DE2320934C3 - Vorrichtung zur Bestimmung der optischen und fotoelektrischen Eigenschaften und ihrer Verteilung auf Flächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der optischen und fotoelektrischen Eigenschaften und ihre Verteilung auf Flächen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen werden insbesondere in der Elektronik, Lichttechnik, Astronomie, Textil-, chemischen Industrie und anderen Wirtschaftszweigen eingesetzt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits bekannt (vgl. N. A. Sobolev, A. G. Borkovski,

N. O. Chechik, R. E. Eliseev, »Fotoelektronengeräte«, SU-Verlag »Nanka«, 1965, 4, Seite 379). Mit dieser bekannten Vorrichtung ist aber keine automatische Bestimmung der optischen und fotoelektrischen Eigenschäften und ihrer Verteilung auf größeren Flächen gleichzeitig möglich. Vielmehr müssen zur quantitativen Auswertung der Verteilung der Eigenschaften die auf einem Leuchtschirm anfallenden Daten in Form von Kurven für die Abhängigkeit der einzelnen Werte von

ι ο den einzelnen Stellen der Flächen verarbeitet werden.

Diese zusätzliche Auswertung bzw. Verarbeitung erfordert gewöhnlich ein Decodieren von der jeweiligen Eigenschaft entsprechenden Ortskoordinaten der zu untersuchenden Fläche mittels dieser Kurven und das Auftragen, ausgehend von den erhaltenen Angaben, von Zonen gleicher Werte auf Papier. Die Meßgenauigkeit aufgrund der Decodierung der Kurven ist nicht hoch, und die graphische Datenverarbeitung nimmt viel Zeit in Anspruch.

Die bekannte Vorrichtung gewährleistet also nicht die erforderliche Genauigkeit, Geschwindigkeit und Übersichtlichkeit

Es ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt (vgl. »Leitz Mitteilungen für Wissenschaft und Technik«, Suppl.

r> Band I, Heft 2, Seiten 34 bis 39, und Heft 3, Seiten 79 bis 86), die eine quantitative Auswertung sichtbarer und nur sichtbarer Bilder ermöglicht Das heißt, ein sichtbares Bild, das z. B. durch ein Mikroskop von einem Objekt mit ohnehin sichtbarer Struktur erzeugt wird, wird quantitativ auf das Auftreten bestimmter Grauwerte ausgewertet, wozu die Fernseh- und Computertechnik eingesetzt wird, indem das ohnehin sichtbare Bild auf den Schirm einer Fernsehkamera geworfen wird, wo es einer digitalisierten Abtastung unterzogen wird, so daß

Vi die Ausgangssignale der Fernsehkameraröhre einem Digitalrechner zugeführt werden können, der dann für einen bestimmten Grauwert eine einfache Addition der vorhandenen Impulse vornimmt und das Ergebnis ausdruckt.

DaneDen gibt es noch ein Sichtgerät, d. h. einen Monitor, der zusätzlich einem menschlichen Beobachter das an sich bereits durch das Mikroskop sichtbare Bild anzeigt, ohne daß der Monitor sonst etwas mit der Auswertung zu tun hätte.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine quantitative Auswertung der Verteilung optischer und fotoelektrischer Eigenschaften, die auch unsichtbar sein können, auf Flächen automatisch mit erhöhter Meßge-

■>o schwindigkeit und -genauigkeit erhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

η Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z. B. zum automatischen und schnellen Messen der Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit der Fotokatoden von Fotoelektronenvervielfachern, Fotozellen, Mehrzellen-(Matrix-)Strahlungsdetektoren, der optischen Dichte

ho von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Materialien, der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit von Schirmen und anderen Leucht- und Reflexionsflächen verwendet und zur Bestimmung der Teilchendispersion eingesetzt werden. Dabei ermöglicht die Erfindung eine automati-

■ sehe quantitative Bewertung der Verteilung dieser optischen und fotoelektrischen Eigenschaften gleichzeitig auf Flächen, um so diese Verteilung auf dem Sichtgerät in Form von Leuchtbildern von Zonen

gleichen Wertes der Eigenschaft bei erhöhter Meßgeschwindigkeit und -genauigkeit zu erhalten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegebei,.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann praktisch augenblicklich auf dem Sichtgerät die Verteilung der Eigenschaften auf der gesamten zu untersuchenden Fläche erhalten und eine quantitative Bewertung mit einer Genauigkeit von bis zu 1% vorgenommen werden. Die hohe Genauigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit gestatten es, in einen technologischen Prozeß rasch einzugreifen, was eine Qualitätsverbesserung und eine Verringerung der Ausschußquote der produzierten Flächenträger gewährleistet

Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, beim Messen der Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit der Fotokatoden fotoelektrischer Geräte, die optimalen elektrischen Betriebszustände für diese zu wählen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der zu untersuchenden Fläche,

F i g. 3 ein Schaltbild des Analysators,

F i g. 4 ein Schaltbild der Referenzspannungsgeneratoreinheit,

Fig.5 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemä- jo Ben Vorrichtung zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der zu untersuchenden Fläche mit der Rasterablenkschaltung im Lichtempfänger,

Fig.6 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen der Ungleichmäßigkeit optischer Dichte von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Flächen mit der Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle und

Fig.7 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit der zu untersuchenden Fläche mit einer Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der optischen und fotoelektrischen Eigenschaften und ihrer Verteilung auf Flächen (im folgenden auch Materialien genannt) besteht aus einer Lichtsignalquelle 1, einem Lichtempfänger 2, einem Vergleicher oder Decodierer 3 mit einem Analysator 4 und einem Sichtgerät 5.

Der Lichtempfänger 2 ist im Weg der Lichtsignale von der Lichtsignalquelle 1 angeordnet. Die elektrische Verbindung des Lichtempfängers 2 mit dem Sichtgerät 5 kommt mittels des Vergleichers 3 mit dem Analysator 4 zustande, wobei der Ausgang des Lichtempfängers 2 mit dem Eingang des Analysators 4 und der Ausgang des Analysators 4 mit dem Eingang des Sichtgerätes 5 in der Weise gekoppelt ist, daß bei Gleichheit eines vom Lichtempfänger 2 eintreffenden elektrischen Signals mit einem vorgegebenen elektrischen Bezugsspannungssignal auf dem Sichtgerät 5 Zonen gleicher Werte der optischen oder fotoelektrischpn Eigenschaften des zu t,o untersuchenden Materiah in Ccstalt von Zonen gleicher Helligkeit dargestellt werden.

Die Vorrichtung kann zum Bestimmen folgender optischer oder fotoelektrischer Eigenschaften und ihrer Verteilung auf Flächen verwendet werden: Ungleichmä- es ßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials mit der Rasterablenkschalmng in der Lichtsignalquelle, Ungleichmäßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials mit der der Rasterablenkschaltung im Lichtempfänger, Ungleichmäßigkeit optischer Dichte von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Materialien mit der Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle sowie Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit des zu untersuchenden Materials mit der Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle.

Die Vorrichtung kann z.B. mit der Rasterablenkschaltung in der LJchtsignalqueüe zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit von Rasterstrahlern von Lichtsignalen (Elektronenstrahlröhren, Leuchtschirme,. Festkörper-Anzeigeeinrichtungen, Elektrolumineszenzanzeiger) vorgesehen werden.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials besteht bei einer Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle aus einer Lichtsignalquelle 1 (Fig.2) mit einer elektrischen Rasterablenkschaltung 6, einem Lichtempfänger 2, einem Verstärker 7 für elektrische Signale, einem Sichtgerät 5 mit dessen Rasterablenkschaltung 8 und einem Vergleicher 3.

Als Lichtsignalquelle 1 tritt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorrichtung das zu untersuchende Material selbst auf, d.h., eine auf die Ungleichmäßigkeit der Schirmhelligkeit zu untersuchende Elektronenstrahlröhre 9 mit der Rasterablenkschaltung 6. Die Rasterablenkschaltung 6 ist zur Rasterablenkung der Lichtsignalquelle 1 vorgesehen und in herkömmlicher Weise ausgeführt

Als Lichtempfänger 2 dient dabei ein Fotoelektronenvervielfacher oder eine Fotozelle.

Als Last des Lichtempfängers 2 dient ein Widerstand 10, der zwischen der Anode des Lichtempfängers 2 und dem Gehäuse geschaltet ist

Der Lichtempfänger 2 ist im Wege der Lichtsignale von der Lichtsignalquelle 1 angeordnet, sein Ausgang ist elektrisch mit dem Eingang des Verstärkers 7 verbunden, für den ein herkömmlicher Verstärker verwendbar ist (bei ausreichendem Verstärkungsfaktor des Lichtempfängers 2 kann der Verstärker 7 entfallen).

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird für das Sichtgerät 5 eine Elektronenstrahlröhre 11 mit deren Rasterablenkschaltung 8 verwendet

Der Vergleicher 3 setzt sich aus einem Analysator 4 und einer Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 zusammen. Der Eingang des Analysators 4 ist an den Ausgang des Verstärkers 7 (beim Fehlen des letzteren an den Ausgang des Vergleichers 2) angeschlossen. Der andere Eingang des Analysators 4 ist an den Ausgang der Referenzspannungsgeneratorei.nheit 12 angeschaltet. Der Ausgang des Analysators 4 ist über einen Kondensator 13 mit der Katode der Elektronenstrahlröhre 11 verbunden.

Die Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 enthält einen Referenzspannungsgenerator 14 des Analysators 4 und einen mit ihm elektrisch gekoppelten Referenzspannungsgenerator 15 der Elektronenstrahlröhre 11, der eine Aufhellungsspannung zur zusätzlichen Vergrößerung des Helligkeitsbereiches der Bilder von Zonen gleicher Werte der zu untersuchenden Eigenschaften an der Elektronenstrahlröhre 11 erzeugt

Der erste Ausgang der Referenzspannungsgeneratoreinheit 12, nämlich der Ausgang des Referenzspannungsgenerators 14 des Analysators 4, ist an den Eingang des letzteren angeschlossen, während der zweite Ausgang, nämlich der Ausgang des Referenzspannungsgenerators 15 der Elektronenstrahlröhre 11,

Ober einen Kondensator 16 mit einem Modulator der Elektronenstrahlröhre 11 verbunden ist.

Der Analysator 4 (Fig.3) besteht aus einem Hauptdiskriminator 17, einem Verstärker 18, einem Inverter aus einer Röhre 19, einem Katodenfolger aus einer Röhre 2«. einem Katodenfolger aus einer Röhre 2, einer Verzögerungsleitung 22, einem unteren Diskriminator 23, einem oberen Diskriminator 24, einem Inverter aus einer Röhre 25, einem formenden Flipflop 26, einer Antikoinzidenzschaltung 27, einem Inverter in aus einer Röhre 28 und einem Ausgangskatodenfolger aus einer Röhre 29.

