DE2337088A1 - Einrichtung zum fokussieren und ablenken des elektronenstrahls eines elektronenstrahlgeraets - Google Patents

Description

ββη.

530-21.134P 20. 7. 1973

1. Ivan Ivanovic Efimov, Moskau (UdSSR)

2. Michail L'vovic Lifsic, Lobnja Moskovskoj oblasti (UdSSR)

3. Dmitrij Dmitrievic Nikiforov, Moskau (UdSSR)

4. Viktor Pavlovic Ivanov, Moskau (UdSSR)

5. Lev Efimovic Lineckij, Moskau (UdSSR)

6. Vadim Georgievic Lazarev, Moskau (UdSSR)

7. Aleksandr Ivanovic Brenin, Moskau (UdSSR)

Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts

Die Erfindung betrifft ein System einer Magnetsteuerung eines Elektronenstrahls, insbesondere eine Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts.

530-(P. 50298/1 )-Hd-r (8)

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Bekannt sind Einrichtungen zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts, welche entsprechende Wicklungen enthalten.

In einer bekannten Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts sind mindestens zwei Wicklungen aneinander so befestigt, daß sie ein Fokussieren des und Abtasten mittels des Elektronenstrahls auf einer Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts gewährleisten, und mit den Ausgängen eines Speisegenerators verbunden, welcher Former- und Ausgangs stufen enthält, die an die Speisequelle angeschlossen sind (vgl. z. B. A. G. Kondratjew und M. I. Lukin, "Technika promyschlennogo telewidenja" (Technik des Industriefernsehens), Lenisdat (Leningrader Staatsverlag) 1970, S. 94 und 204).

Ein Mangel der bekannten Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts ist ihre komplizierte Konstruktion, welche dadurch bedingt ist, daß zum Fokussieren und Abtasten getrennte Wicklungen von verschiedener Bauart, angeschlossen an verschiedene Stufen des Speisegenerators, verwendet werden.

Ein weiterer Mangel der bekannten Einrichtung ist ihr großer Fertigungsaufwand, hervorgerufen durch die Notwendigkeit der Herstellung einer besonderen Ausrüstung und besonderer Spulenkörper für die Ablenkwicklung sowie durch die Schwierigkeit deren Aufwicklung.

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Ein weiterer Mangel der bekannten Einrichtung besteht in ihren großen Abmessungen und dem hohen Gewicht, bedingt durch die besondere Bauart und die Anwendung einzelner Ausgangs stufen des Speisegenerators zum Fokussieren und Abtasten.

Noch ein Mangel der genannten Einrichtung ist deren komplizierte Einstellung, bedingt durch die Notwendigkeit einer Kompensation der Rasterdrehung auf der Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts, hervorgerufen durch die Trennung des fokussierenden und des ablenkenden Feldes.

Auch als Mangel der bekannten Einrichtung gilt der Umstand, daß das Auflösungsvermögen an den Rasterrändern schlechter ist als im Zentrum, was gleichfalls durch die getrennte Fokussierung und Ablenkung hervorgerufen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der genannten Mängel eine derartige Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts zu schaffen, in welcher die Anordnung der Wicklungen einen geringeren Fertigungsaufwand für die gesamte Einrichtung sowie eine Herabsetzung des Gesamtgewichts und der Abmessungen bei einem hohen Auflösungsvermögen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts, in der mindestens zwei Wicklungen so aneinander befestigt sind, daß sie ein Fokus-

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sieren des Elektronenstrahls auf eine Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts und deren Abtasten mittels des Elektronenstrahls gewährleisten und mit den Ausgängen eines Speisegenerators verbunden sind, der Former- und Ausgangsstufen enthält, die an eine Speisequelle angeschlossen sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wicklungen koaxial angeordnet sind, daß die Windungsflächen in jedem Paar von Wicklungen, die in Reihe geschaltet sind, symmetrisch unter dem gleichen Winkel in bezug auf die Achse der Windungen geneigt sind, daß jede Ausgangsstufe aus einem Transistor ausgeführt ist, an dessen Emitter bzw. Kollektor der erste Anschluß eines ersten bzw. zweiten Widerstandes angeschlossen ist, daß der Verbindungspunkt des Wicklungspaares durch einen ersten Kondensator an den Kollektor angeschlossen ist, daß ein zweiter Anschluß des zweiten Widerstandes an den zwei ten Anschluß der ersten Wicklung und durch eine Parallelschaltung eines dritten Widerstands und eines zweiten Kondensators an den negativen IbI der Speisequelle angeschlossen ist, und daß die Basis des Transistors durch eine Reihenschaltung eines vierten Widerstands und einer Diode an einen zweiten Anschluß der zweiten Wicklung angeschlossen ist, welcher Anschluß durch eine Parallelschaltung eines fünften Widerstands und eines dritten Kondensators an den positiven Pol der Speisequelle ange schlossen ist, an den der zweite Anschluß des ersten Widerstands angeschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird weitergebildet durch zumindest eine zusätzliche Wicklung, koaxial zu den genannten Wicklungen , deren Windungsflächen senkrecht zur Achse der Wicklungen orientiert sind.

