DE2157312A1 - Gasentladungs-Darstellungsvorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte j _{8 Nov ig71}

OipLIng-CWallaci

Dipl. ing. G. Koch

Dr. T. Haibach ¹^ 515 Fk/r

München 2
aufingeistr. 8, Tel. 240275

Sperry Rand Corporation, N®w York (USA)

Gasentladungs-Darstellungsvorricfctung

Die Erfindung bezieht sich auf ein» Gasentladungs-Dar« 8tellungβvorrichtung·

ist bekannt, eine digital adreesierbare optleohe Daretellungevorrichtung der Punkt-Katrisc-Art zu schaffen, die einen Elektronenstrahl selektiv so einstallt, daß er auf einen Phosphorschirm auftrifft und somit eine Darstellung liefert. Die Einstellung des Strahles wird durch einen Stapel von Sekundäremiesionskathoden- oder Dynoden-Elektroden erreicht, dlο durchgehende Öffnungen aufweisen, die eine Vielzahl von Kanälen zur Einstellung des Strahles bilden. Digitale, an elektrisch isolierte Teile der Dynoden angelegte Spannungen bewirken, daß dor Elektronenstrahl aus einen ausgewählten Kanal austritt und auf einen Phosphorschirm auftrifft. Sie Innenoberflächen der Kanäle sind mit Sekundärelektronen aussendendem Material zur Erzielung einer StrahlVervielfachung tiberzogen· Bei Vorrichtungen dieser Art 1st eine Strahlvervielfachung aufgrund der Strahl-ZweitellungSWirkung des Durchgange durch die Dynoden erforderlich. Eine Kathode mit einer unzweckmäßig großen Oberfläche ist bei derartigen Vorrichtungen

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erforderlich, um eine Elektronenquelle zu schaffen. Somit ist verständlich, daß eine derartige Vorrichtung den Nachteil aufweist, daß sie komplizierte Dynoden-Adresslerelektroden und unzweckmäßige Kathodenanordnungen erfordert. Eine derartige Vorrichtung hat den weiteren Nachteil, daß sie eine nicht für alle Anwendungen ausreichende Helligkeit aufweist und keine Speichervorrichtungen zur kontinuierlichen Darstellung eines Bildes nach dem Entfernen der Adressiersignale hat. Dieser letztere Nachteil ist insbesondere bei entfernt angeordneten Rechner-Daten-Verbindungsdarstellungen unerwünscht, da die erforderliche kontinuierliche Erneuerung der dargestellten Bilder die Nachrichtenkanäle unzulässig besetzt.

Punkt-Hatrix-Darstellungsvorrichtungen unter Verwendung des Gasentladungaprinxips sar Erzeugung der Darstellungsbeleuchtung sind außerdem bekannt. Obwohl eine derartige Vorrichtung normalerweise eine für die meisten Anwendungen ausreichende Helligkeit liefert, wies sie bisher zahlreiche Nachteile auf. Beispielsweise erfordern bekannte Gasentiadungs-Darstellungsfelder komplizierte Adreasierungsauarüstungen zur selektiven Zündung der Elemente der Darstellungsvorrichtung. Dies Problem wird besonders bei Vorrichtungen mit großen Darstellungsfeldern einer bei vielen modernen Anwendungen erforderlichen Art erschwert. Bekannte G&sentladungs-Darstellungsvorrichtungen weisen außerdem in vielen Fällen den Mangel auf, daß sie Verzögerungen in der Darstellungszellenionisation aufweisen, die die Geschwindigkeit mit der eine Information geliefert werden, kann, begrenzen. Dies ergibt in vielen Fällen eine flackernde Darstellung oder nicht zündende Zellen. Zusätzlich schließen viele bekannte Arten

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von Gasentladungs-Darstellungsvorrichtungen keine Speichervorrichtungen ein, so daß sie die unerwünschten, weiter oben erläuterten Beschränkungen aufweisen.

In der Vergangenheit wurden viele Anstrengungen gemacht, um diese Nachteile zu beseitigen. Beispielsweise sind Dai-stellungsvorrichtungen bekannt, di: das Problem der Xonisa» tioneverzögerung dadurch lösen, daß eie Zwei-Ebenen-Gasentladungszellen verwenden, die über kleine Öffnungen in gemeinsamen Kathoden in Verbindung stehen* Das Gas in den Zellen einer Ebene wird ionisiert, und die metastabilen Atome des Gases diffundieren durch die kleinen Öffnungen in die Verbindungszellen und ergeben somit eine Vorionisation des Gasee hierin. Zusätzlich ergibt eine derartige Vorrichtung eine serielle Adressiertechnik, die die erforderliche Adreseier-Auerüstung in gewisser Hinsicht verglichen mit bekannten Lösungen vereinfacht, jedoch weiterhin relativ komplizierte Adreseier-Schemen für große Anordnungen von Zellen erfordert, die hell genug sind, um leicht sichtbar zu sein. Zusätzlich leiden derartige bekannte Verrichtungen unter der Beschränkung, daß sie keine Spolchereigenschaftan haben und somit eine kontinuierliche Erneuerung der Darstellungen erfordern, wie es weiter oben erläutert wurde. Ee wird weiterhin angenommen, daß eine derartige Vorrichtung im Betrieb auf die Verwendung einet» Gases mit zwei Beetandteilen, wie z. B. die Penning-Mifschung (99»5 5& Neon und 0,5 $> Argon) beschränkt ist.