Ein Ausgangswiderstand 30 des ersten Eingangs des Hauptdiskriminators 17 ist elektrisch mit einem Ausgangswiderstand 31 eines aus einer Röhre 32 aufgebauten Ausgangskatodenfolgers gekoppelt, der ein Bestandteil des Referenzspannungsgenera tors 14 ist. Ein Eingangswiderstand 33 des zweiten Eingangs des Hauptdiskriminators 17 ist elektrisch über einen Kondensator 34 mit einem Ausgangswiderstand 35 eines aus einer Röhre 36 aufgebauten Ausgangskatodenfolgers gekoppelt, der ein Bestandteil des Verstärkers 7 ist

Der Eingangswiderstand 30 des Hauptdiskriminators 17 ist über einen Widerstand 37 mit der Anode einer Diode 38 verbunden. Der Eingangswiderstand 33 ist über seinen Veirbindungspunkt mit dem Kondensator 34 an die Anode einer Diode 39 gekoppelt. Parallel zum Widerstand 33 ist eine Diode 40 geschaltet. Die Katoden der Dioden 38 und 39 sind verbunden, und an deren Verbindungspunkt ist ein Widerstand 41 angeschlossen. Parallel zum Widerstand 41 ist eine Kompensationsdiode 42 angeschlossen. In Reihe mit dem Widerstand 41 liegt außerdem ein geerdeter Widerstand 43. Parallel zu den Widerständen 41 und 43 ist ein Voltmeter 44 geschaltet

Die Widerstände 41 und 43 stellen Ausgangswiderstände des Hauptdiskriminators 17 dar. Der Ausgang des Hauptdiskriminators 17 ist mit dem Eingangswiderstand 45 des Verstärkers 18 über einen Kondensator 46 verbunden. Der Verstärker 18 stellt eine dreistufige, nicht überlastbare Einheit aus einer Pentode 47 und Trioden 48 und 49 dar. Als Anodenlast der Röhre 47 dienen ein durch hintereinandergeschaltete Widerstände 50 und 51 gebildeter Wirkwiderstand und eine aus einer Röhre 48 aufgebaute Katodenstufe. Der Eingangswiderstand 45 ist zwischen das Steuergitter der Röhre 47 und Erde geschaltet

Die Anode der Röhre 47 ist mit dem Steuergitter der Röhre 48 über einen Kondensator 52 gekoppelt. Zwischen der Katode der Röhre 47 und Erde liegt ein Widerstand 53. Die Katode und das Bremsgitter der Röhre 47 sind miteinander gekoppelt Zwischen dem Schirmgitter der Röhre 47 und Erde liegt ein Filter, das durch einen Kondensator 54 und einen dazu parallelen Widerstand 55 gebildet ist

Zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 51 und dem Steuergitter der Röhre 48 liegt ein Widerstand 56. Die Katode der Röhre 48 ist mit dem Steuergitter einer aus einer Röhre 49 aufgebauten eo Ausgangsverstärkerstufe über einen Widerstand 57 verbunden. Als Anodenlast der Röhre 49 tritt ein Widerstand 58 auf.

Die Katode der Röhre 49 und das Schirmgitter der Röhre 47 sind verbunden, was eine Gegenkopplung für es langsame Spannungsänderungen sicherstellt Die Anode der Röhre 49 ist mit der Katode der Röhre 47 über einen durch einen Kondensator 59 und einen parallel zu einem Kondensator 61 liegenden Widerstand 60 gebildeten Serienstromkreis verbunden.

Der Ausgang des Verstärkers 18, nämlich die Anode der Röhre 49, ist über eine durch einen Kondensator 62 und einen Widerstand 63 gebildete Übertragungskette mit dem Steuergitter der Röhre 19 gekoppelt, aus dei der eine Inverter aufgebaut ist Als Anodenlast de: Inverters tritt ein Widerstand 64, als dessen Katodenlasi ein Widerstand 65 auf. Die Katode und das Bremsgittei der Röhre 19 sind verbunden. Zwischen der Speisequelle und dem Schirmgitter der Röhre 19 liegt ein Widerstand 66. Zwischen dem Schirmgitter und dei Katode ist ein Kondensator 67 als Filter geschaltet

Der Ausgang des Inverters — die Anode der Röhre 19 — ist mit den Eingängen der Katodenfolger aus den Trioden 20 und 21 verbunden.

Als Eingang des aus der Triode 21 aufgebauten Katodenfolgers dient ihr Steuergitter. Die Anode der Röhre 19 ist mit dem letzteren über eine durch einen Kondensator 68 und hintereinandergeschaltete Widerstände 69 und 70 gebildete Übertragungskette verbunden. Als Katodenlast der Triode 21 dienen ein Vorspannungswiderstand 71 und ein Widerstand 70, die hintereinandergeschaltet sind. Der Widerstand 69, mit dessen Hilfe das Steuergitter vorgespannt wird, liegt zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 71 und 70 und dem Steuergitter der Triode 21.

Der Ausgang der Triode 21, nämlich deren Katode, ist mit dem Eingang der aus Induktivitätsspulen 72,73 und Kondensatoren 74, 75 und 76 ausgeführten Verzögerungsleitung 22 gekoppelt

Der Ausgang der Verzögerungsleitung 22 ist mit einem Umschalter 77 verbunden. Mit Hilfe von miteinander mechanisch gekoppelten Umschaltern 77 und 78 wird der Ausgang der Verzögerungsleitung 22 entweder an den Eingang des unteren Diskriminators 23 oder an den Eingang des Inverters angeschlossen, der aus der Röhre 28 aufgebaut ist, als deren Anodenlast ein Widerstand 79 auftritt

Der untere Diskriminator 23 stellt ein aus einer Doppeltriode 80 aufgebautes Flipflop dar.

Aus der linken Triode der Doppeltriode 80 ist die Eingangsstufe des Diskriminators 23 und aus der rechten dessen Ausgangsstufe aufgebaut Das Steuergitter der linken Triode der Doppeltriode 80 ist mit dem Umschalter 77 über eine durch einen Kondensator 81, einen Widerstand 82, eine Diode 83 und einen Widerstand 84 gebildete Übertragungskette verbunden. Zwischen dem Steuergitter der linken Triode der Doppeltriode 80 und dem Verbindungspunkt des Kondensators 81 und des Widerstandes 82 liegt ein Entkopplungswiderstand 85. Als Anodenlast der Unken Triode der Doppeltriode 80 dient ein Widerstand 86, zwischen ihrer Katode und Erde ist ein Widerstand 84 geschaltet

Die hintereinandergeschalteten Widerstände 87 und 88 bilden einen Spannungsteiler. Mit Hilfe dieses Teilers wird das Steuergitter der linken Triode der Doppeltriode 80 positiv vorgespannt, wobei die Vorspannung am Verbindungspunkt der Widerstände 87 und 88 abgenommen wird. Der Spannungsteiler ist zwischen die Anodenspeisequelle und Erde geschaltet

Die Anode der linken Triode der Doppeltriode 80 ist mit der rechten Triode über eine durch einen Kondensator 89 und einen Widerstand 90 gebildete Übertragungskette verbunden. Zwischen dem Steuergitter der rechten Triode der Doppeltriode 80 und dem Verbindungspunkt des Kondensators 89 mit dem

Widerstand 90 ist ein Entkopplungswiderstand 91 geschaltet. Der Kondensator 89 ist durch einen Widerstand 92 überbrückt. Als Anodenlast der rechten Triode der Doppeltriode 80 dient ein Widerstand 93, während zwischen ihrer Katode und Erde ein Widerstand 94 geschaltet ist.

Die Katoden der linken und der rechten Triode der Doppeltriode 80 sind miteinander mittels eines Stellwiderstandes 95 verbunden, mit dessen Hilfe ihre die Ansprechempfindlichkeit des Diskriminators 23 bestimmende Verbindung eingestellt wird. Der Widerstand 95 ist durch einen Kondensator 96 überbrückt.

Der Ausgang der rechten Stufe des Diskriminators 23, als der die Anode der rechten Triode der Doppeltriode 80 auftritt, ist mit einem durch einen Kondensator 97 und einen Widerstand 98 gebildeten Differenzierglied gekoppelt. Der Ausgang des Differenziergliedes — der Verbindungspunkt des Kondensators 97 und des Widerstandes 98 — ist mit dem Eingang des formenden Flipflops 26 verbunden.

Das Flipflop 26 ist analog dem Flipflop 23 und enthält eine Doppeltriode 99, eine Diode 100, Widerstände 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, Kondensatoren 113, 114 und 115. Der Ausgang des Flipflops 26 ist über einen Kondensator 116 mit dem Umschalter 78 verbunden, der seinerseits an das Steuergitter der Röhre 28 des Inverters angeschlossen ist. Als Anodenlast des Inverters dient der Widerstand 79, als dessen Katodenlast treten hintereinandergeschaltete Widerstände 117 und 118 auf, wobei der Widerstand 117 zur Erzeugung einer Vorspannung am Steuergitter der Röhre 28 dient. Die Katode und das Bremsgitter der Röhre 28 sind gekoppelt. Die Vorspannung wird vom Verbindungspunkt der Widerstände 117 und 118 dem Steuergitter der Röhre 28 über einen Widerstand 119 zugeführt. Zwischen der Anodenspeisequelle und dem Schirmgitter der Röhre 28 liegt ein Widerstand 120, und zwischen dem Schirmgitter und der Katode ist ein Filterkondensator 121 vorgesehen.

Der Ausgang des Inverters — die Anode der Röhre 28 — ist über eine durch einen Kondensator 122 und einen Widerstand 123 gebildete Übertragungskette mit dem zweiten Eingang der Antikoinzidenzschaltung 27 verbunden.

Als Eingang des aus der Triode 20 aufgebauten Katodenfolgers dient ihr Steuergitter. Die Anode der Röhre 19 des Inverters ist mit dem genannten Steuergitter über eine durch einen Kondensator 124 und einen aus hintereinandergeschalteten Widerständen 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133 und 134 und Abgleichskondensatoren 135, 136. 137. 138. 139, 140 bestehenden frequenzkompensierten Teiler gebildete Übertragungskette gekoppelt Der Kondensator 135 ist zu den Widerständen 141 und 125 und die Kondensatoren 136, 137, 138, 139 und 140 sind jeweils zu den Widerständen 126, 127, 128, 129 und 130 parallelgeschaltet Der Widerstand 141 ist zwischen die Katode der Triode 20 und den Verbindungspunkt der Widerstände 142 und 125 geschaltet Der Widerstand 141 stellt einen Vorspannungswiderstand dar, wobei die Vorspannung dem Steuergitter der Triode 20 über einen Widerstand 142 zugeführt wird. Der frequenzkompensierte Teiler ist über einen Umschalter 143 mit dem Eingang des oberen Diskriminators 24 verbunden.

Der obere Diskriminator 24 ist analog dem unteren Diskriminator 23 und stellt ein aus einer Doppeltriode 144, einer Diode 145, Widerständen 146,147,148, 149, 150,151,152,153,154,155,156,157 und Kondensatoren 158,159,160 aufgebautes Flipflop dar.

Der Ausgang des oberen Diskriminators 24 ist mit Hilfe eines Kondensators 161 mit dem Eingang eines aus der Röhre 25, Widerständen 162,163,164,165,166 und einem Kondensator 167 aufgebauten Inverters verbunden, der analog dem aus der Röhre 28 aufgebauten Inverter ist.

Der Ausgang des Inverters — die Anode der Röhre 25 — ist über eine durch einen Kondensator 168 und

ίο einen Widerstand 169 gebildete Übertragungskette mit dem Steuergitter der als erste Eingangsstufe der Antikoinzidenzschaltung 27 auftretenden linken Hälfte einer Doppeltriode 170 verbunden. Die zweite Eingangsstufe der Antikoinzidenzschaltung 27 ist aus der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 aufgebaut.

