DE1957258A1 - Auffangelektrode fuer eine Bild-Aufnahmeroehre - Google Patents

Description

DlPL.-lNG. KLAUS NEUBECKER 1957258

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Scha dowpl atz 9"

Düsseldorf, 12. Nov. 1969 40,301
6996

•Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

,Auffangelektrode für eine Bild-Aufnahmeröhre

.Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektronen-Bildsysteme mit einer Auffangelektrode, die eine leitende Grundplatte und eine poröse Schicht aus einem zur Emission von Sekundärelektronen geeigneten Material aufweist. Diese Sekundärelektronen werden durch einfallende Strahlung etwa in Form eines Elektronenstrahls hervorgerufen, um dann in Abhängigkeit von einem elektrischen Feld durch die Poren in dem porösen Gefüge zu wandern und eine Ladung aufzubauen.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ergibt sich in Verbindung mit Aufnahmeröhren, die nach dem Prinzip der Sekundärelektronenleitung arbeiten. Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in der US-Patentschrift 3 213 316 beschrieben. Die Auffangelektrode dieser Aufnahmeröhre weist eine leitende Platte auf, auf die eine Schicht aus porösem Material aufgebracht wird, das Sekoa in Abhängigkeit von dem Bombardement durch Elektronen hoher Energie Sekundärelektronen erzeugen kann. Die Auffangelektrode ist in einem Kolben der Aufnahmeröhre angeordnet. Die der leitenden Grundplatte abgewandte Oberfläche der porösen Schicht wird mittels eines lesenden Elektronenstrahls auf ein gleichförmiges oder Gleichgewichts-Potential aufgeladen, das von dem Potential der Grundplatte abweicht. Eine Fotokathode spricht auf die

009822/0284

Telefon (O211) 32 08 68 Telegramme Custopat

einfallende Strahlung an und erzeugt Elektronen, die dazu gebracht werden, die Auffangelektrode zu bombardieren und nach Durchtritt durch die leitende Grundplatte in die poröse Schicht einzudringen. Infolge der Fortleitung der Sekundär- oder freien Elektronen durch Poren der porösen Schicht wird auf der abgewandten Oberfläche der porösen Schicht ein Ladungsbild aufgebaut. Dieses Bild wird durch Abtastung der abgewandten Oberfläche mittels eines Elektronen-Lesestrahls niedriger Energie abgelesen, und das dabei erhaltene Videosignal wird über die Grundplatte abgenommen. Üblicherweise wird zwischen dem den Ablesestrahl erzeugenden System und der Auffangelektrode ein Gitter angeordnet, um auf diese Elektronen nie- M driger Energie bezüglich der Auffangelektrode eine Kollimatorwirkung auszuüben. Darüber hinaus ist, wie in der vorstehend erwähnten Patentschrift beschrieben, normalerweise zwischen dem Kollimatorgitter und der Auffangelektrode ein Bremsgitter angeordnet. Die Auffangelektrode arbeitet normalerweise mit einem positiven Grundplattenpotential von 15 V gegenüber Masse. Die Kathode des Lesesystems und das Ausgleichspotential der abgewandten Oberfläche liegen normalerweise ebenfalls auf Massepotential.

Das Elektronenbild der Fotokathode wird im allgemeinen auf eine Energie va 10 kV beschleunigt, die ausreicht, damit die Elektronen dis leitende Grundplatte durchdringen, in die poröse Schicht eintreten und Sekundärelektronen erzeugen können, die in die Poren w gelangen. Die meisten dieser in den Poren befindlichen Sekundäroder freien Elektronen niedriger Energie werden unter der Einwirkung des elektrischen Feldes durch die Leerstellen oder Hohlräume der porösen Schicht gerichtet und von der leitenden Grundplatte aufgefangen, so daß auf der abgewandten Fläche ein erster Ladungseffekt hervorgerufen wird. Dieser erste Ladungseffekt wird als Sekundärelektronenleitung (secondary electron conduction - SEC) bezeichnet. Außerdem kommt es zu einer Emission der Sekundärelektronen von der abgewandten Oberfläche, so daß ein zweiter Ladungseffekt hervorgerufen wird, wobei diese Sekundärelektronen als Übergangssekundärelektronen (transmission secondary electrons - TSE) bezeichnet werden. Bei gegenüber der abgewandten Fläche positivem Potential der Grundplatte suchen beide Effekte, die abgewandte Oberfläche in positiver Richtung aufzuladen. Der TSE-Effekt kann