Andere bekannte Gasentladungs-Baretellungsvorrichtungen, die Speichereinrichtungen einschließen, erfordern normalerweise unzulässig komplizierte Adressierungs-Scheinen

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und können möglicherweise den Nachteil von Ionisationa-VerzÖgerungen aufweisen·

Obwohl bekannte Gasentladungs-Darstellungsvorx'ichtungen verschiedentlich einige der oinsölnen, oben erläuterten Probleme lösen können, jedoch gleichzeitig andere Probleme und Schwierigkeiten mit sich bringen, wurde bisher keine Darstellungevorrichtung geschaffen, die alle oben genannten Probleme löst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungs-Darstellungsvorrichtung zu schaffen, die di» oben erwähnten Nachteile vermeidet»

Eine erfindungegemäße Gasentladunge-Darstellungsvor-

richtung umfaßt ein Element, das ansteuerbar ist, um eine

v-Glimmentladung des Gases zu erzeugen, eine Vielzahl von Elektroden, die jeweils eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen, und die in einer gestapelten Anordnung angeordnet sind, wobei sich die Öffnungen der Elektroden miteinander in Deckung befinden und eine Vielzahl von sich zwischen dem Element und einer Vielzahl -von Gasentladungszelle» erstreckenden Kanälen definieren, wobei die Elektroden selektiv mit einer elektrischen Potentialquelle verbindbar sind, so daß eine Gasentladung in ausgewählten Zellen durch Ausbildung einer Gasentladung in den entsprechenden Kanälen erfolgen kann.

Eine bevorzugte AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Gasentladungs-Daretellungsvorrichtung, die «in Adressier-Schema verwendet, das eine bisher unbe-

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kannte Einfachheit ergibt, die insbesondere bei Gaaentiadungs-DarStellungen mit großen Feldern zweckmäßig ist. Das AusfUhrungsbelspiel weist Speichereigenschaften auf, löst die Schwierigkeit der loniaationsversögerungen -und ist in der Wahl des ionieierbaren Gases nicht beschränkt. Diese Merkmale ergeben eich bei einem relativ einfachen Aufbau, der wirtschaftlich herzustellen ist.

Diese Ausführungeform umfaßt einen Behälter au.r.Lieferung eines ionieierbaren Gases und die Vielzahl von Gasentladungs-Speichereellen. Die Adressierung«-Anordnung der Vorrichtung schließt die Vielzahl von Elektroden ein, die jeweils die Vielzahl von hindurchgehenden Öffnungen aufweisen· Die Adresslerunge-El©ktroden sind in einer gestapelten Anordnung derart angeordnet, daß die Öffnungen miteinander ausgerichtet sind« um die gaeleitendon Kanäle zu bilden, die sich jeweils von dem Behälter zu den Speicherzellen erstrecken· Die Adroasierelektroden sind selektiv mit der elektrischen Potentialquelle verbindbar„ wodurch Gas» entladungssäulen von dem Behälter durch ausgewählte Kanäle erstreckt werden, und wodurch Gasentladungen in ausgewählten Speicherzellen gezündet werden·

Alternativ kann eine Modifikation der bevorzugten Ausführungeform bei Anwendungen verwendet werden, bei denen IonisationenVerzögerungen zugelassen worden können. Diese Modifikation umfaßt den Aufbau der weiter oben beschriebenen Vorrichtung, wobei der Behälter durch ein Kathodenelement ersetzt ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen·

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert·

In der Zeichnung zeigen:

Fig· 1 eine auseinandergesogene perspektivische An· eicht der Vorrichtungt

Fig. 2 eine auseinandergebogene perspektivische Ansicht der modifizierten Vorrichtung«

Die in Fig. 1 dargestellte Gasentladungs-Darstellungsvorrichtung 10 umfaßt einen Behälter 11 zur Aufnahme eines ionieierbaren Gases, einen Stapel von Adressier-Anoden-Elektroden 12 und eine Vielzahl vca iSasentladungs-Darstellungezellen 13·