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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts kann in tragbaren Fernsehkameras verwendet werden, wo neben einem geringen Gewicht und kleinen Abmessungen eine hohe Arbeitsqualität verlangt wird.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung

zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts (das Elektronenstrahlgerät ist im Schnitt dargestellt),

Fig. 2 das Prinzipschaltbild der Ausgangsstufe des Speisegenerators und dessen Verbindung mit den anderen Blöcken der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls, und

Fig. 3 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts mit zusätzlicher Wicklung·

Es sei nun die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines lektronenstrahlgeräts näher betrachtet .

Ein Elektronenstrahlgerät 1 (Fig. 1), welches gegebenenfalls eine

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Vidikonröhre darstellt, hat eine Arbeitsfläche 2 und einen Strahlerzeuger 3. Wicklungen 4 und 5 sind koaxial zur Achse 6 angeordnet und aufeinander aufgewickelt. Die Windungsflächen jeder der Wicklungen 4 und 5 sind symmetrisch unter dem gleichen Winkel oC in bezug auf die Achse 6 geneigt. Die Wicklungen 4 und 5 sind in Reihe geschaltet und an eine Ausgangsstufe 7 eines Speisegenerators 8 angeschlossen, welcher eine Speisequelle 9 und eine Formerstufe 10 enthält. Die Speisequelle 9 ist an die Ausgangsstufe 7 und die Formerstufe 10 angeschlossen.

Die Ausgangsstufe 7, dargestellt in Fig. 2, ist aus einem Transistor 11 ausgeführt, an dessen Emitter bzw. Kollektor der erste Anschluß von Widerständen 12 und 13 angeschlossen ist. Ein Verbindungspunkt 14 der Wicklungen 4 und 5 ist mit dem Kollektor des Transistors 11 durch einen Kondensator 15 verbunden, während der zweite Anschluß des Widerstands 13 mit dem zweiten Anschluß der Wicklung 4 verbunden und durch eineParallelschaltung eines Widerstands 16 und eines Kondensators 17 an den negativen Pol der Speisequelle 9 angeschlossen ist.

Die Basis des Transistors 11 ist durch eine Reihenschaltung eines Widerstands 18 und einer Diode 19 an den zweiten Anschluß der Wick lung 5 angeschlossen, welche durch eine Parallelschaltung eines Widerstands 20 und eines Kondensators 21 an den positiven Pol der Speisequelle 9 angeschlossen ist, an den auch der zweite Anschluß des Widerstandes 12 angeschlossen ist.

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Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts mit einer zusätzlichen Wicklung 22, welche zwischen den Wicklungen 4 und 5 angeordnet ist.

Die Windungsflächen der Wicklung 22 sind senkrecht zur Achse 6 orientiert, und die Wicklung 22 ist direkt an die Speisequelle 9 angeschlossen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts arbeitet folgenderweise .

Beim Anschließen der Speisequelle 9 erzeugt die Formerstufe 10 Steuersignale in Form einer Sägezahnspannung mit der Abtastfrequenz. Diese Signale gelangen an die Basis des Transistors 11 und ändern den Abgleich der durch die Wicklungen 4 und 5, die Widerstände 12 und 13 und den Transistor 11 gebildeten Brücke, wodurch in den Wicklungen 4 und 5 gleichgroße Gegenphasenströme entstehen. Durch den Widerstand 16, die Wicklungen 4 und 5 und den Widerstand 20 fließt ein gleichgroßer Strom. Bei Strom Stärkeänderung dieses Stroms ändert sich der Spannungsabfall am Widerstand 20; diese Spannung gelangt durch die Diode 19 und den Widerstand 18 zur Basis des Transistors 11 und ändert die Gleichstromkomponente durch den Transistor 11, wodurch die Stromstärke des Gleichstroms durch die Wicklungen 4 und 5 stabilisiert wird, also bei einem Anstieg des Stroms durch die Wicklungen 4 und 5 der Spannungsabfall am Widerstand 20 ansteigt und der durch den

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Transistor 11 fließende Strom größer wird. Das führt zu einem Anstieg des Spannungsabfalls am Widerstand 16 und zu einer Verringerung des Gleichstroms durch die Wicklungen 4 und 5.