Die Katoden der Doppeltriode 170 weisen eine gemeinsame Katodenlast — einen Widerstand 171 — auf. Als Anodenlast der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 dient ein Widerstand 172. Mit dem Steuergitter der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 ist über eine durch den Kondensator 122 und den Widerstand 123 gebildete Übertragungskette der Ausgang des aus der Röhre 28 ausgeführten Inverters gekoppelt. Parallel zum Widerstand 123 ist mit der Katode zum Steuergitter der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 eine zur Erdableitung von negativen Impulsen vorgesehene Diode 173 geschaltet.

Der Ausgang der Antikoinzidenzschaltung 27 — die Anode der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 — ist über eine durch einen Kondensator 174 und hintereinandergeschaltete Widerstände 175 und 176 gebildete Übertragungskette mit dem Steuergitter der Röhre 29 verbunden, aus der der Ausgangskatodenfolger des Analysators 4 ausgeführt ist. Zwischen der Katode der Röhre 29 und dem Verbindungspunkt der Widerstände 175 und 176 liegt ein Widerstand 177. Die Widerstände

177 und 176 bilden einen Spannungsteiler, und eine an deren Verbindungspunkt abgenommene Spannung wird über den Widerstand 175 als Vorspannung dem Steuergitter der Röhre 29 zugeführt. Die Katode der Röhre 29 ist als Ausgang des Katodenfolgers mit der Katode der Elektronenstrahlröhre 11 über den Kondensator 13 verbunden.
Die Einheit 12 (F i g. 4) aus Referenzspannungsgeneratoren ist zur Erzeugung von Referenz- bzw. Stufenspannungen vorgesehen, die dem Analysator 4 (Fig.3) und der Elektronenstrahlröhre 11 (Fig.4) zugeführt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese mit Röhren ausgeführt, es sind aber

so auch andere Ausführungsformen möglich, bei denen z. B, die Einheit 12 aus Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen ausgeführt ist

Die Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 besteht aus einem aus einer Röhre 178 aufgebauten Verstärker, dem Referenzspannungsgenerator 14 des Analysators 4 (F i g. 3) und dem Referenzspannungsgenerator 15 der Elektronenstrahlröhre 11 (F i g. 4).
Der Verstärker ist einstufig ausgeführt, und als Röhre

178 des Verstärkers wird eine Pentode verwendet

Als Übertragungskette, mit deren Hilfe Startsignale zum Steuergitter der Röhre 178 übertragen werden, tritt eine durch einen Kondensator 179 und einen Widerstand 180 gebildete Kette auf. Als Anodenlast der Röhre 178 dient ein Widerstand 181, während zwischen ihrer Katode und Erde ein Vorspannungswiderstand 182 geschaltet ist

Der Ausgang des Verstärkers — die Anode der Röhre 178 — ist mit den Eingangskatodenfolgern der

ίο

Referenzspannungsgeneratoren 14 und 15 mittels Koppelkondensatoren 183 bzw. 184 verbunden.

Der Referenzspannungsgenerator 14 setzt sich zusammen aus einem aus einer Röhre 185 aufgebauten Eingangskatodenfolger, drei Flipflops (der Übersichtlichkeit halber sind in der Zeichnung nur zwei Flipflops dargestellt: das erste Flipflop 186 und das dritte Flipflop 187), drei Röhrenschaltern (in der Zeichnung sind lediglich der erste und der dritte Röhrenschalter 188 und 189 dargestellt), drei die Flipflops mit den Röhrenschaltern verbindender Katodenfolgern (in der Zeichnung sind nur der erste und der dritte Katodenfolger, die aus Röhren 190 bzw. 191 aufgebaut sind, dargestellt), zwei Verzögerungsleitungen (in der Zeichnung ist nur die erste Verzögerungsleitung 192 dargestellt), zwei Zwischenstufen (in der Zeichnung ist nur die erste aus Röhren 193 und 194 aufgebaute Zwischenstufe dargestellt) und einem aus der Röhre 32 aufgebauten Ausgangskatodenfolger.

Als Katodenlast des aus der Röhre 185 aufgebauten Katodenfolgers dienen hintereinandergeschaltete Widerstände 195 und 196. Der Widerstand 195 ist zwischen der Katode der Röhre 185 und dem Widerstand 196 geschaltet, mit dem er einen Teiler der Katodenspannung bildet. Die am Verbindungspunkt dieser Widerstände 195 und 196 abgenommene Spannung wird über einen Widerstand 197 dem Steuergitter der Röhre 185 für deren Vorspannung zugeführt.

Der Ausgang des Katodenfolgers — die Katode der Röhre 185 — ist über einen Kondensator 198 mit den Katoden der Dioden 199 und 200 des Flipflops 186 verbunden. Das Flipflop 186 ist aus zwei Pentoden 201 (die linke) und 202 (die rechte) ausgeführt. Die Anoden der Dioden 199 und 200 sind mit den Anoden der Pentoden 201 bzw. 202 gekoppelt. Als Anodenlast der Pentode 201 dienen hintereinandergeschaltete Widerstände 203, 204 und 205, wobei unmittelbar mit der Anode der Widerstand 205 verbunden ist. Der Widerstand 204 ist zwischen die Widerstände 203 und 205 geschaltet. Parallel zum Widerstand 204 ist eine Korrekturdrossel 206 geschaltet.

Als Anodenlast der Pentode 202 dienen hintereinandergeschaltete Widerstände 207, 208 und 209, wobei unmittelbar mit der Anode der Pentode 202 der Widerstand 209 gekoppelt ist. Der Widerstand 208 ist zwischen die Widerstände 207 und 209 und parallel zu einer Drossel 210 geschaltet.

Die Anode der Pentode 201 ist mit dem Steuergitter der Pentode 202 mittels eines Widerstandes 211 und eines zum letzteren parallelen Kondensators 212 gekoppelt Das negative Potential wird am Steuergitter der Pentode 201 von einer gemeinsamen Schiene über einen Widerstand 213 angelegt

Die Anode der Pentode 202 ist mit dem Steuergitter der Pentode 201 mittels eines Widerstandes 214 und eines zum letzteren parallelen Kondensators 215 gekoppelt Das negative Potential wird dem Steuergitter der Pentode 202 von der gemeinsamen Schiene über hintereinandergeschaltete Widerstände 216 und 217 zugeführt Im Ausgangszustand ist der Widerstand 217 über einen Umschalter 218 durch einen Widerstand 219 überbrückt Parallel zum Widerstand 217 ist ein Kondensator 220 geschaltet

Die Katoden der Pentoden 201 und 202 sind verbunden. Als gemeinsame Katodenlast dieser Pentoden 201 und 202 dient ein Widerstand 221, zu dem ein Kondensator 221 parallel liegt

Die Katoden der Dioden 199 und 200 sind mit der Anodenspeisequelle der Pentoden 201 und 202 über einen Widerstand 223 verbunden.

Der Ausgang des ersten Flipflops 186 — der Verbindungspunkt der Widerstände 203 und 204 — ist mit dem Steuergitter der eine Tetrode darstellenden Röhre 190 des ersten Katodenfolgers gekoppelt. Das zweite Gitter der Röhre 190 ist mit deren Anode verbunden.

Als Katodenlast der Röhre 190 treten ein Widerstand 224, eine Verzögerungsleitung 192 und ein Stellwiderstand 225 auf, die in Reihe geschaltet sind. Unmittelbar mit der Katode der Röhre 190 ist der Widerstand 224 verbunden. Die Verzögerungsleitung 192 ist zwischen die Widerstände 224 und 225 geschaltet, und der Schieber des Stelhviderstandes 225 ist mit dem Steuergitter des ersten Röhrenschalters 188 verbunden, in dessen Katodenstromkreis ein Vorspannungswiderstand 226 liegt. Das Bremsgitter der Röhre 188 ist mit deren Katode und das Schirmgitter mit deren Anode mittels eines Widerstandes 227 verbunden. Zwischen dem Schirmgitter der Röhre 188 und der gemeinsamen Schiene liegt ein als Filter wirkender Kondensator 228, und deren Anode ist mit einem im gemeinsamen Anodenstromkreis der Röhrenschalter 188 und 189 liegenden Widerstand 229 verbunden.

Die Katode der Röhre 190 ist über eine durch einen Kondensator 230 und einen Widerstand 231 gebildete Übertragungskette mit dem Steuergitter der eine Pentode darstellenden Röhre 193 der ersten Zwischenstufe verbunden. Zwischen der Katode der Röhre 193 und der gemeinsamen Schiene liegt ein Widerstand 232, und zwischen der Katode und der Anodenspeisequelle ist ein Widerstand 233 vorgesehen, der mit dem Widerstand 232 einen Spannungsteiler bildet, mit dessen Hilfe eine Vorspannung zwischen der Katode und dem Steuergitter angelegt wird. Parallel zum Widerstand 232 ist ein Kondensator 234 geschaltet

Als Anodenlast der Röhre 193 dient eine Drossel 235, zu der eine eine Triode darstellende Röhre 194 in Diodenschaltung mit der Anode zur Anode der Röhre 193 parallelgeschaltet ist.

Die Anode der Röhre 193 ist über eine durch einen Kondensator 236 und einen Widerstand 237 gebildete Übertragungskette mit dem Eingang des zweiten (in der Zeichnung nicht gezeigten) Flipflops gekoppelt, wobei der Widerstand 237 zwischen dem Kondensator 236 und der Anodenspeisequelle liegt

Der Aufbau und der Anschluß des zweiten Flipflops, des zweiten Katodenfolgers, der zweiten Verzögerungsleitung und des zweiten Röhrenschalters, die in der

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beschriebenen ersten Flipflop 186, dem ersten aus der Röhre 190 aufgebauten Katodenfolger, der ersten Verzögerungsleitung 192 und dem ersten Röhrenschalter 188 identisch. Hierbei ist die Katode der Röhre, aus der der zweite Katodenfolger aufgebaut ist, mit dem Eingang des zweiten Flipflops mit Hilfe einer Zwischenstufe verbunden, deren Schaltbild und Anschluß identisch mit dem Schaltbild und dem Anschluß der aus den Röhren 193 und 194 ausgeführten ersten Zwischenstufe sind.

Das dritte Flipflop 187, das mit dem Flipflop 186 identisch ist, ist aus Röhren 238, 239, Dioden 240, 241, Widerständen 242,243,244,245,246,247,248,249,250, 251, 252, Kondensatoren 253, 254, 255, Korrekturdrosseln 256,257 ausgeführt
Der Ausgang des Flipflops 187 ist mit dem

Steuergitter der Röhre 191 des dritten Katodenfolgers verbunden. Das zweite Gitter dieser Röhre 191 ist mit deren Anode verbunden, und in den Katodenstromkreis ist ein Stellwiderstand 258 geschaltet, dessen Schieber mit dem Steuergitter des dritten Röhrenschalters 189 gekoppelt ist

Der Anschluß des dritten Röhrenschalters 189 ist identisch mit dem Anschluß des Röhrenschalters 188. Die aus der Röhre 189 aufgebaute Stufe schließt Widerstände 259,260 und einen Kondensator 261 ein.