Aus der folgenden Beschreibung wird verständlich, daß die elektriachleitenden Elemente der Vorrichtung 10 aus irgendeinen geeigneten Metall bestehen und daß die elektrisch isolierenden Elenente der Vorrichtung aus Irgendeinem geeigneten Isoliermaterial bestehen können. Eine geeignete Auswahl der-Materialien kann beispielsweise in einer Nickel-Eisen-Legierung (51 & Nickel und 49 £ Eisen) von der weitgehend bei Elektronenröhren-Anordnungen kommerziell verwendeten Art bzw. Natronkalk-Glas bestehen· Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser Materialien sind im wesentlich identisch, wodurch sich in der Technik gut bekannte Herstellungsvorteile ergeben.

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Es 1st weiterhin verständlich, daß die Vorrichtung mit Hilfe irgendeine« zweckmäßigen (nicht gezeigten) Verfahrens mit einen geeigneten ionisierbaren Gas gefüllt werden kann, wie z. B* mit der "Penning"-Mischung (99,5 % Neon und 0,5 # Argon)· Der Behälter 11 umfaßt ein Kathodenplattenelenent 14, eine elektrisch isolierende Abstands· Zwischenplatte 15 und ein Anodenplattenelement 16. Durch das Zusammenfügen der Zwiseitenplatte 15 und der Elemente 14 und 16 wird ein Behälter gebildet, der wie vorstehend beschrieben mit einem ionisierbaren Gas gefüllt werden kann. Eine geeignete Ionisations-Potentialquelle 17 ist über einen die Entladung stabilisierenden Widerstand 20 aus noch zu erläuternden Gründen an das Kathodenplattenelement i4 und das Anodenplattenelement 16 angeschaltet· Aus Bezugsgründen ist das Anodenplattenelement beispielsweise ait Erdpotential verbunden* Eine Vielzahl von Öffnungen ist durch das Anodenplatteneleaent 16 hindurch angeordnet und bildet eine regelmäßige quadratische Matrixanordnung aus Gründen, die noch welter erläutert werden. Zu Darstellungszwecken ist eine 8 χ 8-Matrix von 6k Öffnungen dargestellt.

Der Stapel von Adresaier-Anoden-Elaktroden 12 umfaßt Anodenplatten 21, 22, 23, 2k, 25 und 26, die jeweils eine Vielmahl von hindurchgehenden Öffnungen aufweisen, die eine Matrixanordnung bilden, die der in bezug auf das Plattenelement 16 beschriebenen Art gleich ist. Die erforderliche Anzahl von Adressier-Anoden wird entsprechend der Anzahl von öffnungen in einer noch zu beschreibenden Weise ausgewählt. Zwischen den Adressier-Anodenplatten 21„ 22, 23, 2k, 25 und 26 sind elektrisch isolierende Platten 29,

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3Op 31» 32 und 35 eingefügt,, die jaw* S. Λ ε oisie Öffnungen aufveisea, die in eiae;:· Ik? hs&itg; auf dio sier-Anordenp."! »tterA 21-26 beschriebenen. Art älis/l Art angeordnet sind« Ziisätzlicix i.g"'; «γ.·Ιώ.ϊ.- n±t QTfnmv-gmi versehene It-iclierplat vS 34 z«jieeh.fciffi. dais ■■.;.?-annp 16 und der Adressisrelekirodi* 21 β

Jeder ά&τ Adrecsior-ßxiodenp.'.SLv^&B i."⁵ » 26 elektrischleiterido Taiio, die vok»c;u:c.p3.<J ^-r e i.ak trat" ch isoliert sind, -fc'obei oine Hälfte dor·.· Qi'ii'/isger^ jeder /jaod©?!.-platte jeweils in einem der Teile 'Ay.-^v'VcdaH,^ £«t« BeiapitslS weise umfaßt die Adressier·»AttedenyJUi^fco «2! dr'.s Teile J5 und 36, während dia Adreeeier-Anodssriiy.l.f.'.tjs --?? die T'slJLc 3'* wad 38 umfaßt. Der Teil 35 enthält eine FO*tß der b&ns«cbbe.rtexi Spalten der Matrix von bffnungan? «pd ecr ^J.'eil 3^ e die andere Ralf te hiervon. Der Teil ^? ^ η thäi ί; ®ine der benachbarten i?C3ihen der Matri.s:, ?·;ΐϊ;^9ϊ,α d^::* Teil ;.J8 die andere Hälft© hiervon entfelllt«,

Die Adresaier-AHodenplatt© ^3 i-aft.it Ttäile 39 und kO_r während die Adresoier-Anodönplo.t^© i>';- cAt, Teile 4i und 42 umfaßt. Der T«il 39 enthält eino H&..Tf·*^ van abw Paaren benachbarter Spalten der 1*&*:ν1ζ -:»: O'-.ffiiurtgcn_c der Teil 4θ enthalt die andere n""J,;.^w£ I::lirv«n_t Der T^iI ^1 enthält eine Häl.fta der ebwecb.soJ.iii-c.n .-'aire boriaelibarier¹ Reihen der Matrix, während der TVii 42 Si^ andere Käli'te hiervon enthält.