009822/0284

BAD ORIGINAL

195725a

so sein, daß das Potential der abgewandten Oberfläche über das auf der leitenden Grundplatte aufgebaute Potential, nämlich +15 V gegenüber Masse, hinaus angehoben wird. Es ist möglich, daß das Potential der abgewandten Oberfläche infolge des TSE-Effektes auf ein hohes positives Potential "wegläuft" und dadurch zu einer Zerstörung der Auffangelektrode führt. Dies trifft insbesondere insofern su, als das erste Übergangspotential (crossover potential) der abgewandten Oberfläche der porösen Schicht erreicht werden kann, so daß die Oberfläche sich statt in negativer Richtung wie bei der . Ablesung im Normalbetrieb infolge des Bombardements durch den Lesestrahl rasch in positiver Richtung auflädt. Wie in der vorstehend erwähnten Patentschrift erläutert, kann eine Zerstörung der Auffangelektrode durch Einsatz eines Bremsgitters zwischen das Kollimatorgitter und die abgewandte Seite der Auffangelektrode verhindert werden. Das Bremsgitter würde normalerweise mit einem verhältnismäßig niedrigen Potential arbeiten, das unter dem ersten Ubergangspotential des Speichermaterials der Auffangelektrode liegt. Das Kollimatorgitter könnte mit dem günstigeren Potential von etwa +300 Y gegenüber Masse arbeiten. Die Notwendigkeit, in Aufnahmeröhren, die nach dem Prinzip der Sekundärelektronenleitung arbeiten, ein Bremsgitter vorsehen zu müssen, schränkt die Arbeitsweise dieser Röhren erheblich ein. So sind zusätzliche Spannungsquellen und schaltende Kreise erforderlich. Außerdem beeinträchtigt das Bremsgitter den Elektronenstrahl bei der Abtastung der Auffangelektrode insofern, als es Abbildungsfehler und "Kleinlinseneffekte" hervorruft, durch die die Auflösung der Röhre herabgesetzt wird. Durch die zusätzliche Anordnung des Bremsgitters wird die Röhre auch empfindlicher, und ferner werden dadurch bezüglich der Auffangelektrode Kapazitätsprobleme hervorgerufen.

Die Mängel eines solchen Systems mit einem Bremsgitter wurden erkannt, und es wurde dementsprechend gemäß der britischen Patentschrift 1 137 BIO vorgeschlagen, auf der abgewandten Seite der porösen Speicherschicht eine Abdeckschicht zu verwenden. Diese Patentschrift befaßt sich damit, die abgewandte Oberfläche der Auffangelektrode so zu modifizieren, daß der TSS-Ladungseffekt bei dieser Art Auffangelektrode infolge von der abgewandten Fläche ausgesandter Übergangssekundärelektronen wesentlich herabgesetzt

009822/0284

BAD ORIGINAL

wird. Dieser Ladungseffekt sucht die abgewandte Oberfläche in positiver Richtung aufzuladen. Bei niedriger Auffangelektroden-Spannung, d. h. wenn die Grundplatte sich auf einem Potential von etwa 15 V gegenüber der abgewandten Fische befindet, suchen der TSE-Effekt und der SEC-Effekt die abgewandte Oberfläche positiv aufzuladen. Wenn jedoch die abgewandte Oberfläche das Potential der Grundplatte erreicht und dieses positive Potential überschreitet, so sucht der SEC-Effekt die abgewandte Oberfläche in negativer Richtung aufzuladen, während der TSE-Effekt die Aufladung in positiver Richtung fortzusetzen sucht. Bei niedrigen Feldwerten überwiegt der TSE-Effekt, so daß die abgewandte Oberfläche dazu neigt,

Wk sich in positiver Richtung aufzuladen. Das erste Übergangspotential von Kaliumchlorid, das eines der geeigneten Materialien für die poröse SEC-Schicht darstellt, beträgt 15 V. Der die abgewandte Oberfläche abtastende Lesestrahl sucht ebenfalls, die Aufladung der abgewandten Oberfläche in positiver statt in herkömmlicher Weise bei niedrigem Potential in negativer Richtung zu unterstützen. Die Patentschrift lehrt deshalb, den TSE-Ladungseffekt herabzusetzen, so daß der SEC-Effekt das Gleichgewicht hält oder überwiegt. Die abgewandte Fläche wird dann in negativer Richtung auf Potentialwerte aufgeladen, die niedriger als das erste Übergangspotential sind. Die Patentschrift offenbart auch den Gedanken der Verwendung eines anderen Materials auf der abgewandten Oberfläche, um gegenüber dem reflektierten Lesestrahl ein erstes Übergangspo-

