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Anordnung zum Messen der Trägheit von Fernseh-Bildaufnahmeröhren Für
die Beobachtung und Auswertung schnell ablaufender Vorgarlge mit fernsehteehnisehen
Mitteln, insbesondere in der Röntgendiagnostik, ist die Kenntnis der Trägheit vor
allem der Fernseh-Bildaufnahmeröhre wichtig, um die Grenzen der Bewegungsauflösung
des Systems zu erfassen.
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Bei der bisherigen Methode der Trägheitsmessung wird die Fernseh-Bildaufnahmeröhre
einem zeitlich nacheinander erfolgenden Schwarz-Weiss-Sprung bzw. Weiss-Schwarz-Sprung
ausgesetzt. Der am Arbeitswiderstand gemessene elektrische Signalwert nach Ablauf
von 4()0 rns seit dem Sprung in Prozent des Ausgangs-Signalwertes ist dabei ein
Mass für den Trägheitswert. Diese Messmethode ist verhältnismässig kompliziert und
erfordert einen stationären Messplatz.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messanordnung zu scharfen,
die leicht transportabel, einfach zu bedieneri und ohne grosse Auswertungshilfsmittel
mit gentigender Genauigkeit eine quantitative Aussage über die Qualität der Fernseheinrichtung
bezüglich
ihres Trägheitsverhaltens gestattet. Diese Aufgabe ist
erfindungsgemäß durch eine von einem Antriebsmechanismus in kreisende Bewegung versetzbare,
in den Strahlengang einer Fernseh-Bildaufnahmeröhre einführbare Testplatte gelöst,
die mit Ausnahme wenigstens eines Testbereichs strahlenundurchlässig ist der gebildet
ist aus einer zentrisch zurn Drehpurikt der Platte angeordneten ringsegmentförmigen
Zone, deren mittlere Bogenlänge so bemessen ist, dass sich auf der Signalplatte
der Fernseh-Bildaufnahmeröhre innerhalb der ringsegmentförmigen Zone bei rotierender
Testplatte ein Signalwert einstellt, der praktisch demjenigen bei stillstehender
Testplatte gleich ist und der dem Wert "hellgrau" entspricht sowie einer weiteren
vollständig strahlendurchlässigen keilförmigen Zoiie, die an einer der zur Umlaufrichtung
der Platte parallelen Kanten in einem mittlerer Winkelbereich der ringsegmentförmigen
Zone angrenzt und die eine solche Flächengrosse besitzt, dass bei stillstehender
Platte wenigstens innerhalb eines grösseren Flichenteils der Wert "weiss" vorharlden
ist. Bei dieser Anordnung kann das zeitliche Nacheinander der bisherigen Messmcthode
durch ein räumliches Nacheinander der Helligkeitssprünge nachgeahmt awerderl. Dazu
muss die Testplatte mit konstanter Geschwindigkeit gerade so schnell gedreht werden,
dass die Abschattungszeit durch den keilförmigen Bereich 400 ms dauert. In einem
Oszillogramm des Signalstroms der Bildaufnahmeröhre kann dann der erreichte Sigilalwert
dieser Zonen als prozentuales Ankling- bzw. Abklingsignal abgelesen werden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfirldung ist eir zusätzlicher Testbereich
vorgesehen, der gebildet ist aus zwei konzentrisch zueinander angeordrleten, mit
ihren zur Umlaufrichtung parallelen Kanten aneinander angrenzenden ringsegmentförmigen
Zonen unterschiedlicher Strahlendur'chlässigk-eit, die bei der einen Zone dem Wert
"dunkelgrau" und bei der anderen Zone dem Wert "weiss" entspricht und die weisse
Zone in einem mittleren Winkelbereich eine keilförmige strahlendurchlässige Ausnehmung
solcher Flächengrosse besitzt, dass bei stillstehender Testplatte wenigstens innerhalb
eines grösseren Flächenteils dieser Ausnehmung der Wert
1'schwarz"
vorhanden ist. Dadurch ist erreicht, dass neben einem Schwarz-Weiss-Sprung auch
ein Weiss-Schwarz-Sprung vorhanden ist, so dass die Möglichkeit besteht, neben der
Anklingträgheit auch die Abklingträgheit einer Fernsehbildaufnahmeröhre zu messen
und festzustellen, ob diese beiden Trägheitswerte gleich oder unterschiedlich sind.
