DE1809896C - Flächenhaft ausgebildete Gasentladungsvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine flächenhafl ausgebildete abwechselnd auf gegenüberliegenden dielektrischen Gasentladungsvorrichtung mit einem hermetisch ab- durch die Löcher in der mittleren Platte bestimmten geschlossenen und mit einem ionisierbaren Gas ge- Elementarflächen sammeln. Das Sammeln der Lafüllten Entladungsraum und mit zwei auf Abstand. düngen dient zum Aufrechterhalten der Ei. ladung gegenüberliegenden dielektrischen Schichten, von deren 5 bei einer Spannung, die geringer als das Zündpotential Oberfläche mindestens die einander zugewandien ist. Dadurch besitzt die Vorrichtung ein elektrisches in Berührung mit dem Gas stehen und die jede zur Speichervermögen und eignet sich insbesondere zur Bestimmung einer Vielzahl von paarweisen, gegen- Bildanzeige sowie zur Darstellung von verschiedenen überliegenden und abgegrenzten Kreuzungsfiächen Daten. Andererseits müssen jedoch die Herstellung auf den einander zugewandten Oberflächen der di- io und der Zusammenbau der mittleren mit den Löchern elektrischen Schichten mit einem Leitermuster auf versehenen Platte mit großer Genauigkeit erfolgen, den voneinander abgewandten Oberflächen hinterlegt Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besind, und mit einer die Leiter der Muster mit einer steht deshalb darin, den Aufbau einer solchen bekann-Spannungsquelle verbindenden Schaltungsanordnung, ten Gasentladungsvorrichtung zu vereinfachen. Diese die ein Zündpotential an ausgewählte, sich kreuzende 15 Aufgabe ist erfindungsgemäß bei der Gasentladungs-Leiter anlegen kann, wodurch in einem jeden Kreu- vorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch zungsflächenpaar zugeordneten Teilvolumen eine Ent- gelöst, daß das Gas der jedem Kreuzungsflächenpaar ladung gezündet wird und längs der Entiadungsstrecke zugeordneten Teilvolumen unbegrenzt miteinander Ladungen erzeugt werden, die entsprechend ihrer in Verbindung steht und daß der Druck des Gases Polarität auf den Kreuzungsflächen zum Aufrecht- ao so eingestellt ist, daß die bei jeder Entladung erzeugten erhalten der Entladung bei einer unterhalb des Zünd- Ladungen im wesentlichen in den jeweiligen Teilpotentials liegenden Spannung sammelbar sind. volumen eingeschlossen sind.

Flächenhafte Anzeigevorrichtungen sind bekannt Es ist bekannt (»Electrical Braek Down of Argon

(deutsche Auslegeschrift 1 177 255), bei denen zwischen in Glas Cells...«, Journal of applied Physics, Bd. 33,

zwei in einem geringen Abstand voneinander gehaltenen 25 Nr. 4, S. 1567 bis 1577, April 1962), daß die Quer-

Glasplatten ein hermetisch abgeschlossener, mit einem schnittsfläche einer Gasentladung in einem Glasrohr

Gas gefüllter Entladungsraum vorgesehen ist und die abhängig vom Gasdruck ist. Es ist dabei beobachtet

einander zugekehrten Oberflächen der Glasplatten worden, daß bei höheren Gasdrücken die Quer-

mit einem sich kreuzenden Leitermuster in Form von schnittsfläche verkleinert wird.

aufgebrachten Dräh: :n oder aufgedampften metal- 30 Demgegenüber besteht bei der Erfindung die Schwie-Iischen Rastern versehen sind. Durch Anlegen einer rigkeit darin, bei einer Gasentladungsvorrichtung mit auf den Gasdruck und die Gasfüllung im Entladungs- sehr vielen und eng nebeneinanderliiegenden Kreuraum abgestimmten elektrischen Zur !spannung er- zungsflächen eine eindeutige Begrenzung der einzelnen hält man im Kreuzungspunkt zweier angesteuerter Entladungsvorgänge, also eine gute Bildauflösung Leiter eine elektrische Entladung und damit einen 35 zu erzielen, ohne daß sich die Entladungsvorgänge Leuchtpunkt. Bei dieser Anordnung ist zwar der in benachbarten Teilvolumen gegenseitig störend bejeweilige Ort des Leuchtpunkts durch das Leitermuster einflussen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet eindeutig bestimmt, doch ist die Dauer der Gasent- sich durch einen einfachen Aufbau aus, da die geladung von der Dauer der zugeführten Zündspannung forderte Bildauflösung nicht durch Trennwände zwiabhängig, da die Vorrichtung kein Speichervermögen 40 sehen den einzelnen Teilvolumen bewerkstelligt wird, aufweist. Um eine nicht flackernde Anzeige zu erhalten, sondern vielmehr durch die entsprechende Drvckmuß man sich daher elektrolumineszierender Leucht- erhöhung in dem gemeinsamen Entladungsraum, schichten bedienen oder Zündspannungen von ent- Ferner ergibt sich durch die Druckerhöhung des Gassprechender Bandbreite zuführen. Solche Beschrän- volumens zur Begrenzung der Entladungsvorgänge kungen gelten auch bei ähnlichen Vorrichtungen, bei 45 eine Verbesserung des sogenannten Speichergewinns, denen die Leiter auf den dem Entladungsraum ab- unter dem das Verhältnis
gekehrten Oberflächen der Glasplatten angeordnet
lind, sowie bei Kathodenstrahlröhren zur Bildanzeige. ^f ~ V*