W tential zu schaffen, das größer als das eines geeigneten SEC-Materials ist. Ein speziell als leitendes Material erwähntes Material ist Gold, das so aufgedampft wird, daß über der gesamten Auffangfläche eine diskontinuierliche Schicht gebildet wird. Die Patentschrift weist ferner darauf hin, daß diese Schicht eine Stärke von IO - 20 A haben und dadurch diskontinuierlich ausgebildet

SG

sein soll, daß sie die Oberfläche der porösen Schicht abdeckt und dabei in die poröse Schicht einzudringen und die Leerstellen zu bedecken sucht. Es wurde festgestellt, daß da einer diskontinuierlichen Schicht über der gesamten Oberfläche der Auffangelektrode mit einer Stärke, die ausreicht, um in dem das Abtastgebiet oder das aktive Gebiet der Auffangfläche umgebenden Bereich eine Zerstörung zu verhindern, so dick ist, daß es zu einer erheb-, liehen Verringerung bei der Verstärkung der Auffangelektrode kommt

009822/0284

BAD ORIGINAL

und daß das Speichervermögen zu gering 1st, um ein einwandfreies Signal zu liefern. Wenn die Schicht zu dünn ist, kann das Potential die Ubergangsspannung in Nähe der Kanten des Abtastrasters übersteigen. Das nicht abgetastete Gebiet ist infolge positiven Ionenbombardements in stärkerem Maße einem Anstieg des positiven Potentials ausgesetzt, und der Ablesestrahl bringt dieses Gebiet nicht bei jeder Abtastung auf Ilassepotential zurück. Dieser Potentialanstieg neigt dazu, in das Bastergebiet oder die Rasterfläche einzudringen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Schaffung einer nach dem Prinzip der Sekundärelektronenleitung arbeitenden Auffangelektrode, die eine beachtliche Verstärkung innerhalb der Auffangelektrode ergibt, gleichzeitig aber einen ausreichenden Schutz der Auffangelektrode vor Zerstörung gewährleistet, ohne daß ein Bremsgitter verwendet werden müßte.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Auffangelektrode für eine Bild-Aufnahmeröhre, mit einer elektrisch leitenden Elektrode und einer darauf angeordneten porösen Schicht, mit deren Hilfe sich unter der Einwirkung eines Elektronenbombardements auf die poröse Schicht Sekundärelektronen erzeugen und anschließend unter der Einwirkung eines die poröse Schicht beaufschlagenden Feldes durch die Poren der porösen Schicht leiten lassen, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektrode einen inneren, einem Elektronenbombardement ausgesetzten aktiven Bereich und einen äußeren, einem Elektronenbombardement nicht ausgesetzten inaktiven Bereich hat und daß der aktive Bereich der porösen Schicht auf der der leitenden Elektrode abgewandten Seite mit einer diskontinuierlichen inneren Metallschicht einer ersten Dicke und der inaktive Bereich der porösen Schicht auf der der leitenden Elektrode abgewandten Seite eine von der inneren Schicht abweichende äußere Schicht hat.

Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit weiteren Merkmalen anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

009822/0234

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Bild-Aufnahmeröhre nach der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht der Auffangelektrode der Fig. 1; und

Fig. 3 in vergrößertem Haßstab einen Teilquerschnitt durch die Auffangelektrode der Fig. 1.

