DE2645562A1 - Gasentladungsanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

VARIAN ASSOCIATES Palo AUo, California (V.St.A.)

Patentanmeldung Unser Az.: Case 2528/GER

GASENTLADUNGSANZEIGEVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem die Vorrichtung umhüllendes Teil, das eine innere Oberflache zur Begrenzung eines länglichen Kanals aufweist, in dem sich ionisierbares Gas befindet, und wobei eine Vielzahl von Elektroden an der genannten Oberfläche von dem Gas isoliert und in einer ersten und in einer zweiten linearen Folge an gegenüberliegenden Seiten entlang des Kanals angeordnet sind und die Elektroden der ersten linearen Folge mit den Elektroden der zweiten linearen Folge in der Richtung entlang des Kanals alternieren.

Gasentladungsanzeigevorrichtungen der vorangehend genannten Art sind bereits aus der GB-Patentschrift 1 381 075 bekannt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gasentladungsanzeigevorrichtung aufzuzeigen, die in der Lage ist, einen stabförmigen Bereich eines Gases, das sich in einem länglichen Kanal befindet, auszuwählen und zu aktivieren, so daß er als kontinuierlich leuchtend erscheint.

Die Möglichkeit, solche stabförmigen Bereiche von auswählbarer Länge anzuzeigen, ist erwünscht, da diese zur Anzeige von elektrischen Parametern, z. B. Spannung oder Strom, sowie anderer veränderbarer Größen verwendet werden können, ohne daß die

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Bewegung mechanischer Elemente, die im allgemeinen in solchen Meßgeräten vorhanden sind, notwendig ist.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch Steuermittel zur Erzeugung einer elektrischen Ladung auf einem Isolationsmaterial neben einer ausgewählten Elektrode und zur anschließenden Lieferung eines bestimmten Potentials in aufeinanderfolgender Weise an benachbarten Elektroden einer ausgewählten Gruppe von mindestens drei sequentiellen Elektroden von einer Vielzahl von Elektroden, die die ausgewählte Elektrode enthalten, wobei das bestimmte Potential wiederholt vorwärts und rückwärts an die Elektroden der genannten ausgewählten Gruppe angelegt wird, wodurch eine Ionisation von Bereichen in dem genannten Gas zwischen benachbarten Elektroden synchron mit dem angelegten bestimmten Potential stattfindet, so daß das ionisierte Gas an einen Bereich gebunden ist, der durch die äußeren Elektroden der ausgewählten Gruppe von Elektroden begrenzt wird und der für einen Betrachter als kontinuierliche Ionisation erscheint.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß die leuchtenden stabförmigen Bereiche sich entweder von einem Ende des länglichen Kanals erstrecken oder daß isolierte Stabbereiche, die sich von den Enden des Kanals weg erstrecken, ,gebildet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei auf die dazugehörigen Zeichnungen Bezug genommen wird. In diesen zeigen:

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Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Anzeigetafel, die in einer Gasentladungsanzeigevorrichtung enthalten ist;

Fig. 2 die Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 WeITenformen, die zur Erregung einer Anzeigenart verwendet werden;

Fig. 4 Wellenformen, die zur Erregung einer anderen Anzeigenart verwendet werden und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Steuerkreises zur Erzeugung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten WeI1 en formen, der in der Vorrichtung vorhanden ist.

Die Anzeigevorrichtung oder Tafel in Fig. und 2 besteht aus zwei Glasplatten 10 und 12. Die Platten 10 und 12 sind voneinander beabstandet, so daß zwischen ihnen ein Raum gebildet wird, der mit ionisierbarem Gas 16 gefüllt ist. Der mit dem Gas gefüllte Raum ist in der Weise begrenzt, daß ein länglicher Kanal gebildet wird, der eine stabförmige Form aufweist, wie später noch im einzelnen beschrieben wird. Die Glasplatten sind voneinander durch Isolationsfritte 14 getrennt.