Die Erfindung geht demgegenüber von einer be- ν,

kannten Gasentladungsvorrichtung (»The Plasma Dis- 50

play Pannel — a digitally addressable display with definiert ist, wobei Vf das Zündpotential und V, die inherent memory«, IEEE Proceeding Fall Joint Com- Brennspannung darstellt, die ausreicht um eine einputer Conference 1966, S. 541 bis 547) aus, bei der malig gezündete Entladung aufrechtzuerhalten. Mit drei Glasplatten aufeinandergelegt sind, von denen steigendem Gasdruck nähert sich der Speichergewinn die beiden äußeren Platten auf den einander abge- 55 dem Wert 1. Aus praktischen Erwägungen heraus kehrten Oberflächen mi! einem sich kreuzenden dürfte allerdings der anzuwendende Gasdruck durch Leitermuster versehen sind und die innere Glasplatte die Festigkeit der das Gasvolumen einschlie' nden mit feinen Löchern versehen ist, die mit den Kreuzung»- Bauelemente bestimmt sein, die den Drucktinte 1 diied flächen des Leitermusters fluchten. Die durch die Lö- zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck eher gebildeten einzelnen Entladungsräume sind gas- ßo aufnehmen müssen. Dieser Druckunterschied ist gefüllt. Beim Anlegen eines ZUndpotentials an zwei beispielsweise bei Verwendung der Vorrichtung in sich überkreuzende Leiter bildet sich ebenfalls eine großen Höhen, also in Flugzeugen oder Raumflug' Entladung aus, wobei die äußeren Glasplatten als di- körpern, verhältnismäßig groß, elektrische Schichten zum Ansammeln der während Höhere Gasdrücke bedingen einerseits eine Erhöder kurzzeitigen Entladung erzeugten Ladungen 63 hung der Betriebsspannungen, während andererseits (Elektronen und Ionen) dienen, die sich bei angelegter ein teilweiser Ausgleich dadurch erfolgen kann, daß Wechselspannung entsprechend dem Amplitudenver- man dünne dielektrische Schichten mit einem entlauf in der negativen und positiven Halbperiode sprechend kleinen Potentialabfall verwendet.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß in dem gemeinsamen Entladungsraum Temperaturunterschiede leicht ausgeglichen werden können, die bei der Häufung von Entladungsvorgängen an bestimmten Stellen auftreten. Der Gasentladungsraum ist vorzugsweise mit einer Mischung aus Neon und einem kleinen Anteil Stickstoff gefüllt.

Wird in einem Teilvclumen eine Entladung gezündet, so werden Photonen erzeugt, die sich in dem Entladungsraum ungehindert ausbreiten und auf entfernten Flächengebieten der dielektrischen Schichten auftreffen können, wodurch aus diesen Flächengebieten weitere Elektronen emittieren, durch welche andere und entfernte Teilvolumen für eine Entladung bei einem bestimmten einheitlichen Zündpotential vorbereitet werden.

Die hinsichtlich des Speichervermögens zulässige Entfernung zwischen den dielektrischen Schichten ist unter anderem vr>n der Frequenz der angelegten Wechselspannung abhängig; dabei ist der Abstand bei klei- ao tieren Frequenzen größer. Ist die Entfcnung zu groß bzw. die Wechselspannungsfrequenz zu hoch, so reicht die Zeit zum Sammeln der Ladungen auf den dielektrischen Schichten während einer Peiiode nicht aus, um den Entladungsvorgang aufrechtzuerhalten. Im Gegensatz dazu wird bei den bekannten Gasentladungsvorrichtungen mit auf den dem Entladungsraum abgekehrten Oberfläche der Platten angeordneten Leitern von Abständen sowie Drucken Gebrauch gemacht, die bei der Erfindung nicht Verwendung finden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Gasentladungsvorrichtung teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen vergrößerten nicht maßstabsgerechten Querschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 einer, nochmals vergrößerten Querschnitt ähnlich der Fig. 2.