Im einzelnen ist in der Zeichnung insbesondere mit Fig. 1 eine entsprechend der Erfindung ausgebildete Aufnahmeröhre wiedergegeben. Diese Röhre weist einen evakuierten Kolben 42 auf. Dieser KoI-

fe ben 42 hat einen rohrförmigen Längsabschnitt 43 aus einem geeigneten Material wie Glas, dessen eines Ende durch eine Stirnwand 44 und dessen gegenüberliegendes Ende durch eine Rückwand 41 abgeschlossen ist. Die Stirnwand 44 ist so ausgebildet, daß sie gegenüber der von einem Szenenbild 62 ausgehenden Strahlung durchlässig ist. Für den Fall, daß es sich bei der Strahlung um sichtbares Licht handelt, kann die Stirnwand 44 aus einem geeigneten Material wie Glas bestehen. An der Innenseite der Stirnwand 44 ist eine Fotokathode 45 angeordnet, die aus einem geeigneten, fotoemissionsfähigen und auf die einfallende Strahlung ansprechenden Material besteht. Ein geeignetes Material für sichtbares Licht ist Caesiumantimon. Die Fotokathode 45 spricht auf die einfallende Strahlung an und erzeugt dann Fotoelektronen, die von ihrer Oberfläche aus

w emittiert werden. Dies ist dann der schreibende Elektronenstrahl. Ebenso kann ein Abtast-Elektronenstrahl kleiner Fläche verwendet werden. Der Strahl würde dabei mit Video-Information moduliert.

An dem Ende des Kolbens 42, das dem Kolbenende mit der Stirnwand 44 gegenüberliegt, befindet sich ein Strahlerzeugungssystem 50. Das Strahlerzeugungssystem 50 kann jeden geeigneten Aufbau haben, der in der Lage ist, einen dünnen Elektronenstrahl niedriger Geschwindigkeit zu erzeugen, und dabei eine Kathode 52, eine Steuer elektrode 54 sowie eine Beschleunigungselektrode 55 enthalten. Dies ist das lesende System. Die Elektroden 52, 54 und 55 des Er- z«ugungs»ystems 50 liefern zusammen mit einer an der Innenwand des Kolbens 42 angebrachten Leitschicht 56 einen fokuseierten Elektro-

009822/0284

BAD ORIGINAL

1957253

nenstrahl, der auf eine Auffangelektrode (target member) 24 gerichtet werden kann. Mit Hilfe einer als Ablenkspule 58 ausgebildeten, den Kolben 42 umgebenden Ablenkeinrichtung kann der Elektronenstrahl entsprechend einer geeigneten Rasterabtastung abgelenkt werden. Die Rasterabtastung ist in Fig. 2 durch die Fläche 33 angedeutet. Durch Verwendung eines geeigneten Materials wird der von dem Erzeugungssystem emittierte Elektronenstrahl niedriger Energie in geeigneter Weise über die Fläche 33 der Auffangelektrode 24 geführt. Mittels einer den Kolben 42 umgebenden, als Fokussierspule 60 ausgebildeten Fokussiereinrichtung kann der von dem Strahlerzeugungssystem 50 emittierte Elektronenstrahl auf die Auffangelektrode fokussiert werden.

Die Auffangelektrode 24 ist in dem Kolben 42 zwischen dem Strahlerzeugungssystem 50 und der Fotokathode 45 angeordnet. Zwischen der Auffangelektrode 24 und der Fotokathode 45 sind mehrere Elektroden vorgesehen, wie sie mit den Elektroden 46 und 48 angedeutet sind, die jeweils auf einem geeigneten Potential liegen, um die von der Fotokathode 45 auf die Auffangelektrode 24 emittierten Elektronen zu beschleunigen und zu fokussieren. Zwischen der Auffangelektrode 24 und dem Strahlerzeugungssystem 50 ist in Nähe der Auffangelektrode 24 und parallel dazu ein Gitter 64 vorgesehen. Das Gitter 64 ist von einem feinen Maschenwerk aus elektrisch leitendem Material gebildet, das sich in einem Abstand von etwa 1,25 mm (0,05 Inch) von der Oberfläche der Auffangelektrode 24 erstreckt. Das Gitter 64 liegt gegenüber der Kathode 52 auf einem positiven Potential von zwischen 200 - 400 V, so daß auf die von dem Strahlerzeugungssystem 50 emittierten Elektronen eine Kollimatorwirkung ausgeübt und diese in eine zu der Oberfläche der Auffangelektrode 24 im wesentlichen normale Bahn gebracht werden.