Das Gas 16 besteht vorzugsweise aus einer Mischung, die sich aus einem oder mehreren der im nachfolgenden genannten Gase zusammensetzt: Neon, Argon, Helium, krypton, Xenon, Wasserstoff, Stickstoff. Bevorzugt wird reines Neon oder eine Mischung aus Neon und einem oder mehreren der anderen Gase, z. B. 99,9 % Neon und 0,1 % Wasserstoff bei einem Druck von 0,5 atu. Wenn eine derartige Gasmischung ionisiert wird, entsteht ein leuchtender oranger Farbton. Die Stärke einer jeden Glasplatte 10 und

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liegt bei etwa 3 mm und der Abstand zwischen den beiden Platten beträgt zwischen 130 ,um bis 1 mm. Der Abstand hängt von der Größe und dem Raum der Übertragungselektroden A, B, C, D ab. Die Höhe der stabförmigen Gasbereiche, die mit dem Gas 16 gefüllt sind, ist aus Fig. 2 ersichtlich. Sie kann zwischen 900.um bis 3 cm oder mehr betragen. Die Innenwand der Röhre neben dem mit dem Gas 16 gefüllten Raum kann mit Magnesiumoxid beschichtet sein, um die Eigenschaften der Röhre zu verbessern.

Die Innensei ten der Vorderseiten der Glasplatten 10 und 12 weisen eine Beschichtung aus leitenden und vorzugsweise durchsichtigen Elektroden auf, die z. B. aus SnO bestehen können und die die in den Zeichnungen dargestellte Form aufweisen können. Speziell auf der Innenseite der vorderen Glasplatte 10 sind Elektroden Al, Cl, A2, C2 usw. gebildet, von denen die "A"-Elektroden mit einem horizontalen Leiter 18 verbunden sind, der eine vertikale Ausdehnung nach oben aufweist, und die "C-El ektroden mit einem horizontalen Leiter 20 auf der entgegengesetzten Seite des Gasbereiches 16 verbunden sind, der eine vertikale Projektion oder einen vertikalen Bereich nach unten aufweist. Die "A"- und "C-El ektroden greifen fingerförmig ineinander und erstrecken sich über den Bereich, der mit dem Gas 16 gefüllt ist. Zur Vereinfachung der Darstellung sind, die horizontalen Leiter 18 und 20 in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Elektroden sind mit dünnem dielektrischen Glas 11 beschichtet, das zwischen 13,um und 25,um dick ist und das aus einer Siebdruckpaste bestehen kann.

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In ähnlicher Weise ist die Innenseite der hinteren Glasplatte 12 beschichtet, auf der die "B"- und "D"-Elektroden mit den Leitern 22 und 24 verbunden sind, deren vertikale Teile jeweils ineinander greifen, in der gleichen Weise wie die der Leiter und 20. Um eine klarere Darstellung zu erreichen, sind die Leiter 22 und 24 in Fig. 2 vertikal von den Leitern 18 und 20 verschoben, obwohl sie vorzugsweise die gleiche vertikale Lage einnehmen sollten. Die Leiter 18 und 20 sind ebenfalls mit dünnem dielektrischen Glas 11 beschichtet.

Die dielektrische Glasbeschichtung 11 kann an den Enden 17 eine ausreichende Stärke aufweisen, um die Platten 10 und 12 in dem vorangehend erwähnten Abstand voneinander zu halten. Auch kann die Dicke entlang der Längsausdehnung so bemessen sein, daß stabförmige Räume in der Mitte der Tafel definiert werden, die mit dem Gas 16 gefüllt werden.

In Fig. 1 und in Fig. 2 sind lediglich drei Armpaare für jede der Elektroden A bis D gezeigt, jedoch können in der Praxis auch mehrere Armpaare verwendet werden, was durch die unterbrochene Darstellung auf der rechten Seite der Figuren angedeutet ist. Beispielsweise kann eine Ausführung von Glasplatten mit einer Länge von 250 cm verwendet werden, wobei jede Elektrode 192 Arme aufweiten kann. Die Arme des Leiters 18 sind mit Al, A2 und A3 bezeichnet, während die Arme der Leiter 22 mit Bl, B2 und B3 bezeichnet sind usw.