Die Adreasier-Anodenplatte Z$ nsfai't die Teil© 43 und 44, während die Adreesier-Anodenpli, tte Za ö±& Teile 45 und 46 umfaßt. Der Teil 43 enthält «inc <■?&"!Pto der abvechgelndan

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_CT 9 ~

Spalten der Matrix von Öffnungen, und der Toll kk enthält die asidere Hälfte hie-rvon·-Der Teil·&5 enthält eine Hälfte der abwechselnden Röihen der M«itris, während der Tail k6 die andere Hälfte hiervon enthält»

Aus der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist zu erkennen« daß die Adres öler-Anodötiplat ten 21, 23 und 25 jeweils in ihrer Fona identisch mit den Anodenpl&tten 22, 2k und 26 sind, jedoch zu diesen rechtwinklig angeordnet sind» Ändere Anodenaziordnungön und «au©richtungen sind ebenfalls möglich.

Die Teile 35 - '*<> sind mit Adressiersehaltungen 51 Jeweils über Leitungen 52 » 63 verbundsn. Die Adressierschaltungen 51 umfassen üblich© Schaltungen zur selektiven Zuführung entweder oi&as positiven oder negativen Potentials an Jede der Leifcmgen 52 - 63, und swar &nt eine and aus Gründen, die noch erläutert werden müssen.

Die Vielzahl von Gas&atladuzigs-Darätullungszellen umfaßt eine Kathodexiplatte 70, eine elektrisch isolierende Platte 71 wnd einen durchsichtigen Matall^Änodexifilm 72, der auf der Obex'fläeiio 73 einer durchsichtigen Isolier-Dsckplatte 7% angeordnet ist. DAo Platten 70 und 71 weisen jeweils eine Matrix von hindurchgehenden Öffnungen auf, die in einer Weise angeordnet ist, die dor in bezug auf das Plattend!«mont 16 beschriebenen gleich ist. Der Anodenfilm 72 umfaßt irgendeinen geeigneten durchsichfeigan Metall film, wie z. B. Eixmoxyd, dar auf der Oberfläche 73 der Platte "Jh niedergfoschlagen Igt« Susätsslich ist eine mit Öffnungen verstilit-mö Isolierplatte 69 zwischen dor

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Adressier-Anodenplafcte 26 und der Xatiiodanplatfcs 70 gefügt» Es let verständlich, daß die "ielsss-hl von Öffnungen in der J&.&fchod«mp1.atta 70 und die cvrfc sprechende Vielzahl von Öffnungen in der Isolieipliit i-c· 71 ssasarjssii rait desn /modonfilm 72 di» Vielaa'hl -von. rj:i« äs iliidungn seilen ;3 bildet.

Alternativ kann ain feänee Mei£üao!;z iissteila dea Anodenf Hais 72 vsx'wendet werden, Jßiiria woiiiire «.1 Anordnung besteht in dar VörwentSiir^ sinar aiit o vereehanen MetalI~A.-.iod&riplatt© ixiisl^ilö der d Platte 7^ und dom Anodanfila 72, ΐ-oböx «11 eise rai -i 0fi'xi versehen© Platte in geeigneter »/»iss ii.'agöd;3.chi*:fc iä^« ubs das ionisierbare G&3 si

Eine geeigne to Quelle 75 für oin "'

rechterhaltungspotenfcial iat an. die Katliodenpiatt«. 70 und die Anode 72 aus noch zti erlärtterndor:. Orunden -fageeoaloseen. Die Kathodenplatt« 70 ist «a'fserdea: über oi.nan "-'(oller· widerstand 1/6 mit auereichender öröß© nait doHn Vnocenplair·» ten-Element 16 an dessen ErövorbinchiEtf verbunden_t u?'d z*.-tir· aua Gründen, die noch »ta erläutern sind.

Es ist verständlich» daß es durch Uakahruiig der Polarität dar Quelle 75 «nd durtuh Verwendung einer geeigneten Konstruktion für dia Elek-Srod« 72 snöglich ist, dl& Kathodenplatts 70 ale Anods und d:L«st jähous 72 als Kfethods zu verwenden.