Die Auffangelektrode 24 ist in dem Kolben 42 durch einen Stützring 66 gehalten, der aus einem geeigneten Material wie KOVAR (Warenzeichen der Westinghouse Electric Corporation für eine Legierung aus Nickel, Eisen und Kobalt) besteht. Der Aufbau einer geeigneten Auffangelektrode 24 ist mit Fig. 1-3 veranschaulicht. Die Auffangelektrode 24 weist eine Trägerlage 27 aus einem geeigneten Isoliermaterial wie Aluminiumoxid auf, auf die eine elektrisch lei-

009827/0284

BAD ORIGINAL

tende Schicht 26 aus einem geeigneten Material wie Aluminium aufgebracht ist. Auf die leitende Schicht 26 ist wiederum eine durchgehende, poröse Schicht 28 aus einem geeigneten isolierenden, zur Emission von Sekundärelektronen fähigen Material wie Kaliumchlorid aufgebracht. Andere geeignete Materialien für die Bildung der porösen Schicht 28 sind Bariumfluorid, Lithiumfluorid, Magnesiumfluorid, Magnesiumoxid, Caesiumiodid und Natriumchlorid. Die Schicht 28 wird nebeiförmig bzw. porös aufgebracht und hat ein "Schüttgewicht·¹ von weniger als 10 % des normalen Schüttgewichtes des Materials. Auf der der Auffangelektrode 24 abgewandten Seite der Schicht 28 ist eine zweite diskontinuierliche Schicht 29 aus ^ einem geeigneten Metall wie Gold oder Aluminium angeordnet.

Nachstehend wird ein besonderes Ausführungsbeispiel einer Auffangelektrode 24 sowie eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Auffangelektrode beschrieben. Zunächst kann die isolierende Trägerlage 27 gebildet werden, indem eine Aluminiumplatte oxydiert und dann 'die Aluminiumplatte weggeätzt wird, so daß die Träger lage 27 mit einer geeigneten Stärke von etwa lOOO 8 zurückbleibt. Als nächstes wird die leitende Schicht 26 durch Aufdampfen eines elektrisch leitenden Materials wie Aluminium auf die Trägerschicht 27 mit einer Stärke von etwa 1000 S gebildet. Der Verbund aus der leitenden Schicht 26 und der Trägerlage 27 wird dann in ein Glockengefäß mit einer Atmosphäre von annähernd 1 mm eines geeigneten iner-" ten Gases wie Argon oder Stickstoff gebracht, Eine vorgegebene Menge von beispielsweise etwa 25 mg eines geeigneten Materials wie Kaliumchlorid wird in ein Schiffchen gegeben und in einem Abstand von etwa 7,5 cm von der leitenden Schicht 26 auf die a» leitende Schicht 26 aufgedampft. Die Verdampfung erfolgt bei einer Temperatur, die geringfügig über dem Schmelzpunkt von Kaliumchlorid liegt. Das Kaliumchlorid wird vollständig verdampft, wobei sich zeigt, daß die Dichte der Schicht 28 etwa 1 - 10 % der normalen Schüttdichte des Materials bei einer Dicke von etwa 20 Mikron beträgt. Um die gewünschte Sekundäremission von Elektronen in die Leerstellen des die Schicht 28 bildenden Materials zu erzielen, soll die Schicht 28 pro Flächeneinheit eine Masse von etwa 25 . ΙΟ"⁶ g/c
Mikron haben.

25 . 10 g/cm bis 200 . 10 g/cm bei einer Dicke von 10 - 30

009822/028^
' BAU ORIGJNAt.

Als nächstes kann die Schicht 29 aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material wie Gold oder Aluminium, die im wesentlichen ICX) % ihrer Schüttdichte bzw. ihres Schuttgewichtes aufweist, in einer geeigneten Verdampfungskammer bei einem Druck von etwa

—5
1 . 10 auf die poröse Schicht 28 aufgedampft werden, so daß man eine dünne, diskontinuierliche Schicht 29 mit der Stärke einiger Moleküle, d. h. etwa 10 - 20 X, auf der Schicht 28 erhält. Die Aufdampfung der Schicht 29 erfolgt so, daß man eine innere, der Rasterabtastung entsprechende Rasterfläche 33 und einen äußeren Bereich 72 erhält. Im Bereich der inneren Rasterfläche 33 erfolgt die Bedampfung bis zu einer Stärke von etwa 10 - 20 A, während diese Stärke in dem äußeren Bereich 72 etwa 100 - 200 2 beträgt. Diese Dicke bezieht sich auf die Bezirke der Schicht 29 auf den glatten, der Verdampfungsquelle zugewandten Flächen der Schicht 28. Die Dicke der Schicht 29 schwankt in den Bereichen der Leerstellen, und naturgemäß sind einige Bereiche nicht durch die Schicht abgedeckt, so daß es zu den Diskontinuitäten der Schicht 29 kommt. Die unterschiedlichen Dickenwerte können durch Abschirmungen oder Ablenkplatten erzielt werden. Ein Teilquerschnitt durch die Schicht 28 ist mit Fig. 3 wiedergegeben.