F i g. 4 eine isometrische Darstellung einer größeren Gasentladungsvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 5 eine Darstellung der Abhängigkeit zwischen dem Gasdruck und der Spannung und

F i g. 6 einen vergrößerten, nicht maßstabsgerechten isometrischen Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform einer Gasentladungsvorrichtung.

Die Gasentladungsvorrichtung (Fig. 1 bis 3) macht von zwei dielektrischen Schichten 10 und 11 Gebrauch, zwischen denen sich ein Gasvolumen 12: befindet, das einen reichen Vorrat an Ladungen (ionen und Elektronen) zu erzeugen gestattet; diese Ladungen können abwechselnd auf den Oberflächen der dielektrischen Schichten an gegenüberliegenden bzw. einander zugekehrten Elementarflächen X und Y gesammelt werden, die durch ein Leitermuster auf den dem Gasvolumen abgekehrten Seiten der dielektrischen Schichten gebildet werden. Die dielektrischen Schichten weisen eine große freie Fläche und eine Vielzahl von paarweisen Elementarflächen X und Y auf. Da die elektrisch wirksamen Bauelemente, nämlich die dielektrischen Schichten 10 und U und die Leiter 13 und 14, verhältnismäßig dünn sind, wer· den sie jeweils auf uarren nichtleitenden Stützelementen 16 und 17 angeordnet. ⁶S

Vorzugsweise ist eins oder beide der nichtleitenden StUtzelemente 16 und 17 lichtdurchlässig. Die Vorzugsweise aus durchsichtigen Glasscheiben bestehenden

Stützelemente bestimmen irn wesentlichen die Gesamtdicke und Festigkeit der Vorrichtung. Die Dicke des Gasvolumens 12 ist durch Anstandsstücke 15 bestimmt und beträgt z. B. unter 0,25 mni vorzugsweise 0,13 bis 0,15 mm, während die Dicke der dielektrischen Schichten 10 und 11 über den die Elementarflächen A'und Y abgrenzenden Leitern zwischen 0,035 und 0,050 mm und die Dicke der Leiter 13 und 14 (Zinnoxyd) ungefähr 8000 Angström beträgt. Die StUtzelemente 16 und 17 sind dagegen wesentlich dicker (besonders für größere Felder), um die erforderliche Festigkeit insbesondere hinsichtlich des Gasdrucks zu erzielen. Die Stützelemente 16 und 17 dienen auch zur Ableitung der von den Entladungen erzeugten Wärme und verringern somit schädliche Temperatureinflüsse während des Betriebes. Wird bei der Vorrichtung nur von der Speicherfunktion Gebrauch gemacht, so brauchen die Stützelemente nicht durchsichtig zu sein.

Die elektrischen Eigenschaften der Stützelemente 16 und 17 sind nicht kritisch, außer daß sie gute Isolatoren sein sollen. Ferner soll ihre Wärmeausdehnung im wesentlichen derjenigen der ^elektrischen Schichten 10 und 11 entsprechen. So sind z. B. 6,2 mm starke Sodakalkspiegelgläser handelsüblicher Qualität für diesen Zweck benutzt worden. Bei gegebenen Drükken und Scheibendicken können Belastungen und Verbiegungen der Gläser nach R. J. Roar k. Belastungs- und -formänderungsformeln, McGraw-Hill, 1954, bestimmt werden.

Die Abstandsstücke 15 können aus derselben Glassorte hergestellt werden wie die dielektrischen Schichten 10 und 11 und können als Rippe an einem der dielektrischen Elemente angeformt und mit dem anderen Element verschmolzen werden, um einen das ionisierbare Gasvolumen 12 hermetisch abschließenden Entladungsraum zu bilden. Es kann eine jetrennte hermetische Dichtung 15i durch ein hochfestes entgastes Glas vorgesehen sein. Zum Auspumpen des Entladungsraumes und zum Füllen mit einem ionisisrbaren Gas ist ein röhrenförmiger Ansatz 18 vorgesehen. Bei großen Feldern kann ein Abstandselement 15 B zwischen den KreuzungsH&chen der Leiter gelegt und mit den dielektrischen Elementen 10 und 11 verschmolzen werden, um die Festigkeit zu erhöhen und eine gleichmäßige Dicke des Gasvolumens 12 aufrechtzuerhalten.