Das Anodenplatteu-Eloaant Ifcj die Adrösaier-El^':ctrodanplatten 21 - 2S, die Isolierplatte.?! 29 - 3^ sowie dia

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Isolierplatten 69 und 71 und die Kathodenplatte 70 sind derart in bezug aufeinander gestapelt, daß die jeweiligen Offnungs-Metrizen miteinander ausgerichtet sind, um eine Vielzahl von gaeleitt-nden Kanälen sa bilden« die s:\ch von dom Behälter 11 jeweils asu der YlslssusKi, von Gasentladung»- zellen 13 erstrecken*

Die Platten und die Plattanalsir.eiate \h - 16„ 21 - 26, 29 - 3^, 69 - 71 und 7^ sind aneinander anliegend gestapelt, und an ihren Kanten mit Hilfe irgendwelcher (nicht gezeigter Mittel abgedichtet, -xm eine« gasdichten Aufbau zu bilden. Alternativ können die den kv.sTbav 10 bildenden Platteneieiaonte innerhalb eines gaadioir&en *nicht gezeigten) Gehäuses befestigt werden, ^'obai die elektrischen Verbindungen durch gasdichte Abdichtungen ±n dem Gehäuse erfolgen.

Die BetriebepriiiEipien der '/orrielitungen werden nun. unter Bezugnahme auf Fig. 1 erlS^tert» Das in dem Behälter 11 enthaltene Äas wird cure!? dia Potentialquölle 17 ionisiert» so daß eine G-lissruentladung fiber der Oberfläche des Kathodenplattenelementea 1'4 hervorgsruran wix'dc Das Gosentladungs-Aufrechteriialtungspoteri-sial vird mit Ii'ilfeder Quelle 75 längs der Daretellängsze13 en 13 angelegt. Durch geeignetes Anlegen von poaitii-an und negativen Potentialen mit Hilfe der Adresaierscha?.tungen 51»und zwar wahlweise an die Teile der Adrosoiar-im.odenplatten 21 bis 26 erstreckt eich eine Gasentladungsäule durch diese Platten in einem ausgewählten Kanal hindurch und tritt aus der ausgewählten Öffnung in der Anadenplatt 26 aus. Teilchen von der angeregten Gasentladung«säule treten in

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die zugehörige Darstellungszelle 13 ein und ionisieren das Gas in dieser teilweise, wodurch eine Zündung dieses Gases durch die von der Quelle 75 angelegte Spannung bewirkt wird. Die Quelle 75 hält die Entladung in der ausgewählten Zelle aufrecht, nachdem die Entladungssäule crarch Entfernen der Adressierpotentiale gelöscht wurde* Es 1st somit verständlich, daß das durch die Quelle 75 gelieferte Aufrechterhaltungepotential so gewählt werden muß, daß es zwischen dem ZUndpotential des Gases in den Darstellungszellen in von der Gasentladungesäule von den Adressleranoden teilweise ionisiertem Zustand und dem Zündpotojitial des Gases liegt, wenn dieses nicht auf diese Weise ionisiert ist.

Die genaue Betriebsweise der Vorrichtung 10 wird nun in Form der selektiven Zündung ainer Gasentladung in einer Darstellungszelle 80 erläutert· Bei - wie oben erwähnt angelegten Potentialen von den Quellen 17 und 75 werden die Adres«i«rschaltungen 51 ao betätigt, daß sie positive Potentiale an die Teile 35» 37, 39, fci» &3 und 45 Jeweils der Adressier-Anodenplatten 21 - 26 liefern, wobei den Teilen 36, 38, kO, k2, kh und k6 negative Potentiale zugeführt werden. Unter diesen Bedingungen erstrecken sich die Entladungesäulen durch alle Öffnungen des Teiles 35 und werden am Durchgang durch die Öffnungen des Teils 36 gehindert. Von den durch den Teil 35 hindurchgehenden Entladungseäulen werden lediglich die auf den Teil 37 auftreffenden hindurchgeleitet» Die auf den Teil 38 auftreffenden Säulen werden am weiteren Verlauf gehindert. Auf gleiche Weise werden lediglich die durch den Teil 37 hindurchgehenden Säulen, die auf den Teil 39 auftreffen, durch diesen hindurch weitergleitet. Die auf don Teil 40 auf-

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fcii'fii'i'euden *'äi'lsi.i aardca ωη vai. fcs-xen Vorlauf gehindert. In gl©ii.s3it!r '^ise wird die AttäSiihl eon HSiitlädmigßeäulen ■wel-tfirJiiri :,Λνίϋΐ die Λ»?odkvn.pla I;tet> 2k, 25 und 26 verringart, biy üödiglich iiitia 5 au Is au:? dor Öffnung 81 der iikiodenplatts ,20 austritt, die dia tmsgowühlte Zslle 80 auf die obt.a beschriebene Heie© aündet. Mach der Zündung wird ein Mt. s-«or von bol such ta Lsii Zöllen dux-ch das Aufrechterhaltungspotential von der Quelle 75 angesteuert gehalten, bii as dui^ch. die usooientahe Verringerung oder Entfernung dieses? Potentiale gelöscht wird«