Dabei kann es sich als zweckmässig erweisen, als Trägheitswert den Mittelwert aus
beiden Sprüngen zu wählen.
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Die beschriebene, mit der erfindungsgemässen Anordung prinzipiell
mögliche Messmethode nit konstanter Geschwindigkeit der Testplatte hat verschiedene
Nachteile. Einmal verändern Netzspannungsschwankungen den Bezugswert und ausserdem
ist eiiie solche prozentuale Ablesung insbesonder für nicht spezielle ausgebildete
Techniker schwierig. Die Anordnung erlaubt aber noch eine ander Methode, die auch
von nichtspezialisierten Technikern einf3ci ausgeführt werden kann ur.d zu einer
hinreichend genauen quantitativen Aussage führt. Bei dieser Methode ist davon ausgegangen,
dass die Anordnung nach der Erfindung durch eirie auf der Antriebsmechanismus wirkende
Steuervorrichtung zum Verändern der Umdrehungsgeschwindigkeit der Platte und für
die Anzeige der Dauer einer Umdrehung weitergebildet werden kann. Wählt man nämlich
die Umdrehungsgeschwindigkeit der Platte gerade so hoch, dass an dem in Drehrichtung
gesehen hinteren Rand des keilförmigen vollständig strahlendurchlässigen Bereichs
als maximaler Helligkeitswert das "Hellgrau" des benachbarten Ringsegments erreicht
wird, sci ist die Dauer eines Umlaufs der Testplatte ein Masts für den Trägheitswert.
Der entscheidende Vorteil dieser Methode ist, dass der Trägheitswert auch ohne oszilloskopische
Beobachtung zu ermitteln ist. Durch die Anordnung der keilförmigen Zonen in einem
mittleren Winkelbereich kann die Messung in beiden Drehrichtungen vorgenommen werden
Natürlich ist es auch möglich, die dem jeweiligen Trägheitswert entsprechende Umlaufgeschwindigkeit
der Platte auch durch oszilloskopische Bildauswertung zu ermitteln.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der folgenden Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Testplatte in Aufsicht, Fig. 2 die Testanordnung
mit Antriebsmechanismus und Drehzahlsteuerung und Fig. 3 die im Strahlengang zwischen
Röntgenröhre und Röntgelibildverstärker befindliche Testanordnung bei einer Röntgenfernseheinrichtung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Testplatte 1 ist mit Ausnahme der Kreisringsegmente
2, 3 und 4 sowie des keilförmigen Bereiches 5 strahlenundurchlässig. Die Bereiche
3 und 5 sind vollständig strahlendurchlässig, während die Bereiche 2 und 4 mit unterschiedlich
strablentransparenten Belägen versehen sind. Dabei ist der Bereich 2 2 stark c strahlenabsorbierend
(dunkelgrau), während der Bereich 4 geringfügig strahlenabsorbierend ist (hellgrau).
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Wird nun diese Platte in ihrem Mittelpunkt 7 drehbar gelagert und
in Rotation versetzt, so werden die von den keilförmigen Bereichen 5 bzw. 6 überstrichenen
Flächen der Signalplatte während einer kurzen, von der Bogenlänge der keilförmigen
Bereiche und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Platte abhängigen Zeit abgedunkelt
bzw.
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belichtet. Die Trägheit.der Signalplatte hat nun zur Folge, dass die
Belichtungs- bzw. Abdunkelungsdauer durch die keilförmigen Bereiche nicht ausreicht,
um eine vollständige Auf- bzw. Entladung der Signalplatte zu erreichen. Am in Drehrichtung
der Platte gesehen hinteren Ende der keilförmigen Bereiche 5 bzw. 6 wird sich daher
in beiden Fällen ein Grauwert einstellen, der bei gegebezIer Flächengrösse der keilförmigen
Bereiche von der Drehzahl der Platte abhängt. Wählt man nun die Drehzahl der Platte
gerade so hoch, dass der Grauwert am Ende des keilförmigen Bereichs 5 demjenigen
des benachbarten Kreisringsegments 4 gleich wird, so ist die Dauer eines Umlaufs
der Testplatte 1 gleich dem gesuchten Wert der Anklingträgheit der getesteten Fernseh-Bildaufnahmeröhre.