Auf den Stützelementen 16 und 17 können die Leiter 13 und 14 in bekannter Weise ausgebildet werden, z. B. durch Photoätzen, Vakuumbsaampfung, Siebdruck usw. Bei dem in F i g. 4 gezeigten Feld beträgt der Mittenabstand der Leiter 13 und 14 ungefähr 0.76 mm. Für die Leiter können durchsichtige oder halbdurchlässige leitende Materialien wie Zinnoxyd, Gold oder Aluminium benutzt werden, deren Widerstand kleiner als 3000 Ohm pro Leiier sein sollte. Wichtig ist dabei, daß das Leitermaterial bei der Bearbeitung nicht durch das dielektrische Material angegriffen wird.

Selbstverständlich können die Leiter 13 und aus Drähten oder Fäden aus Kupfer, Gold, Silber, Aluminium oder einem anderen leitenden Metall oder Material bestehen. So können z. B. 0,025 mm dicke handelsübliche Drahtfäden benutzt werden. In situ ausgebildete Leiter werden aber bevorzugt, weil sie leichter und gleichmäßiger auf die Stütz· elemente 16 und 17 aufgebracht und an ihnen befestigt werden können.

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Die dielektrischen Schichten 10 und 11 bestehen und 11; dadurch wird auch die Randwirkung der

aus anorganischem Material und werden Vorzugs- elektrischen Felder zwischen den Leitern herabgesetzt,

weise auf den Stützelementen als anhaftender Film Um den Einfluß des Oasdrucks auf die örtlich be-

oder Überzug ausgebildet, der beim Ausheizen des grenzten Oasentladungen zu zeigen, wurde eine Von

Feldes weder chemisch noch physikalisch beeinflußt 5 richtung gebaut, bei der der Abstand zwischen den

wird. Oberflächen der dielektrischen Schichten ungefähr

Hierzu eignet sich ein Glas, das im wesentlichen den 0,254 mm betrug und das Gas ein 10:l-Neon-Stickgleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie stoff-Gemisch war. Die Leiter hatten einen Abstand bestimmte Sodakalkgläser besitzt, wenn die Stütz- von 1,6 mm, und zwischen sie wurde eine 60-kHz-Spanelemente 16 und 17 aus Sodakalkglas bestehen. Die io nung im Bereich von 1000 bis 150OVoIt gelegt. Die dielektrischen Schichten 10 und 11 müssen glatt einzelnen Entladungen waren sauber örtlich begrenzt sein, eine Durchschlagsfestigkeit von ungefähr 1000 V und genau erkennbar; bei einem Gasdruck unter haben und in einem mikroskopischen Maßstab elek- 0,5 Atmosphären trat aber eine Ausbreitung der Gastrisch homogen sein (es dürfen z. B. keine Sprünge, entladung auf.

Blasen, Kristalle, Schmutz, Oberflächenfilme usw. »s Die Gasentladung zwischen den im Gegensatz zur vorhanden sein). Die Oberflächen der dielektrischen Gesamtfläche der Vorrichtung sehr kleinen Elementar-Schichten 10 und 11 sollten ferner nach dem Aus- flächen wird nun mit Bezug auf F i g. 3 beschrieben, heizen gute Photoemitter von Elektronen sein. Durch Die Querschnittsfläche des Teilvolumens 30 wird den Einschluß von radioaktivem Material im Glas durch die Kreuzungsflächen der Leiter begrenzt, so oder im Gasvolumen kann aber ein Vorrat an freien ao daß das Teilvolumen gleich dem Produkt des Abstan-Elektronen zur Vorbereitung des Gasvolumens 12 des der dielektrischen Flächen und der Elementarfür den lonisierungsvorgang bereitgestellt werden. fläche ist. Wenn die Leiter einheitlich und linear aus-Ein bevorzugter Dickenbereich für die über den Lei- gebildet sind und außerdem im rechten Winkel zutern 13 und 14 liegenden dielektrischen Schichten 10 einander stehen, sind die einzelnen Elementarflächen X und 11 ist 0,025 bis 0,050 mm. Natürlich muß für eine as und Y Quadrate; wenn die Leiter der Spalten z. B. optische Anzeige wenigstens eine der dielektrischen breiter als cTc Leiter der Zeilen sind, haben die EIe-Schichten 10 und Ii für das in der Gasentladung mentarflächen Rechteckform. Wenn die Leiter einen erzeugte Licht durchlässig sein; vorzugsweise sind anderen Winkel als 90° miteinander bilden, werden beide dielektrischen Schichten durchsichtig. die Elementarflächen rautenförmig sein, so daß die