Der zweite und der dritte Röhrenschalter können mittels eines Umschalters 262 an den Widerstand 229 angeschlossen werden, zu dem ein Voltmeter 263 parallelgeschaltet ist Der Widerstand 229 ist mit dem Schieber eines Potentiometers 264 gekoppelt dessen einer Anschluß geerdet und dessen anderer mit einer positiven (+) Spannungsquelle gekoppelt ist

Der Stellwiderstand 229 ist über seinen Verbindungspunkt mit den Anoden der Röhrenschalter 188 und 189 an das Steuergitter der eine Pentode darstellenden Röhre 32 angekoppelt aus der der Katodenfolger ausgeführt ist Das Bremsgitter der Röhre 32 ist mit der Katode, das Schirmgitter mit der Anode verbunden. Die Röhre 32 ist mit Hilfe des Ausgangswiderstandes 31 an ein Potentiometer 265 angeschlossen, dessen einer Anschluß geerdet ist und dessen anderer Anschluß mit einer negativen (—) Speisequelle gekoppelt ist

Der Ausgang des Katodenfolgers — die Katode der Röhre 32 — ist mit dem ersten Eingang des Hauptdiskriminators 17 mit Hilfe des Widerstandes 37 und der Diode 38 dieses Diskriminators 17, die in Serie geschaltet sind, verbunden. Der Verbindungspunkt der Katode der Röhre 32 mit dem Widerstand 37 ist mittels des Widerstandes 30 geerdet.

Der Referenzspannungsgenerator 15 der Elektronenstrahlröhre 11 ist zur Erzeugung von Referenz- bzw. Stufenspannungen vorgesehen, die der Elektronenstrahlröhre 11 als Aufhellungsspannung zugeführt werden. Er besteht aus Röhren 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, Dioden 278, 279, 280, 281, Widerständen 282,283,284,285,286,287,288,289, 290,291, 292, 293, 294, 295,296,297,298,299,300, 301, 302,303,304,305, 306,307,308,309,310,311,312,313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 324, Kondensatoren 325, 326, 327, 328, 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, einer Verzögerungsleitung 337, Drosseln 338,339,340,341,342, Umschaltern 343, 344. Aus den Röhren 275 und 276 ist das erste Flipflop 345 und aus den Röhren 269 und 270 das dritte Flipflop 346 aufgebaut Das zweite Flipflop ist in der Zeichnung nicht gezeigt

Der erste Katodenfolger ist aus der Röhre 277, der dritte aus der Röhre 271 aufgebaut Die Röhre 266 wird als erster Röhrenschalter, die Röhre 272 als dritter Röhrenschalter benutzt Die erste Zwischenstufe ist aus den Röhren 267 und 268 aufgebaut

Der zweite Katodenfolger, der zweite Röhrenschalter und die zweite Zwischenstufe sind in der Zeichnung nicht gezeigt

Insgesamt ist die Schaltung des Referenzspannungsgenerators 15 der Elektr lnenstrahlröhre 11 identisch mit der Schaltung des Reft-renzspannungsgenerators 14 des Analysator 4 (F i g. 3). Der Unterschied besteht in der Schaltung des Ausgangskatodenfolgers und in der Art des Anschlusses des für die als Röhrenschalter verwendeten Röhren 266 (F i g. 4) und 272 gemeinsamen Widerstandes 317, der im Anodenstromkreis dieser Röhren liegt: Der Widerstand 317 ist zwischen den Verbindungspunkt der Anoden der Röhren 262,272 und Erde geschaltet.

Der Ausgangskatodenfolger ist aus der eine Pentode darstellenden Röhre aufgebaut, deren Bremsgitter mit der Katode und deren Schirmgitter mit der Anode gekoppelt ist. Das Steuergitter der Röhre 273 ist mit den Anoden der Röhren 266, 272 mittels des Umschalters 344 verbunden. Zwischen der Katode der Röhre 273 und der Erde sind Widerstände 319 und 320 hintereinandergeschaltet, die einen Spannungsteiler bilden, und die an diesem Spannungsteiler abgenommene Spannung wird über den Widerstand 318 dem Steuergitter der Röhre 273 als Vorspannung zugeführt Der Ausgang des Ausgangskatodenfolgers — die Katode der Röhre 273 — ist über den Kondensator 16 mit dem Modulator der Elektronenstrahlröhre 11 verbunden.

Der Umschalter 218 der Anfangseinstellung des Referenzspannungsgenerators 14 des Analysators 4 (Fig.3) und der Umschalter 343 (Fig.4) für die Einstellung des Referenzspannungsgenerators 15 der Elektronenstrahlröhre 11 sind miteinander mechanisch gekoppelt. Mechanisch gekoppelt sind miteinander auch die Umschalter 262 und 344 der Referenzspannungsgeneratoren 14 und 15.

Es sind Ausführungsformen der Vorrichtung möglich, bei denen die Referenzspannungsgeneratoren aus einem, zwei und mehr Flipflops in Abhängigkeit von der erforderlichen Stufenzahl der Spannung ausgeführt sind.

jo Die Vorrichtung kann mit einer Rasterablenkschaltung im Lichtempfänger zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit von Lichtquellen mit ent- bzw. abgewickelter Oberfläche, von verschiedenen Schirmen sowie zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Farbe von Geweben und anderen Materialien vorgesehen werden.

Die Vorrichtung besteht dann aus der Lichtsignalquelle 1 (Fig.5) mit einem Mittel zur Projizierung des Lichtstroms, einem Lichtempfänger 347 mit dessen Rasterablenkschaltung 348, dem Signalverstärker 7, dem Sichtgerät 5 mit dessen Rasterablenkschaltung 8 sowie dem Vergleicher 3.

Als Lichtsignalquelle 1 kommt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das zu untersuchende Leuchtmaterial selbst zum Einsatz. Als Mittel zur Projizierung des Lichtstroms wird ein Objektiv 349 benutzt. Als Lichtempfänger 347 wird dabei eine Abtaströhre 350 mit der herkömmlichen Rasterablenkschaltung 348 verwendet Als Last des Lichtempfängers 347 tritt ein in den Stromkreis der Signalplatte einer Abtaströhre 350 geschalteter Widerstand 35 auf.

Der Lichiempfänger ist nach dem Objektiv 343 im Wege des Lichtstroms von dem zu untersuchenden Leuchtmaterial 352 angeordnet Der Ausgang des Lichtempfängers 347 — die Signalplatte der Abtaströhre 350 — ist elektrisch mit dem Eingang des Verstärkers 7 gekoppelt

Der Ausgang des Verstärkers 7 ist elektrisch mit dem Eingang des den Analysators 4 und die Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 enthaltenden Vergleicher 3 verbunden und der Ausgang des Vergleichers 3 ist elektrisch mit dem Eingang des Sichtgerätes 5 gekoppelt

Die Schaltung des Verstärkers 7, des Vergleichers 3, des Sichtgerätes 5 und der Funktionszusammenhang zwischen ihnen sind identisch mit den Schaltungen und dem Funktionszusammenhang beim zuerst beschriebenen AusführunesbeisDieL

Eine Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Dichte von durchsichtigen und ha'bdurchsicb.tigen Materialien mit eir^r Rasterablenkschaltung in der Uchtsignalquelle ist zum Messen der Ungleichmäßigkeit optischer Dichten bei verschiedenen Netzen oder Gittern und Filmen, Negativen astronomischer Röntgenobjekte für Aufnahmen, zur Untersuchung einer Teilchendispersion und für andere Zwecke vorgesehen, bei denen eine Messung von Ungleichmäßigkeiten der Dichten oder ein Aufbau von Zonen oder Linien gleicher Dichten erforderlich ist

Dieses Ausführungsbeispiel besteht aus der Uchtsignalquelle 1 (Fi g. 6) mit deren Rasterablenkschaltung 6, sowie einem hier als Objektiv 349 ausgeführten Mittel zur Projizierung des Lichtstroms auf den im Wege dieses Lichtstroms angeordneten Lichtempfänger 2, dem Verstärker 7, dem Vergleicher 3 und dem Sichtgerät 5.

Als Uchtsignalquelle 1 ist hier die Elektronenstrahlröhre 9 mit deren Rasterablenkschaltung 6 vorgesehen, deren Lichtstrom durch das Objektiv 349 auf den Lichtempfänger 2 projiziert wird, für den z. B. ein Fotoelektronenvervielfacher benutzt wird. Als Last des Fotovervielfachers dient der zwischen seiner Anode und Erde geschaltete Widerstand 10.

Zu untersuchendes Material 353 ist zwischen das Objektiv 349 und den Lichtempfänger im Wege des durch die Elektronenstrahlröhre 9 ausgestrahlten Lichtstroms gelegt

Der Ausgang des Lichtempfängers 2 ist mit dem Eingang des Verstärkers 7 verbunden, der seinerseits an den Eingang des den Analysator 4 und die Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 enthaltenden Vergleichers 3 gekoppelt ist Der Ausgang des Vergleichers 3 ist mit dem Eingang des Sichtgerätes 5 verbunden.

Die Schaltung des Verstärkers 7, des Vergleichers 3, des Sichtgerätes S und der Funktionszusammenhang zwischen ihnen sind identisch mit den Schaltungen und dem Funktionszusammenhang bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtempfindlichkeit von zu untersuchendem Material mit einer Rasterablenkschaltung in der Lichtsignalquelle ist zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Lichtempfindlichkeit der Fotokatoden von Fotoelektronenvervielfachern, Fotozellen, elektronenoptischen Wandlern und anderen fotoelektrischen Geräten, darunter von Mehrzellen-Strahlungsdetektoren, vorgesehen.

Dieses Ausführungsbeispiel besteht auch aus der Uchtsignalquelle 1 (Fig.7), dem Verstärker 7, dem Vergleicher 3 und dem Sichtgerät 5.

Als das zu untersuchende Material dient hier die empfindliche Schicht des Lichtempfängers 2, der z. B. ein Fotoelektronenvervielfacher ist. Der Lichtstrom wird auf die Fotokatode des Fotoelektronenvervielfachers mittels des Objektivs 349 projiziert, und als Belastung des Fotovervielfachers dient der zwischen seine Anode und Erde geschaltete Widerstand 10.