Es ist -t:-er»t3ndllch, daß die Amplituden der positiven, von drin Adressier schal tungan 51 an die Jeweiligen Adressier·-&nodenx3laiten. 21 - 26 angelegten Potentiale in anwach*«nder Weis« darart ausgewählt werden, daß sie den anwachsenden Entferntmgan der jeweiligen Anodenplatten von dem Beliä.l te.r 11 eiitspi-eohorid gut bekannter Ga sen ti adungsgesetsre entsprechen. Die Spannungen müssen außerdem so ausgewählt warden, daß sie einen Gauentladungsdurchbmach zwischen irgendwelchen der Anoden 16 und 21 - 26 in einer noeb klairaus teil enden Weise ausschließen. Ein Durclibruch jüviB "Vieitsrhin zwi3ch«n der Kathodenplatte 70 und irgendeiner der Elektroden 11, 16 und 21-26 verhindert werden. Dies wird durch den Isolier- oder Entkopplungswidarstand i6 erreicht» der einen nennenswerten Stromfluß zwischen dieaen vorhindert. Im allgemeinen ist eine elektrische Verbindung zwischen der Kathoüenplatte 70 und dem Anodenplattenelement 16 erforderlich, um zu verhindern, daß die Kathodenplatte 70 auf einem willkürlichen Potential schwimmt, iwas einen unerwünschten Durchbruch zwischen der Kathodenplatte 70 und den Adressier-

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Anodenplatten 21-26 hervorrufen würde.

Es ist weiterhin verstündlich, daß die von den Adressierschaltungen 51 gelieferten Potentiale schmale Impulse mit einer zur Zündung der Zellen 13 ausreichenden Dauer sein können, die nach ihrer Zündung durch die Quelle 75 im gezündeten Zustand gehalten verden. Es ist weiterhin verständlich, daß das Gas in dem Behälter 11 nur dann impuls förmig ionisiert werden kann, wenn ausgewählte Darstellungszellen gezündet werden sollen, oder das. Gas kann alternativ in einem kontinuierlich ionisierten Zustand gehalten werden, und zwar in Abhängigkeit" von dem Verwendungszweck, für den die Vorrichtung verwendet wird.

Aufgrund der binären Art des AdressierSchemas der Vorrichtung können die Adressierspannungen in einfacher Weise durch eine digitale Signalquelle gesteuert werden. Somit können Muster mit Hilfe der Zellen 13 entsprechend Signalen dargestellt werden, die von einem Digitalrechner geliefert werden, wodurch die Erfindung insbesondere zur Lieferung von rechnergesteuerten Darstellungen geeignet gemacht wird. Die neuartige Speichereigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbessert weiterhin die Verwendbarkeit der Darstellungsvorrichtung 11 für diese Anwendung, wie es weiter oben erläutert wurde. Speziell sind zwei 2ⁿ Darstellungezellen mit Hilfe von η Adressier-Anoden und 2 elektrischen Verbindungen su diesen auswählbar.

Da keine Serienwiderstände in den Kreisen der Darstellungszellen 13 verwendet werden, treten keine Spannungsabfall e auf, wenn eine große Anzahl von Zellen ge-

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zündet wird, wodurch eine fehlerhafte Zellenzündung verhindert wird, die bei diese Widerstände fordernden Vor«· richtungen auftritt.

Bei einer Aueführungsform der Darstellungavorrlchtung 10 haben eich die folgenden Parameter bei einer 4 χ ^-Anordnung als geeignet herausgestellt« die nach den oben beschriebenen Prinzipien arbeitet- Das Anodenplattenelement 16 und die Adressier-Anodenplatten 21 - Z6 waren 0,15 mm (0,006^N) dick, wobei eine Matrix von Öffnungen mit 0,5 mm (0,02") Durchmesser verwendet wurde,, deren Mittelpunkte voneinander einen Abstand von 2,03 mm (0,080ⁿ) aufwiesen« Die Kathodenplatte 70 hatte eine Dicke von 0,25 taa (0,01ⁿ), wobei die öffnungen einen Durchmesser von 1,01 mm (0,04") aufwiesen« iDie Isolierplatten 29 - 34 und 69 waren jeweils 0,5 an (0,02") dick, wahrend die Isolierplatte 71 1,2 an (0,05") dick war und alle Isolierplatten eine Matrix von öffnungen ait eines Durchmesser von 1,02 nua (0.04") aufwiesen. Die Zwischenplatte 15 hatte eine Dicke von 2,5 ■» (0,1*). Die öffnungen mit relativ kleinem Durchmesser durch die Adressier-Anodenplatten 21-26 verhindern das Auftreten von äußerem Licht von dem ionisierton Ga* in dem Behalt er 2 an den Darstellungszellen 13. Die Vorrichtung 10 wurde mit einer "Penning"-Mischung mit einem Druck von ungefähr 40 Torr gefüllt.