Der bevorzugte Abstand zwischen den Oberflächen 30 Querschnittsform eines jeden Teilvolumens in erster

der dielektrischen Schichten beträgt 0,13 mm bis Linie allein durch die Gestalt der gemeinsamen Kreu-

0,15 mm bei einem Mittenabstand der Leiter von zungsfläche der Leiter 13 und 14 bestimmt wird. Die

ungefähr 0,76 mm. gestrichelten Linien 30' sind gedachte Linien zur Dar-

Die Enden der Leiter 13-1 bis 13-4 und 14-1 bis stellung der Grenzen eines Teilvolumens, um dessen

14-4 erstrecken sich über das Gasvolumen 12 hinaus 35 Mitte herum eine Gasentladung stattfindet. Durch

und sind für den elektrischen Anschluß einer Ansteuer- Einstellung des Drucks im Gasvolumen kann die

schaltung 19 freigelegt. Lichterzeugung im wesentlichen auf die Elementar-

Die Ansteuerschaltung 19 kann eine bekannte fläche, die durch die Kreuzungsflächen der Leiter

relativ billige Zeilenabtasteinrichtung oder eine etwas bestimmt ist, begrenzt werden. Darüber hinaus sind

teurere schnell arbeitende Einrichtung mit freiem 4° beim Betrieb unter solchen Druckbedingungen die

Zugriff sein. Kleine Amplituden des Betriebspotentials bei der Entladung erzeugten Ladungen (Ionen und

tragen dazu bei, die zwischen der Ansteuerschaltung Elektronen) seitlich eingeschlossen, so daß sie den

und der Gasentladungsvorrichtung auftretenden Betrieb der benachbarten Teilvolumen nicht beein-

Schwierigkeiten zu verkleinern. flüssen können.

Bei großer Gleichmäßigkeit der Gasentladungs- 45 Durch das Anlegen eines Zündpotentials an die eigenschaften in der gesamten Vorrichtung werden Leiter 13-1 und 14-1 wird zunächst eine vorbereitende die zulässigen Abweichungen in den Maßen und Gasentladung um die Mitte des Teilvolumens 30 ausBetriebseigenschaften der Vorrichtung erweitert. gelöst, wobei das Zündpotential aus zwei zueinander

Die Kurve in F i g. 5 zeigt die Beziehung zwischen addierten Spannungen besteht, von denen die eine

dem Gasdruck und dem Zündpotential Vf und der 5° Spannung V_x von einer Quelle 35 mit einer Spannung

Brennspannung V,. Der Speichergewinn war eingangs von z. B. veränderlicher Phase und die andere soge-

als Verhältnis der Differenz von Zündpotential und nannte Brennspannung V, von einer Quelle 36 ge-

Brennspannung (K/ — V₁) zur Brennspannung V, liefert wird und z. B. einen sinusförmigen Verlauf

definiert worden. Die Kurven zeigen eine Verbesserung haben kann. Die Phasenlage der Spannung V_x ist

des Speichergewinns mit Erhöhung des Gasdrucks, 55 dabei so eingestellt, daß V_x zur Brennspannung V,

wenigstens im gezeigten Bereich. Die in F i g. 5 zum Aufbau eines Zündpotentials V/ hinzuaddiert

gezeigten Kurven umfassen einen Druckbereich von wird, das bei geschlossenem Schalter 33 an den das

ungefähr 10 Torr bis über 760 Torr (1 at). Der Ab- Teilvolumen 30 bestimmenden Leitern 13-1 und 14-1

stand zwischen den dielektrischen Schichten betrug anliegt und ausreicht (mit Bezug auf die Zeit und/oder

ungefähr 0,97 mm, die Frequenz des angelegten 60 die Größe), um eine lichterzeugende Entladung um

Potentials lag bei ungefähr 100 kHz und das Gas die Mitte dieses Teilvolumens 30" zu ermöglichen. Da

war ein Gemisch von ungefähr 97 % Neon und un- in dem beschriebenen Augenblick der Leiter 13-1

gefähr 3% Stickstoff. gerade positiv ist, hatien sich die Elektronen auf einer

Der erhöhte Gasdruck dient ferner der örtlichen Elementarfläche der dielektrischen Schicht 10 gesam-

Begrenzung der Querschnittsfläche der Gasentladung. 65 melt oder bewegen sich auf sie zu, wobei die Fläche im