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Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, daß jede B-Elektrode räumlich entgegengesetzt zwischen der Α-Elektrode und der C-Elektrode angeordnet ist und jede D-Elektrode räumlich entgegengesetzt zwischen einer C- und einer Α-Elektrode und jede C-Elektrode räumlich entgegengesetzt zwischen einer B-Elektrode und einer D-Elektrode angeordnet ist und daß jede Α-Elektrode ebenfalls räumlich entgegengesetzt zwischen einer B- und einer D-Elektrode angeordnet ist. Es ist somit ersichtlich, daß ein Zick-zackpfad entsteht, wenn man mit der A-Elektrode beginnt und jeweils quer durch den Gasraum die Elektroden in der folgenden Reihenfolge betrachtet: Al, Bl, Cl, Dl, A2, B2 usw.

Zusätzlich zu den Elektroden A, B, C und D ist eine einzige "Ein"-Elektrode 26 auf der Innenseite der Glasplatte 12 in einer Position angeordnet, an der eine D-Elektrode sein könnte und desweiteren ist eine "Aus"-Elektrode oder Löschelektrode 28 auf der Innenseite der Glasplatte 10 an einer Stelle angeordnet, an der eine Α-Elektrode sein könnte. Sowohl die "Ein"-Elektrode 26 als auch die "Aus"-Elektrode 28 sind nicht mit dem dielektrischen Glas beschichtet, um zu vermeiden, daß auf diesen Ladungen gebildet werden. Die Elektroden 26 und 28 weisen separate Anschluß-Teitungen auf. Pas hier gezeigte Anzeigegerät weist somit sechs Anschlüsse auf: Ein, A, B, C, D und Aus. Die "Aus"-Elektrode 28 ist über einen Widerstand 29 mit Masse verbunden, wobei der Widerstand 29 einen Wert von etwa 10 MOhm aufweisen kann.

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Die Vorder- und Rückplatten 10 und 12 können die gleiche Lange aufweisen, jedoch sind sie so angeordnet, daß sie sich teilweise überlappen, wie in Fig. dargestellt ist, so daß die Leiter 18, 20, 22 und 24 auf der freiliegenden Innenseite der Platten zugänglich sind, wie auf der rechten Seite und der linken Seite in Fig. 2 dargestellt ist. Die Anordnung kann zusätzlich Paare aus direkt gegenüberliegenden Elektroden (nicht gezeigt) enthalten, sowie Ansteuermittel zur Erzeugung einer kontinuierlichen Strahlung zwischen diesen, um sicherzustellen, daß ununterbrochen Ionen in dem Gasvolumen 16 vorhanden sind und somit ein sicheres zuverlässiges Arbeiten der Anordnung gewährleistet ist. Ansteuerung der Balkenleuchtanzeige (Fig. 3)

Das in Fig. 1 gezeigte Gas ist in zwei Teilen ionisiert: a) ein durchgehender Balkenbereich von der Elektrode Al zur Elektrode D2 und b) ein Segmentbereich zwischen der Elektrode A3 und C3. Die Eingangswellenform zur Erregung der Balkenleuchtanzeige ist in Fig. gezeigt und die Eingangswellenform zur Erregung der Segmentanzeige ist in Fig. 4 gezeigt. Die Balkenanzeige und die Segmentanzeige würden normalerweise zu unterschiedlichen Zeiten erzeugt werden und werden so beschrieben, jedoch könnte die Erregung, wie dargestellt, gleichzeitig erzeugt werden.

