Speicherung erforderlichen Minimal spannung Es entspricht, durch die Kurve 84 veranschaulicht. Der ßicherheitsband-Strompegel Ig ist durch. die geringfügig unterhalb des Pegels des Speicherstroms Is liegende gestrichelte Linie 86 verdeutlicht. Es sei bemerkt, daß der Speicherstrom gemäß der Kurve 84 sich mit der Elektronenschußzeit pro Flächeneinheit des Speicherdielektrikums ändert und ebenso auf Änderungen des Minimal-Speicherpotentials BS hin. Für eine gegebene Elektronenschußzeit und Speicherdielektrikumsfläche kann ein derartiger Minimal-Speichorst;rom durch die Kurve 84 genau bezeichnet werden. Der zur Erzeugung des Ladungsbild- S potentials El an Fig. 5 führende mittlere Elektronenschußstrom 88 liegt nur geringfügig unterhalb des Sichrheitsstromes Ig, da er nur geringen Änderungen durch die SpeisespannungSwelligkeit ausgesetzt ist. In entsprechender Weise ist ein mittlerer Elektronenschußstrom 90, auf den hin sich das Ladungsbildpotential E2 gemäß Fig. 5 einstellt, unter Zugrundelegung derselben Speisespannungswelligkeit starken Änderungen unterworfen. Es sei bemerkt, daß der Augenblicks-Strahl strom pro Flächeneinheit des Ladungsbildes sich - ausgehend von einem Maximalstromwert - wesentlich stärker ändert als der Speicherstrom 84 in Richtung zu Null hin, und zwar aufgrund des Ein- und Ausschaltens des Schreibstrahls bei der Ausführungsform gemaß Fig. 3A oder aufgrund der Zitterbewegung des Schreibstrahls bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3B. Damit ist der Elektronenstrom 88 gemäß Fig. 6 der mittige Schreibstrahl strom pro Flächeneinheit des Ladungsbildes und nicht der tatsächliche Schreibstrahlstrom.
• Aus vorstehendem dürfte ersichtlich geworden sein, daß im Unterschied zu bisher bekannten Durchschreibverfahren durch Anwendung des erfindungsgemäßen Durchschreibverfahrens ein ein höheres Potential besitzendes stabiles nicht gespeichertes Ladungsbild erzeugt werden kann, indem mit einem höheren mittleren Elektronenbeschußstrom gearbeitet wird. Durch diesen höheren mittleren Strom wird von einem nicht gespeicherten Durchschreib-Ladungsbild ein Lichtbild erhalten, das eine größere Helligkeit als bisher von nicht gespeicherten Ladungsbildern erzeugte Lichtbilder besitzt. Darüber hinaus ist es wesentlich einfacher, das Potential des Durchschreib-Ladungsbildes dichter an das für eine Speicherung erforderliche kritische Minimalpotential heranzulegen, ohne eine Speicherung zu bewirken. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Schreibvorgang mit dem Schreit strahl in einem stabileren Arbeitsbereich erfolgt. Wird die in Fig. 3B gezeigte durchgehende ringförmige Spur 68 mit hinreichend kleinem Durchmesser erzeugt, so daß die Mittenöffnung vom Auge nicht mehr erfaßbar ist, so ist zufolge der größeren nicht aufgelösten Fläche der Spur ein hellerer Punkt wahrnehmbar.
• Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur gleichzeitigen Sichtbarmachung eines gespeicherten Ladungsbildes und eines nicht gespeicherten Ladungsbildes auf ein und demselben Speicherdielektrikum einer Speicherplatte einer für eine Direktbetrachtung vorgesehenen Speicherröhre, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Speicherdielektrikum (14) mit Hilfe eines ersten Schreibstrahls mit Elektronen hoher Geschwindigkeit und noher Stromstärke erzeugte, ein das für eine Speicherung erforderliche kritische inimalpotential übersteigendes Potential besitzende erste Ladungsbild durch Beschuß des Speicherdielektrikums (14) mit Hilfe von eine niedrige Geschwindigkeit besitzenden Elektronen auf der Speicherplatte (14) gespeichert und in Form eines entsprechenden Lichtbildes dargestellt wird und daß das Speicherdielektrikum (14) während des Beschusses mit den eine niedrige Geschwindigkeit besitzenden Elektronen zur Bildung eines zweiten Ladungsbildes auf der Speicherplatte (14) mit einem zweiten Schreibstrahl beschossen wird, der während der Ausbildung des zweiten Ladungsbildes abwechselndwirksam und unwirksam gemacht wird, so daß seine Elektronenschußzeit pro Plächeneinheit des Speicherdielektrikums (14) einen solchen Wert besitzt, bei dem das Potential des zweiten Ladungsbildes unterhalb des zu einer Speicherung führenden kritischen #potentials bleibt, wobei für den zwet en SchreibstrahL eine derart hohe Stromstärke gewählt wird, daß das Potential des zweiten Ladungsbildes während der Dauer der jeweiligen Unterbrechung des zweiten Schreibstrahls über das kritische Potential hinaus ansteigt und ein dem zweiten Ladungsbild entsprechendes Lichtbild entsteht, das nahezu dieselbe Helligkeit wie das dem gespeicherten ersten Ladungsbild zugehörige Lichtbild besitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schreibstrahl von ein und derselben Elektronenstrahlquelle (18,20) abgegeben werden und nahezu dieselbe Stromstärke besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schreibstrahl dadurch wirksam und unwirksam er gemacht wird, daß/während der Ausbildung des zweiten Ladungsbildes impulsweise ein und ausgeschaltet wird.

(Fig. 3A) 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schreib strahl durch Steuerung mit Hilfe eines Vertikal-Eingangssignals und eines Horizontal-Kippsignals während seines impulsweisen Ein- und Ausschaltens über das Speicherdielektrikum (14) geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schreibstrahl dadurch wirksam und unwirksam er gemacht wird, daß/auf einer geschlossenen Bahn (66) auf dem Speicherdielektrikum (14) herumgeführt wird. (Fig. 3B)

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schreibstrahl durch zwei, in senkrecht zueinander stehenden Ablenkrichtungen der Speicherröhre (10) wirksame Sinussignale gleicher Frequenz jedoch mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 900 abgelenkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht gespeicherte zweite Ladungsbild relativ zu dem gespeicherten ersten Ladungsbild verschoben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schreibstrahl während seiner Bewegung um die geschlossene Bahn (66) herum impulsweise ein- und ausgeschaltet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit niedriger Geschwindigkeit auftretenden Elektronen an einem Auftreffen auf das Speicherdielektrikum (14) währen der Ausbildung des ersten Ladungsbildes gehindert werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Speicherdielektrikum (14) ein Leuchtstoff verwendet wird, der den jewlligen Ladungsbildern entsprechende Lichtbilder darzustellen erlaubt.

L e e r s e i t e