Zur Verbesserung des Bildauflösungsvermögens ist wesentlichen dem Querschnitt des Teilvolumens 30

ein weiterer wichtiger Faktor die Verringerung des entspricht; die weniger beweglichen positiven Ionen 31

Abstandes der beiden dielektrischen Schichten 10 fangen an, sich auf der gegenüberliegenden Elementar-

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rioden der Brennspannung V, v/erden die Entladungszeitpunkte symmetrisch mit Bezug auf die Wellenform der Brennspannung V» liegen. An entfernte Elcmcntarvolumen, wie z. B. an den durch den Leiter 14-1 mit den Leitern 13-2 und 13-1 definierten Teilvolumen, wird ein einheitliches Potential V_x der Quelle 60 über einen oder beide Schalter 34-2 oder 34-3 wahlweise der Brennspannung V, aus der Quelle 36' hinzugefügt, um eines oder beide dieser Teilvolumen zu zünden.

CfICHCIl UlC aiiut.ii.ii ■·.,,.„.-.. _w

mit einem Zündpotential V₁ vor, das dem Werte nach Heiner ist als das für die Anfangsentladung nötige Zündpotential V/ und das im wesentlichen für alle a.nderen Teilvolumen gleich ist.

Während in F i g. 3 nur ein einziges Teilvolumen 30 gezeigt wird, kann selbstverständlich auch eine ganze Zeile (oder Spalte) der Teilvolumen während des normalen Betriebs der Anordnung in einem »gezündeten«

Licht von der normalen Sichtfläche abgedeckt oder maskiert ind nicht für Anzeigezwecke verwendet wird. Es ist zu erwarten, daß in der Regel sich wenigstens immer ein Teilvolumen in einem »gezündeten« Zustand

fläche der dielektrischen Schicht 11 zu sammeln, da diese Schicht negativ ist. Während sich die Ladungen ansammeln, bauen sie eine der an die Leiter 13-1 und 14-1 angelegten Spannung entgegengerichtete Rückspannung auf und dienen zum Löschen der Entladung im Teilvoiumen 30 für den Rest einer Halbperiode. Während der Entladung in dem Teilvolumen 30 werden Photonen erzeugt, die sich im Gasvolumen 12

in Pfeilrichtung 37 frei bewegen können, da die ein- -

zelnen Teilvolumen unbegrenzt miteinander in Ver- io Infolge der mittels der Entladung in dem Te.lvolumen Sndung steheTund die auf entfernte Oberflächen- 30 erzeugten freien Elektronen sind diese entfernten 3ete^gde pSötoemittierenden dielektrischen Schich- Teilvolumen zum Zünden m.t einem einheitlichen fen 10 und 11 auftreffen, wodurch aus diesen Flächen ZÜndpotent.al V₁ vorbereitet worden Elektronen- austreten Diese Elektronen 38 sind Um die Entladung in einem Tef.volumen vollständig

tatsäcE freie Elektronen im Gasmedium 12 und .5 zu löschen, muß die Brennspannung abgeschaltet Sen die anderen Teilvolumen für eine Zündung werden. Da aber damit auch die anderen Te.lvolumen tierenen , einer Zeile oder Spalte abgeschaltet wurden, werden

diese Teilvolumen vorzugsweise selektiv abgeschaltet, indem an die entsprechenden Leiter eine Spannung »0 angelegt wird, die die auf den paarweise gegenüberliegenden Elementarflächen gespeicherten Ladungen neutralisieren kann.

Dies kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden, z. B. indem die Phasenlage des Potentials der Quelle 60 so geändert wird, daß die Spannung zusammen mit dem Potential der Quelle 36' wesentlich unter die Brennspannung abfällt.

Selbstverständlich brauchen die Stützelemente 16

in ! e.ivo.umen in cmc... ,«_. —~ und 17 nicht eben zu sein, sondern können auch ge- und Licht in der Vorrichtung erzeugt und 30 krümmt sein, wobei die Krümmungen der gegenuoer- «.-,u"dann nicht für eine _Sesonderte Entladung oder liegenden Flächen komplementär zueinander sein Photonenproduktion für die früher beschriebenen müssen. Während die Leiter vorzugsweise in Zeilen Zwecke gesorgt werden muß. und Spalten angeordnet sind, können die Le.ter dort,

ni.rch äußere oder innere Strahlungsqueilen kann wo die unbegrenzte Vielfalt einer zweidimensional aber auch das gesamte Gasvolumen für einen Betrieb 35 Anzeige nicht nötig ist, z. B. zur Darstellung genormhei einheitlichen Zündpotentialen vorbereitet werden. ter Schauzeichen (Ziffern, Buchstaben, Wörter usw.), «daß füreTneOuelle mit größerem Potential zur Aus- und die Bildauflösung nicht kritisch ist, selbstval««me einer Erstentladuna kein Bedarf vorhanden ist. ständlich in entsprechender Weise ausgebildet werden. SrS Bestrahlung der Vorrichtung mit ultravioletter In F i g. 4 ist eine Anzeigetafel mit sehr v.elen Te. -