Ia Verhältnis au den oben angegebenen Parametern führte die Quelle 17 dem Kathodenplattenelement 14 -200 V in bezug auf das Anodenplattenelement 16 zu, während der Anodenplatte 72 in bezug auf die Kathodenplatte 70 + 200 V von der Quelle 75 zugeführt wurden. Die den Teilen der Anodenplatten 21-26 zugeführten Adressierpotentiale waren

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20, kO, 60_t 80, 100 und 120 Y in bezug auf die Elektrode i6, wobei ein negatives Potential, von -kO V den Teilen zugeführt wurde, die einen Durchgang der Gasentladungseäule verhindern sollten, wie ea weiter oben beschrieben wurde·

Bs ist verständlich, daß die angegebenen Beiriebsparameter nicht kritisch sind und daß Abweichungen von diesen bei der Anwendung der Erfindung durchgeführt werden können.

Bs ist nunmehr verständlich, daß, obwohl die bevorzugte AusfÜhrungsform der Erfindung in Form einer 8 χ 8-Matrix von 64 öffnungen erläutert wurde, Matrizen von 10.000 oder 100.000 Öffnungen bei praktischen .anwendungen der Erfindung verwendet werden können. Zusätzlich können sowohl rechteckige als auch quadratische Matrizen verwendet werden. Eb ist verständlich, daß der Rahmen der Erfindung nicht auf Natrixanordnungen oder auf das bestimmte Muster von Teilen der Adressier-Anoden beschränkt ist, wie es weiter oben beschrieben wurde. Andere Öffnungemuster und Adres- »ier-Teile können verwendet werden«

In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugsziffern in bezug auf Fig. t gleiche Teile, wobei in dieser Fig. 2 eine Modifikation der Ausführungsform nach den Figuren 1 a und 1 b dargestellt ist. Der Behälter 11 nach Fig. 1 ist durch ein Kathodenplattenelement 85 ersetzt* Bei dieser Anordnung erfordert der Teil 35 oder der Teil J6 der Anodenplatt· 21, durch die G&s-Entladungssäulen erzeugt werden, eine ausreichend große Adressierspannung zur Einleitung von Entladungen von dem Kathodenplattonelement 85, Außerdem ist der nunmehr in Reihe alt des Kathodenplattenelement 85 ge-

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schaltet· Widerstand 20 nunmehr entfernt oder weist einen sehr niedrigen Wert auf, um einen nennenswerten Spannungsabfall an die-sem Widerstand zu verhindern, wenn die verschiedenen 3Sntiadtmgssäulen gezündet worden.

Ea ist verständlich, daß die verschiedenen, hei dem Aufbau der beiden oben beschriebenen Ausftihrungsformen erforderlichen Platten in einfacher Weise mit Hilfe gut bekannter Photo-Ätztechniken borge β teilt werden können, sodaß sich eine Vorrichtung ergibt, die -wirtschaftlich herzustellen ist.

Die Adressier-Anodenplatten 21-26 sind von einem einfacheren Aufbau als die Adressier-Platten bekannter Elektroftenstrahl-Darstellungsvorrichtungen der weiter oben beschriebenen Art, da die öffnungen durch die Platten der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinen Überzug durch Sekundärelektronen abgebendes Material erfordern, wie es bei diesen bekannten Vorrichtungen erforderlich ist. Weiterhin sind die weiter oben beschriebenen, bei bekannten Vorrichtungen erforderlichen Kathoden mit über/mäßig großen Flächen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich» Die erfindungsgemafie Darstellungsvorrichtung kann einen in einfacher Welse ausfuhrbaren Plasmabehälter oder eine einfache Kathodenplatte verwanden·

Es ist weiterhin verständlich, daß Hohlkathoden-Lichtquellen für die Daratellungassellen 13 'rarwendet werden können, wodurch sich die Vorteile ergeben, die in dem deutschen Patent ,.· (Patentanmeldung P2U7 919·l) der gleichen Anmelderin beschrieben sind.