Durch Aufbringen der Schicht 29 aus Gold oder dergl. kann die erste Übergangsspannung (first crossover) von 15 auf 100 V abgewandelt werden. Es ist naturgemäß anzustreben, die Stärke der Fläche 33 der Schicht 29 auf einem Minimum zu halten, so daß sich eine maximale Sekundäremissionenleitung mit einer maximalen Verstärkung in der Auffangelektrode ergibt, während die Ubergangs-Sekundäremission (transmission secondary emission) begrenzt wird.

Bei einer Schichtstärke von etwa 10 - 20 8 ergibt sich in der Auffangelektrode ein Verstärkungsverlust von etwa 50 %. Ebenso ergibt sich ein Verlust an Speicherkapazität von etwa 30 %. Die Parallelkapazität der Auffangelektrode wird von 30 pF auf 13 pF verringert. Die Verringerung der Parallelkapazität führt insofern zu einer Verbesserung, als sich dadurch eine Herabsetzung des effektiven Rauschstroms ergibt. Infolgedessen wird das Signal-ZStörspannungsverhältnls für die Auffangelektroden mit den dünnen Beschichtungen gegenüber unbeschichteten Auffangelektroden nicht wesent-

009822/0284

., _>v. BAP ORIGINAL

lieh geändert.

Für die dicke Schicht von etwa 100 - 200 A* wird die Verstärkung um mehr als 75 % und die Speicherkapazität um mehr als 50 % herabgesetzt. Dadurch wird ein völlig unbrauchbares Ausgangssignal erhalten.

Andererseits ist der äußere Bereich 72 außerhalb der Abtast-Fläche 33 anderen Einwirkungen wie Ionenbombardement und weiteren Erscheinungen ausgesetzt. Es ist notwendig, daß dieser äußere Bereich eine dickere Beschichtung von etwa 100 - 200 8 aufweist. Es wurde gefunden, daß eine Beschichtung, die für die mittlere Fläche 33 ein erstes Übergangspotential von etwa 35 V und in dem äußeren Bereich 72 ein Übergangspotential von etwa 100 V schafft, zu einer verbesserten Vorrichtung führt. Es wurde festgestellt, daß die beschriebene Auffangelektroden-Schicht 29 in erfolgreicher Weise zu einer sekundärelektronenleitenden Auffangelektrode führt, die sicher, ohne Schutz durch ein Bremsgitter eingesetzt werden konnte. Die obige Beschreibung bezieht sich auf eine aufgedampfte Schicht 29 aus Gold bei normal zu der Verdampfungsquelle ausgerichteter Oberfläche der Auffangelektrode. Bei Bedampfung der Auffangelektrödenfläche unter einem kleinen Winkel zu der Verdampfungsquelle mit einer Menge ähnlich der für die dünne Beschichtung vorgesehenen Menge wird eine geeignete Beschichtung erzielt. Dieser Aufbau führt zu einem Verstärkungsverlust von 10 % und zu einer Herabsetzung der Speicherkapazität von 20 %. Diese Auffangelektrode weist eine körnige Struktur auf.

Bei Betrieb der Aufnahmeröhre der Fig. 1 wird die leitende Schicht 26 der Auffangelektrode 24 mit einem positiven Potential von etwa 15 V gegenüber der Kathode 52 beaufschlagt. Die von dem System 50 emittierten Elektronen niedriger Energie werden durch die als Feldelektrode dienende leitende Schicht 56 und die Fokussierspule 60 auf die der Auffangelektrode 24 abgewandte Fläche der Schicht 29 fokussiert. Die Fläche 33 der Schicht 29 wird daher mittels des von dem System 50 abgegebenen Abtast-Elektronenstrahls im wesentlichen auf Massepotential gebracht. Dies gilt naturgemäß nur für das von dem Elektronenstrahl abgetastete Gebiet, nämlich die Fläche

009822/0284
jniteeO&A BADQRißJNAL

33. Von dem Szenenbild 62 aus kann dann ein Strahlungsbild auf die Kathode 45 projiziert werden, so daß von jeder Teilfläche der Fotokathode 45 aus der Menge der einfallenden Strahlung entsprechende Fotoelektronen emittiert werden.