Strahlung oder dufch den Einschluß von radioaktivem 40 vo.umen 30 dargestellt In diesem Falle ,st mehr Platz Material in den Glasmaterialien oder in dem Gas- für den elektrischen Anschluß der Le.ter 13-1 bis voh men können also alle Teilvolumen mit einem ein- 13'-C und 14'-1 b.s 14'-// vorgesehen, indem d.e Ober- Z Sen KSi von der Ansteuerschaltung 19 aus fläche der Stützelemente 16' und 17' über d.e D.chheitlicnen roienua. ui ^^ ^. _{hmaus verlängert und die} Leiter abwecn-

Daide^EnUadung durch den Aufbau oder das An- 45 selnd auf verschiedenen Seiten herausgeführt sind,

sammeln von Ladungen auf einander gegenüberliegen- Die Le.ter 13-1 bis 13-Cund 4'-l bis 14'-// und die

^^mpniarflächen beendet wird, wird die Gasent- Stützelemente 16' und 17' sind durchs.cht.g. Die di-

f H,ESd beendet Tatsächlich dauert die Gas- elektrischen Überzüge sind in F i g. 4 nicht gezeigt,

ladung alsbald «^-^„^, _{der halben sind abe}r ebenfalls durchsichtig, so daß die Tafel von

• Pinpr anuelegten Wechselspannung und 5° beiden Seiten betrachtet werden kann. Ein röhren-

T^UAhhäSeir vor den Konstruktionspara- förmiger Ansatz 18' ist zum Evakuieren und Füllen

in rtuimng β _des E_nt|_{adungsraurnes} vorgesehen.

; 30 durch das Bei der in F i g. ό gezeigten Abwandlung ist jedes . geöffnet wer- Stützelement mit einer Vielzahl feiner Nuten oder Kars der Quelle 36 55 näle 50Λ und 50 ß versehen, und in jeder Nut ist ein Infolge der das Leiter 13"-1 bis 13"-4 bzw. 14"-1 bis 14"-4 angeordmgsansammlung net. Eine dielektrische Schicht 10" ist über jedem Lei-ί Eiementarflächen X und Y ter 13 "-1 bis 13"-4 angebracht sowie eine dielektrische

Λ-» weitere tntiaaung in dem Teilvoiumen 30 Schicht 11" über die Leiter 14"-1 bis 14-4. Die Tiefe

w.rd «ne weitere bntiaoung^^ _{AmpHtude der 6o der Nuten}50^ und 505 ist größer als die Gesamt-

nei ooer ¹V"*¹ .. _{d ange}l_egten Brennspannung dicke der Leiter und der dielektrischen Schichten, so

ι⁶' fndet und em kurzer Lichtimpuls erzeugt. We- daß jede Nut über der ganzen Länge auf der Seite 51

^gA uJtehTTer Fddrichtung werden die Elek- zur Bildung des Gesamtvolumens 12" offen ist. Die

gen ^{aer u}[" _{di m} Zeitpunkt auf der Elementar- Stützelemente 16" und 17" sind so ausgerichtet, daß Ir⁰¹T" V der dielektrischen Schicht 11 gesammelt und 65 die Nuten der entsprechenden Elemente rechtwinklig

lache ^Qe _w.-ihrend die positiven Ionen auf der zueinander verlaufen, wobei die Stege 52 der Nuten

SlSS'lΓ der dielektrischen Schicht 10 ge- auf dem Slützclemente 16" die Stege 33 der Nuten

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Abstand von gegenüberliegenden Elementarfiächen der dielektrischen Schichten an den Kreuzungsflächen der Leiter für Drücke, die kleiner als der Außen- oder Umgebungsdruck sind, gleich. Um die durch Druckunterschiede verursachten mechanischen Spannungen zu vermeiden oder zu verkleinern, wenn das Gasdruck größer als der Außen-, oder Umgebungsdruck ist, können die sich berührenden Stege der Stützelemente mit einem dielektrischen oder einem anderen schmelzbaren Material überzogen und miteinander verschmol- zen werden. Bei dieser Ausführungsform ist das unter Druck stehende Gasvolumen 12" längs der offenen Seite jeder Nut kontinuierlich. So können sich die Photonen frei längs der Gesamtlänge jeweils zweier Nuten bewegen und auf die dielektrischen Schichten längs der Nuten auftreffen.