Der Ausgang des Fotoelektronenvervielfachers, als der seine Anode dient, ist elektrisch mit dem Eingang des Verstärkers 7 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 7 ist mit dem Eingang des den Analysator 4 und die Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 enthaltenden Vergleichers 3 gekoppelt. Der Ausgang des Vergleichers 3 ist mit dem Eingang des Sichtgerätes 5 verbunden. Die Lichtsignalquelle 1, das Objektiv 348, der Verstärker 7, der Vergleicher 3, das Sichtgerät 5 und die Verbindungen zwischen ihnen sind identisch mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zun

Messen der Ungleichmäßigkeit der optischen Dichti

von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Materialien.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Bestimmei

der optischen und fotoelektrischen Eigenschaften um ihrer Verteilung auf Flächen besteht in folgendem:

Die Uchtsignale von der Lichtsignalquelle 1 (Fig. 1 belichten die Fotokatode des Lichtempfängers 2. An Ausgang des Lichtempfängers 2 erscheinen elektrisch«

ίο Signale, die der zu untersuchenden Eigenschaft entsprechen. Diese Signale gelangen in den Eingang de: Vergleichers 3, wo sie nach dem Kriterium dei Amplitudengleichheit sortiert werden. Vom Ausgang des Vergleichers 3 werden die Signale gleichei Amplitude auf das Sichtgerät 5 gegeben, auf dem Bildei von Zonen gleicher Werte des zu untersuchender Materials in Form von leuchtenden Zonen gleichei Helligkeit erscheinen. Die Lage der Bilder von Zoner gleicher Werte entspricht nach den Koordinaten dei Lage von Zonen gleichen Werts in dem zu untersuchenden Material selbst

Das Bestimmen oder Messen der Ungleichmäßigkeil der Helligkeit des zu untersuchenden Materials mil einer Rasterab enkschaltung in der Uchtsignalquelle

2ΐ besteht in folgendem:

Der durch die nacheinander bestrahlten Rasterpunkte der Elektronenstrahlröhre 9 (F i g. 2), deren Schirm aul die Ungleichmäßigkeit der Helligkeit untersucht wird ausgestrahlte Uchtstrom fällt auf die Fotokatode des

jo Lichtempfängers bzw. des Fotoelektronenvervielfachers. Ein am Ausgang des Lichtempfängers 2 untei Einwirkung eines im gegebenen Augenblick leuchtenden Punktes des Bildschirms der Elektronenstrahlröhre 9 erzeugtes und an der Last 10 abgetrenntes Signal wird 5 über den Verstärker 7 an den Eingang des Analysator 4 des Vergleichers 3 abgegeben. An den zweiten Eingang des Analysators 4 wird von der ebenfalls zum Vergleicher 3 gehörenden Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 eine Referenzspannung abgegeben, die dem Helligkeitspegel der gegebenen Zone entspricht Bei Gleichheit der Werte des verstärkten Eingangssignals des Lichtempfängers 2 und der Referenzspannung erscheint am Ausgang des Analysators 4 ein Signal, dessen Amplitude gleichfalls vom Helligkeitspe gel der gegebenen Zone abhängig ist

In ähnlicher Weise spricht der Analysator 4 jedesmal an, wenn der Abtaststrahl der zu untersuchenden Elektronenstrahlröhre 9 die Punkte des Leuchtschirms dieser Röhre 9 bestrahlt, die der vorgegebenen Referenzspannung entsprechende Helligkeitswerte aufweisen.

Die Signale vom Ausgang des Analysators 4 des Vergleichers 3 werden der Katode der Elektronenstrahlröhre 11 des Sichtgerätes 5 über den Kondensator 13 zugeführt

Die rasterförmige Koordinatenabtastung wird bei det Elektronenstrahlröhre 9 durch die Schaltung 6 und die rasterförmige Koordinatenabtastung bei der Elektronenstrahlröhre 11 des Sichtgerätes 5 durch die

Schaltung 8 übernommen.

Da die Koordinatenablenkung von Strahlen der zu untersuchenden Elektronenstrahlröhre 9 und der Elektronenstrahlröhre 11 des Sichtgerätes 5 synchron abläuft, leuchten mit dem Eintreffen am Modulator der

b5 Röhre 11 eines Signals vom Ausgang des Analysators 4 in deren Raster Punkte auf, die den Ortskoordinaten gleicher Helligkeit der zu untersuchenden Röhre 9 entsprechen. Die Gesamtheit der Leuchtpunkte gleicher

Helligkeit auf dem Bildschirm der Röhre 11 des Sichtgerätes 5 macht eben das Bild der Zone gleicher Helligkeit der zu untersuchenden Röhre S aus.

Bei automatischer Änderung der Referenzspannung um den Wert der nächsten Stufe liefert die Vorrichtung ein Bild von Punkten des Bildschirms der zu untersuchenden Elektronenstrahlröhre 9 anderer Helligkeit (d h, es wird das Bild der Zone anderen Pegels aufgefunden). Hierbei wird sich das BUd jeder Zone auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre 11 von den anderen nach der Helligkeit unterscheiden.

Falls notwendig, kann der Helligkeitsbereich zwischen den benachbarten Zonen mit Hilfe einer von der Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 zum Modulator der Elektronenstrahlröhre 11 über den Kondensator 16 als Spannung zusätzlicher Aufhellung der Elektronenstrahlröhre 11 zugeführten und sich synchron mit der Änderung der dem Analysator 4 eingegebenen Referenzstufenspannung ändernden Stufenspannung gesteigert werden. Jede gegebene Zone wird für die Zeit der Abtastung eines Rasters aufgefunden, und deren Bilder erscheinen also auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre 11 abwechselnd nacheinander. Jedoch werden infolge der Trägheit des Auges sämtliche Zonen gleichzeitig beobachtet Darüber hinaus kann als die Elektronenstrahlröhre 11 eine Elektronenstrahlröhre mit größerer Nachleuchtzeit oder eine Speicherröhre eingesetzt werden.

Die Zahl und der Helligkeitspegel der zu beobachtenden Zonen können durch eine entsprechende Einstellung der Zahl und der Amplituden der Stufen der Referenzspannung geändert werden.

Bei der Einstellung eines festen Wertes der Referenzspannung gibt die Vorrichtung die Möglichkeit, nur eine gewählte Zone zu beobachten. Bei Notwendigkeit, den durch die Elektronenstrahlröhre 9 der Lichtsignalquelle 1 ausgestrahlten Lichtsignalen Impulsform zu verleihen, kann man dem Modulator oder der Katode der Elektronenstrahlröhre 9 eine Impuls-Sperrspannung von einem gesonderten Kurzzeitimpulsgenerator zugeführt werden.

Ausführlicher sei nun die Funktion des Vergleichers 3 beschrieben:

Dem Eingangswiderstand 30 (F i g. 3) vom ersten Eingang des Hauptdiskrimina tors 17 des Analysators 4 wird durch den Referenzspannungsgenerator 14 der Referenzspannungsgeneratoreinheit 12 eine Referenz-Stufenspannung zugeführt. Diese Spannung wird über eine durch den Widerstand 37, die Diode 38, die Widerstände 41 und 43 gebildete Kette auf die Katode der Diode 39 übertragen. Auf die Übertragungskette des zweiten Eingangs des Hauptdiskriminators, die durch den Kondensator 34 und den Widerstand 33 gebildet ist, gelangen vom Ausgang des Verstärkers 7 verstärkte Signale des Lichtempfängers 2 (Fig.2) positiver Polarität, die dem Wert der zu messenden optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft in diesem oder jenem Punkt des zu untersuchenden Materials entsprechen. Von der Übertragungskette gelangen die Signale auf die Anode der Diode 39 (F i g. 3), wo diese Signale mit der Referenz-Stufenspannung verglichen werden.

Falls die Signalamplitude unterhalb der im betreffenden Augenblick wirkenden Stufe der Referenzspannung liegt, ist die Diode 39 durch diese Spannung gesperrt. Wenn aber die Signalamplitude die Referenzspannung übersteigt, gehen diese Signale durch die Diode 39 und gelangen auf den Eingang des Verstärkers 18 über die durch den Kondensator 46 und den Widerstand 45 gebildete Übertragungskette.

Die Diode 38 verhindert den Durchgang der zu vergleichenden Signale zum Ausgang des Referenz-Spannungsgenerators 14 des Analysators 4. Mit Hilfe der Diode 42 und der Widerstände 37 und 41 kommt die Temperaturkompensation der Dioden 38 und 39 zustande. Durch das Voltmeter 44 wird die Referenzspannung überwacht

ίο Der Verstärker 18 stellt eine bekannte, nicht überlastbare dreistufige Einheit dar. Vom Ausgang des Verstärkers 18 — der Anode der Triode 49 — werden die Signale positiver Polarität über die durch den Kondensator 62 und den Widerstand 63 gebildete Übertragungskette dem Steuergitter der Röhre 19 des Inverters zugeführt, von deren Anode die Signale negativer Polarität auf die Eingänge der aus den Röhren 20 und 21 aufgebauten Katodenfolger gelangen. Die Ausgangssignale des aus der Röhre 21 aufgebauten Katodenfolgers gelangen auf den Eingang der Verzögerungsleitung 22.

Vom Ausgang der Verzögerungsleitung 22 werden die Signale mittels der Umschalter 77 und 78 entweder dem Eingang des unteren Diskriminators 23 oder unmittelbar dem aus der Röhre 28 aufgebauten Inverter zugeführt Im letzteren Fall werden am Ausgang des Inverters durch den Verstärker 18 verstärkte und durch die Verzögerungsleitung 22 verzögerte Signale des Lichtempfängers 2 erscheinen.

Die Ausgangssignale des Inverters werden sich also voneinander nach der Amplitude entsprechend den Werten der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft in den gegebenen Punkten des zu untersuchenden Materials unterscheiden.

Der untere Diskriminator 23 stellt ein nach einer der bekannten Schaltungen aufgebautes schnellansprechendes Flipflop dar. Die untere auf den Eingang des Verstärkers 18 bezogene Ansprechschwelle des unteren Diskriminators 23 ist annähernd gleich der Ansprechschwelle des Hauptdiskriminators 23 (die Ansprechschwelle des unteren Diskriminators 23 wird durch die Vorspannung am Steuergitter der linken Triode der Doppeltriode 80 bestimmt, die von dem durch die Widerstände 87 und 88 gebildeten Teiler vorgegeben wird).

Beim Ausbleiben der Auslösesignale ist die linke Triode der Doppeltriode 80 leitend und die rechte gesperrt. Beim Eintreffen eines Signals vom Ausgang der Verzögerungsleitung 22 über den Umschalter am

so Eingang der linken Triode der Doppeltriode 80 wird letztere gesperrt, und die Spannung an ihrer Anode steigt an, worauf die rechte Triode sich öffnet. Der dabei entstehende Anodenstrom der rechten Triode erhöht das Katodenpotential und sperrt über den Widerstand 95 die linke Triode noch mehr.

Der Kippvorgang des Flipflops erfolgt sehr schnell, unabhängig von der Anstiegsgeschwindigkeit des auf den Eingang der linken Triode der Doppeltriode 80 einwirkenden Signals.

bo Wenn das die Umkippung des Flipflops auslösende Signal aufhört, kommt lezteres rasch in den Ausgangs-Ruhezustand zurück. Infolgedessen werden am Ausgang des Flipflops negative Impulse mit der Dauer des Auslösesignals des Flipflops, mit gleichen Amplituden

b5 und Flanken ausgebildet. Diese Impulse werden von der durch den Kondensator 97 und den Widerstand 98 gebildeten Kette differenziert. Am Ausgang dieser Kette werden ein negativer und ein positiver differen-

ziertsr Impuls gebildet Der der Hinterflanke des zu differenzierenden Impulses entsprechende negative differenzierte Impuls löst das aus der Doppeltriode 99 aufgebaute formende Flipflop 26 aus. Dieses Flipflop arbeitet analog dem Diskriminator 23.

Am Ausgang des formenden Flipflops 26 werden ebenfalls negative Impulse mit gleichen Amplituden und ' Flanken und mit der Dauer des differenzierten Impulses, d. h. mit wesentlich kleinerer Dauer als bei einem durch den unteren Diskriminator 23 erzeugten Impuls, gebildet.