Zur Erregung oer Balkenanzeige zwischen den Elektroden Al und D2 ist es notwendig, daß zuerst eine "Lade"-wellenform angelegt wird, die im linken Teil von Fig. 3 gezeigt ist und die den Anschlüssen Ein, A, B, C und D so lange zugeführt wird, bis eine Ladung in die Nähe der ausgewählten Elektrode (D2) bis zu der das

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rechte Ende des Balkens ausgedehnt werden soll, geschoben wird, wonach ein vorbestimmtes Muster aus "Anzeige"-wellenformen, die im rechten Teil in Fig. 3 gezeigt sind, lediglich an die A-, B-, C- und D-Elektroden angelegt werden, um sichtbar zu machen, daß das gesamte Gasvolumen von Al bis D2 durchgehend ionisiert ist.

Die Arbeitsweise der Anzeige kann am besten durch Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 verstanden werden. Die nachfolgende Arbeitsweise wird in zwei Teilen beschrieben: I) der Lademodus und II) aer Anzeigemodus. Bei jedem Teil oder Modus werden die während dieser Zeit Intervalle (Tl, T2 usw.) angelegten Impulse, die am unteren Teil von Fig. 3 bezeichnet sind, zuerst beschrieben, wonach die Ereignisse beschrieben werden, die in der Röhre durch Anlegen der Impulse auftreten. Die Dauer eines jeden "T"-Intervalls beträgt vorzugsweise 20 Mikrosekunden und die Dauer des Gesamtlademodus beansprucht etwa 80 Mikrosekunden. Jeder nach negativ gehende Impuls in den Fig. 3 und 4 stellt einen Potentialwechsel von 140 Volt dar und jeder nach positiv gehende "Ein"-Impuls liegt zwischen 180 und 200 Volt. Wie an dem "Ein"-Anschluß angezeigt ist, wird dieser normalerweise auf 0 Volt gehalten und die Anschlüsse A, B, C und D werden normalerweise auf einem positiven Potential (140 Volt) gehalten.

Die Röhre, d. h. der Laderaum, kann in entsprechender Ijleise durch eine Maske oder durch ein Schild (nicht gezeigt) so abgedeckt sein, daß nur der gebräuchliche Teil des Gasvolumens 16 einem Betrachter gezeigt wird.

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Lademodus

Tl-Positivimpulse liegen an dem Ein-Anschluß und Masse liegt an dem A-Anschluß.

Vor dem Tl-Impuls lag an dem Α-Anschluß etwa +140 Volt und der Ein-Anschluß 26 war mit Masse verbunden. Diese 140 Volt Differenz reichten aus, um das Gas zwischen dem Ein-Anschluß 26 und der Al-Elektrode zu ionisieren.

Wenn an den Ein-Anschluß 26 eine positive Spannung (180 bis 200 Volt) angelegt wird und der Α-Anschluß an Masse gelegt wird, so wird die PotentiaT-differenz zwischen dem Anschluß 26 und Al auf einen Wert gehoben, der ausreicht, um das Gas zwischen diesen beiden Elektroden zu ionisieren und zum Leuchten zu bringen und eine positive Ladung in der Nähe der Massenelektrode (Al) zu erzeugen und eine negative Ladung an der positiv betriebenen Elektrode (Ein) zu schaffen, da diese jedoch gleichspannungsgekoppelt ist, erfolgt keine Ladung. Die positive Ladung, die sich an der Innenseite der Röhre in der Nähe der Elektrode Al aufbaut, richtet sich gegen das Potential an der Ein- und der Al-Elektrode, so daß das wirksame Feld schnell auf einen Wert reduziert wird, der unterhalb der benötigten Ionisationsspannung des Gases liegt, wodurch das Gas gelöscht wird und somit ein Lichthöcker entsteht und eine positive Ladung an der Innenseite der Wand in der Nähe von Al übrig bleibt.