Claims (10)

Patentansprüche: ao

1. Flächenhaft ausgebildete Gasentladungsvorrichtung mit einem hermetisch abgeschlossenen und mit einem ionisierbaren Gas gefüllten Entladungsraum und mit zwei auf Abstand gegenüberliegenden dielektrischen Schichten, von deren Oberflächen mindestens die einander zugewandten in Berührung mit dem Gas stehen und die jede zur Bestimmung einer Vielzahl von paarweisen, gegenüberliegenden und abgegrenzten Kreuzungsflächen auf den einander zugewandten Oberflächen der dielektrischen Schichten mit einem Leitermuster auf den voneinander abgewandten Oberflächen hinterlegt sind, und mit einer die Leiter der Muster mit einer Spannungsquelle verbindenden Schaltungsanordnung, die ein Zündpotential an ausgewählte, sich kreuzende Leiter anlegen kann, wodurch in einem jedem Kreuzungsfiächenpaar zugeordneten Teilvolumen eine Entladung gezündet wird und iängs der Entladungsstrecke Ladungen erzeugt werden, die entsprechend ihrer Polarität auf den Kreuzungsflächen zum Aufrechterhalten der Entladung bei einer unterhalb des Zündpotentials liegenden Spannung sammelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas der jedem Kreuzungsflächenpaar zugeord·· neten Teilvolumen (30, F i g. 3) unbegrenzt miteinander in Verbindung steht und daß der Druck des Gases so eingestellt ist, daß die bei jeder Entladung erzeugten Ladungen (31, 32, F i g. 3) im wesentlichen in den jeweiligen Teilvolumen (30) eingeschlossen sind.

2. Gasentladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (13, 14) und die dielektrischen Schichten (10, 11) auf ihrer dem Entladungsraum abgekehrten Seite auf Stützelementen (16, 17) angeordnet sind.

3. Gasentladungsvorichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dielektrische Schicht (10) und die zugehörigen Leiter (13) sowie das zugehörige Stützelement (16) lichtdurchlässig sind.

4. Gasentladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (13, 14) und die dielektrischen Schichten (10, 11) in situ auf gegenüberliegenden Flächen der Stützelemente (16, 17) aufgebriicht sind, die durch längs ihrer Ränder angeordnete Abstandsstücke (15) aus anorganischem Werkstoff auf Abstand gehalten und durch Dichtungen (155) miteinander verbunden sind.

5. Gasentladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, dali zwischen den dielektrischen Schichten (10, 11) Abstandelemente (15fl) vorgesehen sind.

6. Gasentladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (16', 17") mit Nuten (5Ρ-Λ 50 B) versehen sind, in denen die Leiter (13"-1 bi; 13"-4, 14"-1 bis 14"-4) und die dielektrischer Schichten (10", 11") angeordnet sind, und daß die Stützelemente aufeinandergelegt und längs ihrei Ränder mit Dichtungen (15.;') verbunden sind wobei der Entladungsraum von den freibleibender Querschnitten der Nuten gebildet ist.

7. Gasentladungsvorrichtung nach einem dei Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dai die thermischen Ausdehnungseigenschaften clei verwendeten Materialien so ausgewählt sind, dai die Vorrichtung nach dem Auftragen der Leitei sowie der dielektrischen Schichten und dem Abdichten des Entladungsraums vor dem Füllen rni Gas im Vakuum ausheizbar ist.

8. Gasentladungsvorrichtung nach einem dei Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dai die Leiter (13, 14) Drähte sind und die dielektri sehen Schichten in situ auf den Oberflächen clei Stützelemente (16, 17) und/oder den Oberflächer der Drähte ausgebildet sind.

9. Gasentladungsvorrichtung nach einem de Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, dal die dielektrischen Schichten (10, 11) aus einen hitzebeständigen anorganischen Material besteher und die auf den Stützelementen (16, 17) und/ocle den Leitern (13,14; 13"-1 bis 13"-4,14"-1 bis 14"-4 aufgebrachten dielektrischen Schichten (10, 1.1 10", 11") im Vergleich zur Diclke der Stützelement! (17, 16, 16", 17") dünn sind.

10. Gasentladungsvorrichtung nach einem de Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, da! die dielektrischen Schichten (10, 11) aus einem Ma terial mit einer kleinen photoeleKtrischen Austritts arbeit bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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