Der an der Anode der rechten Triode der Doppeltriode 99 abgenommene Ausgangsimpuls des Formenden Flipflops 26 wird über den Umschalter 78 dem aus der Röhre 28 aufgebauten Inverter zugeführt In diesem Fall erscheinen am Ausgang des Inverters Signale gleicher Amplitude zum Unterschied von den Ausgangssignalen des Inverters für den Fall, wo mit Hilfe der Umschalter 77 und 78 die Signale vom Ausgang der Verzögerungsleitung 22 unmittelbar auf den Eingang des Inverters in Umgehung des unteren Diskriminators 23 und des formenden Flipflops 26 gegeben werden.

Von der Anode der Röhre 28 wird das Signal positiver Polarität über die durch den Kondensator 122 und den Widerstand 123 gebildete Überlragungskette auf den Eingang der Antikoinzidenzschaltung 27 gegeben, als der das Steuergitter der rechten Hälfte der Doppeltriode 170 dient, bei der das Steuergitter der linken Hälfte als zweiter Eingang der Schaltung 27 auftritt.

Wie oben erwähnt, gelangen die Signale vom Ausgang der Röhre 19 des Inverters auch auf den aus der Röhre 20 aufgebauten K.atodenfolger. Die Ausgangssignale dieses Katodenfolgers werden an dem in den Katodenstromkreis der Röhre 20 geschalteten frequenzkompensierten Teiler abgetrennt. Dieser Teiler ist durch die Widerstände 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134 und die Abgleichkondensatoren 135, 136, 137, 13«, 139, 140 gebildet. Vom Teiler treffen die Signale über den Umschalter 143 am Eingang des oberen Diskriminators 24 ein.

Der obere Diskriminator 24 stellt ein Flipflop dar, das dem als unterer Diskriminator 23 auftretenden Flipflop ähnlich ist.

Mittels des Stellwiderstandes 147 wird die Ansprechschwelle des oberen Diskriminators 24, d. h., die obere Ansprechschwelle, eingestellt.

Der Ausgang des oberen Diskriminators 24 ist über dem aus der Röhre 25 aufgebauten Inverter mit dem zweiten Eingang der Antikoinzidenzschaltung 27 verbunden. Beim Ansprechen des oberen Diskriminators 24 gelangen die an seinem Ausgang — der Anode der rechten Triode der Doppeltriode 144 — entstehenden Signale negativer Polarität über die durch den Kondensator 161 und die Widerstände 162 und 165 gebildete Übertragungskette auf das Steuergitter der eine Pentode darstellenden Röhre 25. Von der Anode der Röhre 25 werden die Signale positiver Polarität mittels der durch den Kondensator 168 und den Widerstand 169 gebildeten Übertragungskette dem Steuergitter der linken Hälfte der Doppeltriode 170 der Antikoinzidenzschaltung 27 zugeführt.

Unter der Wirkung dieser Signale nehmen der Anodenstrom der linken Hälfte der Doppeltriode 170 und folglich das Potential an der gemeinsamen Katodenlast der beiden Trioden der Doppeltriode 170 — dem Widerstand 171 — zu. Die rechte Triode wird sicher gesperrt. Nun beeinflussen die am Steuergitter der rechten Triode der Doppeltriode 170 eintreffenden Signale deren Zustand keinesfalls.

Wenn die den Hauptdiskrimii.-ator 17 verlassenden Signale die AnsprechschwelJe des unteren Diskriminators 23 über- und die Ansprechschwelle des oberen Diskriminators unterschreiten, so spricht nur der untere Diskriminator 23 an. Die Signale gelangen von seinem Ausgang über den aus der Röhre 28 aufgebauten Inverter zum Eingang der rechten Triode der

ίο Doppeltriode 170 und, da sie durch ein Signal vom oberen Diskriminator 24 nicht gesperrt ist, über die durch den Kondensator 174 und die Widerstände 175 und 176 gebildete Kette zum aus der Röhre 29 aufgebauten Ausgangskatodenfolger. Vom Ausgang dieses Katodenfolgers gelangen die Signale über den Kondensator 13 auf die Katode der Elektronenstrahlröhre 11 des Sichtgerätes 5.

Wenn die den Hauptdiskriminator 17 verlassenden Signale die Ansprechschwelle des oberen Diskriminators 24 übertreffen, so spricht außer dem unteren Diskriminator 23 auch der obere Diskriminator 24 an.

Wie oben beschrieben, wird die rechte Triode der Doppeltriode 170 der Antikoinzidenzschaltung 27 sicher gesperrt sein, und die vom unteren Diskriminator 23 am Steuergitter der rechten Triode der Doppeltriode 170 eintreffenden Signale werden den Zustand dieser Triode keineswegs beeinflussen: Am Ausgang der Antikoinzidenzschaltung 27 — der Anode der rechten Triode der Doppeltriode 170 — bleiben die Signale aus.

Wenn an den Eingängen der beiden Diskriminatoren 23 und 24 ein Signal eintrifft, das die Ansprechschwelle des unteren Diskriminators 23 nicht übersteigt, so spricht keiner von ihnen an, und am Ausgang der Antikoinzidenzschaltung 27 werden auch keine Signale erscheinen.

Auf solche Weise kann man mit Hilfe des unteren Diskriminators 23 und des oberen Diskriminators 24 eine untere bzw. obere Grenze (d.h. ein spezielles elektrisches Fenster) vorgeben, innerhalb denen die Signale nach der Amplitude abgenommen werden.

Wenn die untere und die obere Grenze in der Weise eingestellt werden, daß sie voneinander wenig abweichen, kann man mit einem zulässigen, durch den Bediener vorgegebenen Fehler annehmen, daß Signale einer gewählten Amplitude abgenommen werden. Die obere Grenze kann mittels des die Ansprechschwelle des oberen Diskriminators 24 einstellenden Stellwiderstandes 147 sowie mit Hilfe des Umschalters 143 eingestellt werden, der es ermöglicht, am frequenzkompensierten Teiler für den Eingang des oberen Diskriminators 24 diesen oder jenen Teil des Signals abzunehmen.

Die untere Grenze wird durch die Schwelle des Hauptdiskriminators 17, d.h., durch die Referenzspannung, vorgegeben, weil sich die auf den Eingang des Verstärkers 18 bezogene Ansprechschwelle des unteren Diskriminators 23 von der Schwelle des Hauptdiskriminators 17 geringfügig, d.h., lediglich um einen zur Elimination des nichtlinearen Kennlinienabschnitts der Diode 39 erforderliche η Wert, unterscheidet.

Die im gegebenen Augenblick auf den Eingang des Hauptdiskriminators 17 einwirkende Referenzspannungsstufe wird also den Pegel der zu ermittelnden Zone gleicher Werte der optischen oder fotoelektri-

• '· sehen Eigenschaft bestimmen. Die dieser Zone entsprechenden Signale bestrahlen, nachdem sie »das Fenster« passiert haben und mit negativer Polarität an der Katode der Elektronenstrahlröhre 11 des Sichtgerätes 5

angekommen sind, deren Schirm in den Punkten, die nach den Koordinaten den Punkten des zu untersuchenden Materials entsprechen. Dies ist dadurch bedingt, daß die Raster der Lichtsignalquelle 1 (Fig. 2) und des Sichtgerätes 5 (bei der beschriebenen Einrichtung sind das die Elektronenstrahlröhren 9 [Fig.2] und 11 [Fig.3J) synchron abgetastet werden sowie dadurch, daß die Änderung der Referenz-Stufenspannung mit der Rasterabtastfrequenz der Elektronenstrahlröhre 9 (Fig.2) und 11 (Fig.3) und synchron mit dem Bildwechsel erfolgt Die Gesamtheit der Leuchtpunkte auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre 11 macht gerade ein BUd der Zone gleicher Werte der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft des zu untersuchenden Materials aus. Hierbei werden die Koordinaten des Bildes dieser Zone auch den Koordinaten der Zone selbst in dem zu untersuchenden Material entsprechen.

Beim Bildwechsel ändert sich sprunghaft auch der Pegel der Referenzspannung (am Hairptdiskriminator 17 stellt sich eine neue Stufe ein). Nun wird der Pegel einer neuen Zone gleicher Werte der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft ermittelt Die Bilder dieser Zonen werden sich, wie oben erwähnt voneinander nach der Helligkeit scharf unterscheiden (die Zonen können auch mit einem beliebigen anderen bekannten Verfahren markiert werden).

Da das formende Flipflop 26, das durch den unteren Diskriminator 23 ausgelöst wird, Impulse gleicher Amplitude erzeugt werden sämtliche Bildpunkte der betreffenden Zone mit gleicher Helligkeit leuchten.

Die Vorrichtung ermöglicht es auch, ein »Mikrorelief« in der Zone selbst zu ersehen.

Zu diesem Zweck sind der untere Diskriminator 23 und das formende Flipflop 26 wegzulassen, die Signale gleicher Amplitude unabhängig von den Amplituden der an deren Eingang anliegenden Signale zu gewinnen, d. h, man muß mittels der Umschalter 77 und 78 den Ausgang der Verzögerungsleitung 22 an den Eingang der Röhre 28 des Inverters anschließen.

Die Verzögerung der Impulse mit Hilfe der Verzögerungsleitung 22 und deren Verkürzung durch das aus dem Kondensator 97 und dem Widerstand 98 bestehende Differenzierglied sind zum sicheren Betrieb der Antikoinzidenzschaltung 27 nötig.

In diesem Fall wird das Ausgangssignal des beim Eintreffen an dessen Eingang eines die vorgegebene Grenze Oberschreitenden Signals ansprechenden oberen Diskrimir.ators 24 ebenso nach der Amplitude wie auch nach der Dauer größer als das am Eingang der rechten Triode der Doppeltriode 170 der Antikoinzidenzschaltung 27 eintreffende Signal sein, und an deren Ausgang wird also kein Scheinsignal auftreten. Sonst könnten die an den Eingängen der Antikoinzidenzschaltung 27 ankommenden Signale aufgrund der unterschiedlichen Laufzeit der Signale in den Stromkreisen des Referenzspannungsgenerators 14 nicht zusammenfallen, und die Antikoinzidenzschaltung 27 würde ein Scheinsignal liefern.

Der Referenzspannungsgenerator 14 des Analysators 4 und der Referen?.sspannr.T>.p«generator 15 (F i g. 4) der Elektronenstrahlröhre K sinü nach bekannten Schaltungen ausgeführt Sie arbeiten synchron mit den Rasterablenkschaltungen 6 (Fig.2) und 8 der Lichtsignalquelle 1 und des Sichtgerätes 5 und folglich auch miteinander. Zweckmäßig ist es, die Synchronisation mittels der durch die in die Rasterablenkschaltung eingehende Bildablenkscl.altung erzeugten Signale zu verwirklichen, die zeitlich dem Anfang der Abtastung jedes Bildes entsprechen.

Diese Signale werden Ober die durch den Kondensator 179 (Fig.4) und den Widerstand 180 gebildete Übertragungskette dem Steuergitter der Röhre 178 des einstufigen Verstärkers zugeführt und gelangen, dadurch verstärkt über den aus den Röhren 185 und 274 aufgebauten Katodenfolger auf den Eingang des ersten Flipflops 186 des Referenzspannungsgenerators 14 und auf den Eingang des ersten Flipflops 345 des

ίο Referenzspannungsgenerators 15 der Elektronenstrahlröhre 11 als Startsignale.