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Um die Möglichkeit zu haben, neben dem Wert der Anklingträgheit auch
denjenigen der Abklingträgheit zu bestimmen, besitzt die Testplatte 1 zusätzlich
zu dem bereits beschriebenen Testbereich mit der ringsegmetförmigen Zone 4, die
sich über einen Bogenwinkel von ca. 1&O erstreckt, einen in der anderen M:Ilfte
der Testplatte sich über den gleichen Winkel erstreckenden Testbereich mit den konzentrisch
aneinander angrenzend angeordneten ringsegmentförmigeri Zonen 2 und 3 sowie der
in einem mittleren Winkelbereich innerhalb der Zone 3 angeordneten keilförmigen
Zone 6. Die Verhältnisse sind dabei so gewählt, dass die Zone 2 mit eirlem stark
strahlenabsorbierenden Belag versehen ist, der einem Lichtwert im Bereich "dunkelgrau"
entspricht, während die Zone 3 vollständig strahlendurchlässig und die Zone 6 vollständig
strahlenundurchlässig ist.
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Die Funktion dieses zuletzt erläuterten Testbereichs entspricht der
bereits beschriebenen. Bei der Drehung der Platte in Pfeilrichtung entsteht am hinteren
Rand der Zone 6 ein von der Drehgeschwindigkeit abhängiger Grauwert. Wird die Drehgeschwindigkeit
so gewählt, dass dieser Grauwert demjenigen des Bereichs 2 entspricht, so kann die
Dauer eines Umlaufs der Scheibe wiederum als Mass für die Trägheit benutzt werden.
Die Anordnung der keilförmigen Zonen in einem mittleren Winkelbereich der ringsegmentförmigen
Zonen hat den Vorteil, dass die Messung drehrichtungs unabhängig ist.
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In Fig. 2 ist die komplette Testanordnung dargestellt, bei der die
Scheibe 1 in einem Gehäuse 8 untergebracht ist, an dem der Motor 9 angesetzt ist.
Dieser Motor setzt über den Reibradantrieb 10 die Scheibe 1 in eine um den Drehpunkt
7 rotierende Bewegung.
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Um die Drehgeschwindigkeit der Scheibe beeinflussen zu können, ist
der Motor an eine Steuervorrichtung 11 angeschlossen, die ein Einstellmittel 12
zur Wahl der gewünschten Dauer pro Umlauf besitzt.
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In Fig. 3 ist gezeigt, wie die Testanordnung 3, 9, 10 innerhalb einer
Röntgenfernseheinrichtung mit der Röntgenröhre 13, dem Röntgenbildverstärker 14,
der an seinem Ausgangsleuchtschirm angeschlossenen Fernsehkamera 15, der Fernsehzentrale
16 und dem Fernsehmonitor 17 im Röritgenstrahlengang angeordnet ist. Dazu müssen
die Beläge der Platte aus einem stark röntgenstrahlenabsorbierenden Material, beispielsweise
Blei, bestehen. In diesem Falle reicht für die strahlenundurchlässigen Bereiche
eine Bleistärke von ca. 500 µ, für den wenig strahlenundurchlässigen Bereich 2 eine
Bleistärke von 150 µ uIld iII dem stärker strahlendurchlässigen Bereich 4 eine Bleistärke
von 30/u aus.
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Es ist natürlich auch möglich, anstelle der visuellell Bewertung am
Fernsehmonitor 17 das Testbild oszilloskopisch auszuwerten. Dazu stellt man ein
Oszillogramm über ein Halbbild des Fernsehsignals ein. Dabei erhält man die den
einzelnen Testzonen zugeordneten Grauwerte als Signalamplituden. Ahnlich wie bei
der visuellen Auswertung, Jedoch exakter, kann datiri mit Hilfe der Drehzahlenstellung
diejenige Umlaufdauer ermittelt werden, bei der die genannter Werte der jeweiligen
keilförmigen Zone 5, 6 mit der zugeordneten ringförmigen Zone 2, 4 vbereinstimmen.