Der durch die Wicklungen 4 und 5 fließende stabilisierte Gleichstrom erzeugt ein Magnetfeld, welches den Elektronenstrahl auf der Arbeitsfläche 2 (Fig. 1) des Elektronenstrahlgeräts 1 fokussiert.

Die in den Wicklungen 4 und 5 fließenden gleichgroßen Gegenphasenströme ändern die Richtung des Magnetfeldes, welches durch den Gleichstrom erzeugt wird. Dadurch wird mittels des fokussierten Elektronenstrahls ein Abtasten der Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts in einer Fläche gewährleistet. Zum Abtasten einer zweiten Fläche mittels des Elektronenstrahls muß man noch zwei zusätzliche Wicklungen mit ihrer Former- und Ausgangsstufe (nicht gezeigt) verwenden, welche entsprechend der erwünschten Abtastfläche orientiert sind.

Bei der Verwendung der Zusatzwicklung 22 (Fig. 3) fließt durch diese ein Gleichstrom, welcher ein zusätzliches fokussierendes Magnetfeld erzeugt, das sich zu dem durch die Wicklungen 4 und 5 erzeugten Hauptfokussierfeld addiert. Durch Änderung der Stromstärke in der Wicklung 22 erreicht man einen besseren Abgleich der Wicklungen 4 und 5 mit der Ausgangsstufe 7 des Speisegenerators 8.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts kann dort verwendet

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werden, wo eine hohe Bildgüte, eine einfache Konstruktion, niedrige Fertigungskosten und ein geringes Gewicht verlangt werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts sind besonders groß bei deren Verwendung in tragbaren Reporter-Fernsehaufnahmekameras, welche mit einem Videomagnetophon ausgerüstet sind, sowie im industriellen Fernsehen in Fernsehaufnahmekameras zur Untersuchung von **ohren kleiner Durchmesser.

Die genannten Vorzüge bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung sind bedingt durch ihre geringen Abmessungen, die einfache Bauart sowie den geringen Fertigungsaufwand.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   y Einrichtung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts, in der mindestens zwei Wicklungen so aneinander befestigt sind, daß sie ein Fokussieren des Elektronenstrahls auf eine Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts und deren Abtasten mittels des Elektronenstrahls gewährleisten und mit den Ausgängen eines Speisegenerators verbunden sind, der Formerund Ausgangsstufen enthält, die an eine Speisequelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (4, 5) koaxial angeordnet sind, daß die Windungsflächen in jedem Paar von Wicklungen (4, 5), die in Reihe geschaltet sind, symmetrisch unter dem gleichen Winkel (oC ) in bezug auf die Achse (6) der Windungen (4,5) geneigt sind, daß jede Ausgangsstufe (7) aus einem Transistor (11) ausgeführt ist, an dessen Emitter bzw. Kollektorder erste Anschluß eines ersten bzw. zweiten Widerstandes (12, 13) angeschlossen ist, daß der Verbindungspunkt (14) des Wicklungspaares (4, 5) durch einen ersten Kondensator (15) an den Kollektor angeschlossen ist, daß ein zweiter Anschluß des zweiten Widerstandes (13) an den zweiten Anschluß der ersten Wicklung (4) und durch eine Parallelschaltung eines dritten Widerstands (16) und eines zweiten Kondensators (17) an den negativen Pol der Speisequelle (9) angeschlossen ist; und daß die Basis des Transistors (11) durch eine Reihenschaltung eines vierten Widerstands (18) und einer Diode (19) an einen zweiten Anschluß der zweiten Wicklung (5) angeschlossen ist, welcher Anschluß durch eine Parallelschaltung eines fünften Wider-

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   stands (20) und eines dritten Kondensators (21) an den positiven Pol der Speisequelle (9) angeschlossen ist, an den der zweite Anschluß des ersten Widerstands (12) angeschlossen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine zusätzliche Wicklung (22), koaxial zu den genannten Wicklungen (4, 5), deren Windungsflächen senkrecht zur Achse (6) der Wicklungen (4, 5) orientiert sind.

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