Im Ausgangszustand sind die linken Röhren, nämlich die Pentode 201, die Röhren 238, 275,269 der Flipflops 186,187 und 345, 346 gesperrt und die rechten leitend.

Mit diesen Röhren sind mittels der Katodenfolger deren Röhrenschalter 188, 189 und die als Röhrenschalter verwendeten Röhren 266,272 gekoppelt die stromführend sind, solange sich die Flipflops 186, 187 und 345, 346 im Ausgangszustand befinden. Hierbei führen die ersten Röhren 188 und 266 den Strom I₀, die zweiten, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, den Strom 2 /₀ und die dritten Röhren 189 und 272 den Strom 4 Z₀. Alle diese Ströme fließen über die gemeinsamen Widerstände 229 und 317, die in den Anodenkreis dieser Röhrenschalter geschaltet sind, deshalb hat die Potentialdifferenz an den Enden der Widerstände 229 und 317 den Wert R · I₀(R = Widerstandswert der Widerstände 229 bzw. 317). Die Funktion des Referenzspannungsgenerators 14 wird im folgenden näher erläutert:

Unter der Wirkung des ersten Eingangs-Startsignals am Eingang des ersten Flipflops 186 kippt das letztere um, worauf die Pentode 201 leitend wird. Hierbei wird die an dem als Anodenlast der Pentode 201 dienenden Widerstand 203 abgenommene negative Spannung dem Gitter der Röhre 190 zugeführt aus der der Katodenfolger aufgebaut ist, und sperrt diese. Der Spannungsabfall auf den Nullpegel an der Katode der Röhre 190 gelangt über die Verzögerungsleitung 192 auf das Steuergitter des ersten Röhrenschalters 188 und sperrt diesen.

Infolgedessen erscheint am Ausgang des Generators 14

eine dem Produkt R229 ■ k gleiche Stufe positiver

Referenzspannung. Von der Katode der Röhre 190 gelangt das negative

Potential ebenfalls auf das Steuergitter der Röhre 193 der Zwischenstufe. Jedoch wird das zweite, in der Zeichnung nicht gezeigte Flipflop davon nicht beeinflußt, weil die Röhre 193, deren Ausgang mit dem Eingang des zweiten Flipflops verbunden ist das negative Potential in ein Signal entgegengesetzter, im vorliegenden Fall positiver Polarität umkehrt Das Flipflop kann aber nur durch ein Signal negativer Polarität ausgelöst werden, was auf die entsprechende Schaltung der Dioden 199 und 200 an dessen Eingang zurückzuführen ist.

Unter dem Einfluß des zweiten Eingangs-Startsignals kehrt das Flipflop 186 in die Ausgangstags zurück. Das Potential am Widerstand 203 der Anodenlast der Pentode 201 steigt an, weshalb die Röhre 190 des Katodenfolgers geöffnet und das Potential von deren Katode erhöht wird. Die Änderung des Katodenpotentials wird über die Verzögerungsleitung 192 dem ersten Röhrenschalter 188 zugeführt und öffnet diesen. Gleichzeitig mit dem öffnen des ersten Röhrenschalters

b5 188 sperrt und der zweite, in der Zeichnung nicht dargestellte Röhrenschalter. Dies kommt wie folgt zustande: Die Änderung des Katodenpotentials der Röhre 190

des Katodenfolgers wird auch der Röhre 193 zugeführt, an deren Anode ein Impuls entsteht, der mittels der Induktivitätsspule 235 zu einem Kurzzeitimpuls negativer Polarität geformt wird. Dieser Impuls kommt als Startimpuls am Eingang des zweiten Flipflops an und läßt dieses um Kippen. Infolgedessen erweist sich der zweite Röhrenschalter als gesperrt durch einen negativen Ausgangsimpuls des zweiten Flipflops, der dem Steuergitter des ersteren über den zweiten Katodenfolger und die zweite Verzögerungsleitung, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, zugeführt wird. Der Strom über den zweiten Röhrenschalter hört auf.

Auf diese Weise nimmt der über den gemeinsamen, in den Anodenkreis aller Röhrenschalter eingeschalteten Widerstand 22S fließende Strom gegenüber dem dem Ausgangszustand des Referenzspannungsgenerators 14 entsprechenden Strom um den Wert 2 · I₀ ab. Am Widerstand 229 findet also eine Potentialänderung um den Wert 2 I₀ ■ R739 statt (R229 - Widerstandswert des Widerstandes 229), d. h, am Ausgang des Generators 14 wird die Spannung zweimal größer als die Spannung der ersten Stufe sein. Mit anderen Worten, es erhöht sich die Spannung um eine Stufe.

Unter der Wirkung des dritten Eingangs-Startsignals bleibt der zweite Röhrenschalter im gesperrten Zustand, und der erste Röhrenschalter 188 wird gesperrt. Deshalb steigt die Spannung am Ausgang des Generators 14 um den Wert k ■ R229 an, d. h. um noch eine Stufe. Nun ist die Ausgangsspannung gleich

2 /0 · /Z229 + h · Ri2%

dh, sie ist gegenüber der Grundspannung um drei Stufen gestiegen.

Unter der Wirkung des vierten Ausgangs-Startsignals erweist sich nur der dritte Röhrenschalter 189 als gesperrt, und am Ausgang tritt also eine Spannung auf, die bezüglich der Grundspannung um den Wert 4 /0 - Riss größer ist, d. h, sie erhöht sich gegenüber der vorhergehenden Spannung um eine weitere Stufe.

Unter Einwirkung des fünften Ausgangs-Startsignals erweisen sich als gesperrt der erste Röhrenschalter 188 und der zweite Röhrenschalter 189, und die Spannung air. Ausgang des Generators 14 steigt um noch eine Stufe an.

Unter dem Einfluß des sechsten Eingangs-Startsignals erweisen sich als gesperrt der zweite und der dritte Röhrenschalter, und die Spannung am Ausgang des Generators 14 erhöht sich um noch eine Stufe.

Unter der Wirkung des siebten Eingangs-Startsignals erweisen sich als gesperrt alle drei Röhrenschalter, und die A.usgangsspannung wird sich von der ursprjngüchen Spannung um den Wert 7 I₀ ■ Ä229 unterscheiden.

Das achte Eingangs-Startsignal bringt sämtliche Flipflops des Generators 14 in die Ausgangslage zurück, und die Spannung an dessen Ausgang erreicht ihren Anfangswert. Danach wiederholt sich der Zyklus des stufenweisen Spannungsanstiegs.

Die Ausgangsspannung steigt mit dem Eintreffen eines jeden Startsignals um eine Stufe an, wobei jedes Startsignal zeitlich dem Anfang der Abtastung jedes Bildes entspricht Die Dauer der Spannungsstufe entspricht also der Bildabtastzeit

Die Anfangsströme aller Röhrenschalter werden mittels der in deren Katodenstromkreis liegenden Widerstände (für die erste Röhre 188 und die dritte Röhre 189 sind das der Widerstand 226 bzw. der Widerstand 259) eingestellt

Die Stufenzahl der Referenzspannung kann durch Abschalten eines Teils oder aller Röhrenschalter voir Widerstand 229 mittels des Umschalters 262 (die in dei Zeichnung angedeutete Stellung des Umschalters 262 entspricht der Einschaltung aller drei Röhrenschalter] verringert werden. In der Mittelstellung des Umschalters 262 erweisen sich als eingeschaltet nur der erste und der zweite Röhrenschalter, in der oberen nur der erste.

Der dem zu untersuchenden Streubereich dei optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft entspre-

chende Änderungsbereich der Ausgangsspannung wird mit Hilfe des Widerstandes 229 festgelegt Die Größe dieses Bereiches ist gleich dem Produkt aus der Summe der Ströme der Röhrenschalter im Ausgangszustand des Generators 14 und dem Wert des Widerstandes 229. Die

ib untere, dem Pegel der ersten Zone entsprechende Grenze des Bereiches wird durch den Summenstrom der Röhrenschalter bestimmt Dieser Strom setzt im Ausgangszustand des Generators 14 das Potential der Ausgangsspannung gegenüber der Spannung der Speisequelle um den Wert des Spannungsabfalls am Widerstand 229 herab. Die obere Grenze des Bereiches entspricht dem Zustand, wo sämtliche Röhrenschalter gesperrt sind, d. h., wenn am Ausgang die letzte Spannungsstufe wirksam wird. In diesem Fall entspricht die Ausgangsspannung dem Pegel der letzten zu ermittelnden Zone. Da über den Widerstand 229 kein Strom fließt, ist sie der Spannung der Speisequelle gleich.

Der Änderungsbereich der Ausgangsspannung des Generators 14 wird mit Hilfe des Voltmeters 263 überwacht. Vorausgesetzt, daß dieser Bereich und die gewählte Stufenzahl bekannt sind, kann man die Stufenhöhe

ermitteln, mit U_g — Änderungsbereich der Ausgangsspannung, η = Stufenzahl.

Zweckmäßigerweise wird zur Erleichterung der Einstellung der Stufenhöhe das Voltmeter 263 entsprechend dieser Formel in der Stufenhöhe entsprechenden Spannungswerten kalibriert.

Die Stufenhöhe U = /0 - R229 wird durch Änderung des Widerstandes 229 eingestellt

Bei Notwendigkeit kann die Zahl der vorhandenen Spannungsstufen durch zusätzliche Flipflops mit entsprechenden Röhrenschaltern erweitert werden. Jedes zusätzliche Flipflop erhöht die Stufenzahl um das Doppelte.

Der dem Ausgangszustand des Referenzspannungsgenerators 14 entsprechende Anfangspegel der Ausgangsspannung wird durch die Änderung der an der positiven (+) Spannungsquelle mittels des Widerstandes 264 abgenommenen Spannung eingestellt Mit Hilfe des Umschalters 262 wird die Ausgangsspannung dem Steuergitter der Röhre 32 des Katodenfolgers zugeführt, von dessen Ausgang sie auf den Eingang des

bo Analysators als Referenzspannung gegeben wird.

Der mittels des Widerstandes 264 einzustellende Anfangspegel der Ausgangsspannung entspricht dem Pegel der ersten zu ermittelnden Zone gleichen Wertes der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft Die Spannung der ersten Stufe der Referenzspannung entspricht dem Pegel der zweiten Zone, eine der Spannung zweier Stufen gleiche Spannung entspricht dem Pegel der dritten Zone usw.

Da, wie oben erwähnt, die Dauer jeder Spannungsstufe der Bildabtastzeit entspricht, wird für die Zeit eines Bildes eine Zone gegebenen Pegels ermittelt.

Die Änderung der Anodenspannung der Röhrenschalter in den Grenzen 0 bis 50 V durch Änderung des Widerstandswertes der Widerstände 264 und 229 löst praktisch keine Änderung der Anfangsströme der Röhrenschalter aus, weil als solche Pentoden mit einer sehr flachen Kennlinie zum Einsatz kommen.