Patentansprücheι

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   η J Gasentladung· »Darstellungsvorrichtung, gekennzeichnet; durch ein zur Erzeugung einer Glimmentladung des Gases ans teuerbar ee Element (|4_t 8^ eine Vielzahl von Elektroden (21, ZZ, 23, 24, 25, 26), die jeweils eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen und gestapelt angeordnet sind, wobei sich die öffnungen der Elektroden (21 -26) in Deckung befinden und ein· Vielzahl ▼on sich zwischen de« Element (i4, 85) und einer Vielzahl -von Gaeentladungezellen (13) erstreckenden Kanälen definieren, wobei die Elektroden (21 - 26) selektiv alt einer elektrischen Potentialquelle ($1) verbindbar sind, so daß eine Gasentladung in ausgewählten Zellen durch Ausbildung von Gasentladungen in den entspree*^ üden Kanälen erfolgt·

   2. Vorrichtung nach Ansprudh 1* dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (21 - 26) zwei elektrischleitende und voneinander elektrisch getrennte Teile (35 - 46) aufweist, wobei die Öffnungen und die Teile (35 - 46) derart angeordnet sind, daß bei Anlegen von positiven Potentialen an einen Teil jeder Elektrode (21 - 26) in bezug auf das an das Sleaent (i4, 85) angelegte Potential eine Gasentladung_v in ausgewählten Kanälen und entsprechenden Zellen auftritt·.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_f dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21 - 26) eine plattenfttraige Fora aufweisen und aufeinanderfolgend abwechselnd mit alt öffnungen versebenen Isolierplatten (29» 30, 31» 32, 33) in der stapelfSralgen Anordnung angeordnet sind.

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   4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die erste (21) der Elektroden (21 - 26) in einer ersten Richtung unterteilt ist, um das entsprechende Paar von Elektrodenteilen (35* 36) zu bilden, und daß eine zweite Elektrode (22) in einer zweiten,, zur ersten Richtung senkrechten Richtung unterteilt ist, um das entsprechende Paar von Elektrodenteilen (37* 38) zu bilden.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Elektroden (21, 22) durch dritte und vierte Elektroden (23, 24) ergänzt sind, wobei die dritte Elektrode (23) entlang zu der ersten Richtung parallelen Linien in vier Streifenbestandteile unterteilt ist, von denen die ersten und dritten Streifen einen Elektrodenteil (39) und die zweiten und vierten Streifen zusanmen den anderen Elektrodenteil (4o) bilden, und daß die vierte Elektrode (24) entlang zu der zweiten Richtung parallelen Linien in vier Streifenbestandteile aufgeteilt ist, von denen die ersten und dritten Streifen zusammen einen Elektrodenteil (4i) und die zweiten und vierten Streifen zusawaen den anderen Elektrodenteil (42) bilden.

   6· Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Elektroden (21 - 26) derart ist, daß eine Entladung in irgendeiner ausgewählten Zelle der Zellen ., , , durch Anlegen von positiven Potentialen an den einen Teil Jeder Elektrode (21 - 26) auftreten kann.

   7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungezellen (i3)

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   durch eine Kathodenplatte (?0) »ine Anode (?2) und «Ine zwischen der KatJiodenplatte (70) und d©r Anode (72) ein» gefügte Isolierplatte (71} geschaffen sind, wobei die Kathodenplatte (70) and die Isolierplatte (71) Öffnungen aufweisen, die sich mit dan Offnuiagen In. don Elektroden (21 - 26) in Deckung befinden,

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie zusammen mit einer Quellt; (75) eines Gßgentladungs-Aufrechterhaltungspotenti&ls -verwendet ist, die zwischen der Anode (72) und der Kathodenplatte (70) engelegt ist.

   9· Vorrichtung nach ein©» der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Urzeugung einer Glimmentladung dss Gasos ansteue2?bare ülement 3in K&thodenplatteneleraent (i4) ist, das mit. Abstand von einem Anodenplattenelement (ΐ·5) angeordnet ist, welche:;; mit den Öffnungen in den Elektroden (21 - 26) in Deckung befindliche Öffnungen aufweist, wobei ain Behälter für ein ionisierbares Gas zwischen dem Kathodenplattenelement (i''·' und dem Anoden™ plattenelement (i6) angeordnet ist.

   10« Vorrichtung nach einem der ArA3;yrüch« 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Urzeugung einer Glimmentladung des Gases anateuerbare Element ein Kathodenplattenelement {8.5/ rlst, das von einer b©ßfii:hbarten_t als Anode angesteuerten Elektrode (21) durcb «iii-ii dazwischen angeordnete Isolierplatte (3*0 getrennt i« „

   11. Vorrichtung nach einem der voifeargehenden An-

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   Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21 bis 26) Öffnungen In einer regelmäßigen rechteckigen oder quadrat is chex?. Anordnung aufweisen,

   12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusammen mit der Quelle (51) i"ür elektrische Potentiale verwendbar ist, die Adressier schaltungen bildet.

   13« Vorrichtung nach eineis der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung in ausgewählten Kanälen Speichereigenschaften ergibt<,

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