Die von der Fotokathode 45 emittierten Fotoelektronen werden durch die Fokussierspule 60 auf die Fläche 33 der Auffangelektrode 24 fokussiert und durch die Beschleunigungs-Elektroden 46 und 43 auf ein ausreichend hohes Energieniveau beschleunigt, um die isolierende Trägerlage 27 und die leitende Schicht 2G durchdringen zu können. Die von der Fotokathode 45 emittierten Primärelektronen dringen in die Schicht 28 ein und erzeugen darin Sekundärelektronen, die in die Poren der Schicht 28 emittiert werden. Diese Elektronen niedriger Energie werden dann dem auf die Auffangelektrode 24 einwirkenden Feld ausgesetzt, das die Elektronen durch die Poren zu der leitenden Schicht 26 gelangen läßt, so daß die poröse, abgewandte Fläche positiv aufgeladen wird. Zusätzlich suchen auch alle von der abgewandten Fläche der porösen, der Schicht 29 be~ nachbarten Schicht 28 emittierten Sekundärelektronen die Schicht positiv aufzuladen. Dieser Effekt wird durch die Schicht 29 wesentlich herabgesetzt oder unterdrückt. Diese emittierten Sekundärelektronen werden durch das Gitter 64 aufgefangen. Die so erzeugte Ladungsverteilung kann dann durch Abtastung der diskontinuierlichen Schicht29 mittels des von dem System 50 erzeugten Strahls abgelesen werden, so daß in der angedeuteten Weise ein Ausgangssignal von der Schicht 26 abgenommen werden kann.

Patentansprüche:

009822/ π 2 84

, , _;. BAD ORIGINAL

Claims (7)

1. Patentansprüche

   Auffangelektrode für eine Bild-Aufnahmeröhre, mit einer elektrisch leitenden Elektrode und einer darauf angeordneten porösen Schicht, mit deren Hilfe sich unter der Einwirkung eines Elektronenbombardements auf die poröse Schicht Sekundärelektronen erzeugen und anschließend unter der Einwirkung eines die poröse Schicht beaufschlagendenFeldes durch die Poren der porösen Schicht leiten lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektrode einen inneren, einem Elektronenbombardement ausgesetzten aktiven Bereich und einen äußeren, einem Elektronenbombardement nicht ausgesetzten inaktiven Boreich hat und ^ daß der aktive Bereich der porösen Schicht (28) auf der der leitenden Elektrode abgewandten Seite mit einer diskontinuierlichen inneren Metallschicht einer ersten Dicke und der inaktive Bereich der porösen Schicht (28) auf der der leitenden Elektrode abgewandten Seite eine von der inneren Schicht abweichende äußere Schicht hat.
2. 2. Auffangelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht aus einem Metall besteht und eine Dicke aufweist, die größer als die erste Dicke ist.
3. 3. Auffangelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die äußere Schicht aus Gold bestehen und

   fc daß die äußere Schicht eine Dicke hat, die etwa zehnmal so groß wie die Dicke der inneren Schicht ist.
4. 4. Auffangelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht eine Dicke von zwischen 10 - 20 A auf Flächen hat, die im wesentlichen normal zu dem Elektronenbombardement verlaufen.
5. 5. Auffangelektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch geki
   cm beträgt.

   5 dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke weniger als 10 V/

   009822/0284

   BAD ORIGINAL
6. 6. Auffangelektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Elektronenbombardement ausgesetzte innere Schicht so ausgebildet ist, daß sie das Signal-/ Störspannungsverhalten der Auffangelektrode nicht wesentlich herabsetzt, jedoch noch ausreicht, um eine Zerstörung der Auffangelektrode zu verhindern, und daß die einem Elektronenbombardement nicht ausgesetzte äußere Schicht so ausgebildet ist, daß sie bei normalem Arbeitspotential eine Zerstörung verhindert.
7. 7. Auffangelektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1- 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht eineFortsetzung der inneren Schicht ist.

   KN/sch 3

   0098 2 2/0284

   .;AMiOi^O OAS

   Lee rs e i te