Angesichts dessen, daß jedes nachfolgende Flipflop später als das vorhergehende anspricht, werden die über den Widerstand 229 fließenden Ströme nicht gleichzeitig umgeschaltet. Deshalb sind zwischen den Flipflops und den Röhrenschaltern die Verzögerungsleitungen geschaltet Zwischen dem zweiten Röhrenschalter und dem zweiten Flipflop liegt eine Verzögerungsleitung, deren Verzögerungszeit gleich der Ansprechzeit dieses Flipflops ist; zwischen dem ersten Röhrenschalter 188 und dem ersten Flipflop 186 liegt die Verzögerungsleitung 192 mit einer Verzögerungszeit, die der doppelten Ansprechzeit des Flipflops 186 gleich ist. Das Signal kommt also am zweiten Röhrenschalter später als am Eingang des dritten Flipflops 187 um eine zu dessen Ansprechen erforderliche Zeit an. Infolgedessen trifft das Signal vom Ausgang des dritten Flipflops 187 am dritten Röhrenschalter 189 gleichzeitig mit dem am zweiten Röhrenschalter ankommenden Signal ein. Was aber das Signal am ersten Rohrenschalter 188 betrifft, so kommt es nach dem Eintreffen des Startsignals am Eingang des ersten Flipflops 186 in einen zweimal größeren Zeitabstand an, als dies zum Ansprechen des letzteren erforderlich ist Eben dadurch wird die Ansprechzeit des ersten Flipflops 186 berücksichtigt.

Auf solche Weise wird eine gleichzeitige Umschaltung der Röhrenschalter erreicht und werden zugleich zusätzliche Spannungssprünge vermieden.

Zur Rückkehr des Referenzspannungsgenerators 14 in den Ausgangszustand aus einer beliebigen Lage dient der Umschalter 218. Beim Öffnen von dessen Kontakten wird eine starke Nebenschlußwirkung des Widerstandes 219 auf den in die Stromkreise der Spannungsteiler der Gittervorspannung der rechten Röhren, nämlich der Pentode 202 und der Röhre 239 der Flipflops 196 und 187, eingeschalteten Widerstand 217 aufgehoben. Das Gitterpotential dieser Röhren steigt steil an, und die Flipflops schalten in den Ausgangszustand um, in dem die Pentode 202 und die Röhre 239 leiten, während die Pentode 201 und die Röhre 138 sperren.

Der Referenzspannungsgenerator 15 der Elektronenstrahlröhre 11 dient zur Formung einer Referenz-Stufenspannung, die über den Kondensator 16 dem Modulator der Elektronenstrahlröhre 11 als Steuerspannung für deren Schirmhelligkeit zugeführt wird.

Schaltung und Funktion des Referenzspannungsgenerators 15 sind analog zu Schaltung und Funktion des Generators 14.

Die Rückkehr der Referenzspannungsgeneratoren 14 und 15 aus einer beliebigen Lage in den Ausgangszustand wird gleichzeitig mittels der miteinander mechanisch gekoppelten Umschalter 218 und 343 verwirklicht Die Umschalter 262 und 344, mit deren Hilfe die erforderliche Stufenzahl der Referenzspannung vorgegeben wird, sind miteinander ebenfalls mechanisch gekoppelt

Da die Umschaltung der Spannungsstufen der beiden Generatoren synchron abläuft erfolgt gleichzeitig mit der Zuführung vom Ausgang des Generators 14 einer neuen Referenzspannung, die einer neu zu ermittelnden Zone gleichen Wertes der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaft entspricht die Zuführung zum Modulator der Elektronenstrahlröhre U einer neuen Stufe der Spannung auch vom Ausgang des Generators 15, die das Bild der zu ermittelnden Zone zusätzlich aufhellt. Dies gestattet es, diese Zone von der benachbarten Zone nach der Helligkeit scharf zu trennen.
Die Vorrichtung arbeitet beim Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials mittels Lichtsignalen bei einem Lichtempfänger mit einer Rasterablenkschaltung wie folgt:

Das zu untersuchende Material wird automatisch Zeile für Zeile über das Objektiv 349 (Fig.5) vom Elektronenstrahl der Abtaströhre 347 abgetastet der mittels der elektrischen Rasterablenkschaltung 348 der letzteren abgelenkt wird, die synchron mit der elektrischen Rasterablenkschaltung 8 der Elektronenstrahlröhre 11 arbeitet Am Ausgang der Abtaströhre 347 — auf deren Signalplatte — erscheinen Signale, die der Helligkeit des zu untersuchenden Materials 352 in den gegebenen Punkten entsprechen. Diese Signale werden am Widerstand 351 abgetrennt und auf den Eingang des Verstärkers 7 gegeben. Im weiteren arbeitet die Vorrichtung analog dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials bei einer Lichtsignalquelle mit einer Rasterablenkschaltung.

Infolgedessen werden auf dem Sichtgerät 5 Zonen gleicher Helligkeiten des zu untersuchenden Materials dargestellt die nach den Koordinaten der Lage dieser Zonen in dem zu untersuchenden Material selbst entsprechen. Die Bilder der Zonen gleicher Helligkeit werden auf dem Sichtgerät 5 voneinander nach der Helligkeit scharf getrennt Darüber hinaus können die Bilder der Zonen mit einem anderen bekannten Verfahren markiert werden.

Bei Notwendigkeit den am Ausgang der Abtaströhre 347 entstehenden Signalen Impulsform zu verleihen, ist es angebracht dieser eine Impuls-Sperrspannung von einem bekannten Kurzzeit-Rechteckimpulsgenerator zuzuführen.

Die Vorrichtung arbeitet zum Messen der Ungleichmäßigkeit optischer Dichte von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Materialien wie folgt:

Das zu unterscheidende Material 353 (Fig.6) wird Zeile für Zeile durch den Lichtstrom von der Lichtsignalquelle 1 durchleuchtet deren elektrische Rasterablenkschaltung synchron mit der elektrischen Rasterablenkschaltung 8 der Elektronenstrahlröhre 11 arbeitet Die Lichtsignale, die durch das zu untersuchende Material 353 durchgegangen sind, entsprechen nach ihren Momentanwerten dessen Dichte in den betreffenden Punkten. Die unter Einwirkung dieser Lichtsignale am Ausgang des Fotoelektronenvervielfachers entstehenden elektrischen Signale entsprechen nach ihrer Amplitude ebenfalls dem Wert der Dichte in denselben Punkten des zu untersuchenden Materials 353.

Die genannten elektrischen Signale werden am Widerstand 10 abgetrennt und dem Verstärker 7 zugeführt Im weiteren arbeitet die Vorrichtung analog dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit des zu untersuchenden Materials bei einer Lichtsignalquelle mit einer Rasterablenkschaltung.

Infolgedessen erscheinen auf der Elektronenstrahlröhre 11 Bilder von Zonen gleicher Dichten in Form von

Zonen gleicher Helligkeiten. Die Lage der Bilder dieser Zonen gleicher Dichte auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre 11 entspricht nach den Koordinaten der Lage der Zonen gleicher Dichte in dem zu untersuchenden Material 353 selbst ^r>

Die Bilder der Zonen gleicher Dichte auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre werden voneinander nach der Helligkeit scharf getrennt Darüber hinaus können diese Bilder mit einem anderen bekannten Verfahren markiert werden. ι ο

Bei Notwendigkeit, den durch die Elektronenstrahlröhre 9 ausgestrahlten Lichtsignalen Impulsform zu verleihen, wird zweckmäßigerweise dieser eine Impuls-Sperrspannung von einem bekannten Rechteckimpulsgenerator zugeführt

Mil Hilfe des Objektivs 343 kann der Abbildungsmaßstab von Zonen gleicher Dichte geändert und die Mikroungleichmäßigkeit in der Zone selbst betrachtet werden.

Die Vorrichtung arbeitet zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Fotoempfindlichkeil des zu untersuchenden Materials bei einer Lichtsignalquelle mit einer Rasterablenkschaltung wie folgt:

Das Leuchtraster der Elektronenstrahlröhre 9 (F i g. 7) wird als Lichtsignalquelle 1 mittels Objektivs 349 auf die Fotokatode des zu untersuchenden Fotoelektronenvervielfachers projiziert. Die unter Einwirkung des Lichtstroms des Rasters am Ausgang des Fotoelektronenvervielfachers entstehenden und nach ihren Amplituden der Empfindlichkeit der Fotokatode in den gegebenen Punkten entsprechenden Signale werden am Widerstand 10 abgetrennt und dem Verstärker 7 zugeführt Im folgenden arbeitet die Vorrichtung analog des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels zum Messen der Ungleichmäßigkeit optischer Dichte von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Materialien bei einer Lichtsignalquelle mit einer Rasterablenkschaltung.

Infolgedessen erscheinen auf der Elektronenstrahlröhre 11 Bilder von Zonen gleicher Empfindlichkeit in Form von Leuchtzonen gleicher Helligkeit. Die Lage der Bilder dieser Zonen gleicher Empfindlichkeit entspricht nach den Koordinaten der Lage von Zonen gleicher Empfindlichkeit auf der Fotokatode des zu untersuchenden Fotoelektronenvervielfachers.

Mit Hilfe des Objektivs 349 kann der Abbildungsmaßstab von Zonen gleicher Empfindlichkeit geändert und die Mikroungleichmäßigkeit in der Zone selbst betrachtet werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung der optischen oder fotoelektrischen Eigenschaften und ihrer Verteilung auf Flächen, mit einer Quelle für einen abtastenden Lichtstrahl, einem Lichtempfänger und einem Sichtgerät zur Darstellung der bestrahlten Fläche, das mit einer Rasterablenkschaltung entsprechend den Koordinatenpunkten der zu untersuchenden Fläche versehen ist, gekennzeichnet durch

einen Vergleicher (3) im Übertragungsweg zwischen dem Lichtempfänger (2) und dem Sichtgerät (5),
der durch einen Referenzsignalgenerator (12), der synchron mit der Rasterablenkschaltung des Sichtgerätes (5) geschaltet ist, ein automatisch sich änderndes Referenzsignal abgibt, das mit dem Meßsignal vom Lichtempfänger (2) verglichen wird, so daß Stellen gleicher optischer oder fotoelektrischer Eigenschaften der Fläche als Stellen gleicher Helligkeit auf dem Sichtgerät (5) dargestellt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Referenzsignalgenerators (14) ein weiterer Referenzsignalgenerator (15) angeschlossen ist, der ebenfalls ein sich automatisch änderndes Referenzsignal abgibt sowie mit seinem Ausgang an den Eingang des Sichtgerätes (5) angeschlossen ist, um den Anzeigehelligkeitsbereich des Sichtgerätes (5) zu erweitern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (1) den Lichtstrom auf die Fotokatode des Lichtempfängers (2) projiziert

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer weiteren Rasterablenkschaltung (6) in der Quelle (1) oder im Lichtempfänger (2) zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der Fläche diese durch die Quelle (1) selbst gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer weiteren Rasterablenkschaltung (6) in der Quelle (1) zum Messen der Ungleichmäßigkeit der optischen Dichte von durchsichtigen und halbdurchsichtigen Flächen (353) diese vor der Lichtquelle (2) im Wege der Lichtsignale von der Quelle (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer weiteren Rasterablenkschaltung (6) in der Quelle (1) zum Messen der Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit der Fläche diese durch die lichtempfindliche Schicht des Lichtempfängers (2) selbst gebildet ist.