Das an den AI-Anschluß angelegte Massepotential wird selbstverständlich auch an alle anderen A-Elektroden, die in Fig. 1 gezeigt sind (A2 und A3) angelegt, jedoch wird kein Gas in der Nähe dieser Elektroden ionisiert, da das Potential an den Elektroden gegenüber A2 und A3,

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das sind die Elektroden Dl und B2 in bezug auf A2 und das Potential an den Elektroden D2 und B3 in bezug auf A3 zwar positiv ist (140 Volt), aber nicht ausreicht, um eine Ionisation des Gases zu bewirken. T2-Masseimpuls an dem B-Anschluß Alle B-Elektroden werden mit Masse verbunden. Da eine hohe positive Ladung bereits in der Nähe von Al vorhanden ist, ist das Feld über dem Gas zwischen A 1 und Bl ausreichend, um eine Ionisierung dieses Teils des Gases zu bewirken und somit einen zweiten Lichthöcker zu erzeugen und eine hohe positive Ladung in der Nähe von Bl und eine negative Ladung in der Nähe von Al zu lassen.

T3-Masseimpuls an dem C-AnSchluß Dieser Impuls bewirkt, daß das Gas zwischen Bl und Cl ionisiert wird und eine Ladung in der Nähe von Cl bestehen bleibt.

T4-Masseimpu1s an dem D-Anschluß Dieser Impuls bewirkt, daß das Gas zwischen Cl und Dl ionisiert wird und eine positive Ladung in der Nähe von Dl übrig bleibt.

T5-POS1tivimpuls an dem Ein-Anschluß und Hasseimpuls an dem A-Anschluß

Dieser Impuls bewirkt, daß das Gas zwischen Ein und Al wieder ionisiert wird. Des weiteren wird auch, da eine positive Ladung von der Nähe Dl entfernt wurde, das Gas ^wischen Dl und A2 wieder ionisiert. Die positiven Ladungen verlassen die Nähe von Al und A2. Τβ-Masseimpuls an dem B-Anschluß Dieser Impuls bewirkt, daß das Gas zwischen Al und Bl ionisiert wird und daß ebenfalls das Gas zwischen A2 und B2 ionisiert wird.

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T7-Masseimpuls an dem C-Anschluß

Dieser Impuls bewirkt, daß das Gas zwischen Bl und Cl ionisiert wird und daß ebenso das Gas zwischen B2 und C2 ionisiert wird.

T8-Mas seimpuls an dem D-Anschluß

Dies bewirkt, daß das Gas zwischen Cl und Dl ionisiert wird und daß ebenfalls das Gas zwischen C2 und D2 ionisiert wird.

Es ist somit offensichtlich, daß bei dem Lademodus an die Anschlüsse A, B, C und D eine Sequenz angelegt wird oder Masseimpulse und ein positiver Impuls jedesmal an den Ein-Anschluß angelegt wird, wenn der Α-Anschluß an Masse gelegt wird. Eine Reihe von Höckern, die um vier Teillängen voneinander beabstandet sind, erscheinen zur fortlaufenden Löschung der Röhre. Diese Eingangsspannungsimpulse sollten angelegt werden bis der erste Hocker in der Tat bis zu der Elektrode fortgeschritten ist, bis zu der sich der Balken bzw. dessen Ende ausdehnen soll. In dem hier beschriebenen Beispiel wird der Lademodus so lange aufrechterhalten, bis der D-Anschluß ein zweites Mal angesteuert wird, da sich das Ende des Balkens bis zur Elektrode D2 ausdehnen soll. Die Röhre wird dann entsprechend den Anzeigemodusimpulsen erregt, die auf der rechten Seite in Fig. 3 dargestellt sind und im nachfolgenden beschrieben werden.

Anzeigemodus

Während des Anzeigemodus wird, wie auf der rechten Seite von Fig. 3 angezeigt ist, der EinAnschluß nicht mit Impulsen beaufschlagt, sondern lediglich die Elektroden A, B, C und D werden mit

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Masseimpulsen beaufschlagt, und zwar mit folgender Sequenz C-B-A-B-C-D. Dadurch wird bewirkt, daß der ionisierte Teil des Gases zwischen Paaren eines jeden Satzes von vier benachbarten Elektroden (A-B-C-D) zu zirkulieren beginnt, so daß der vollständige Gasbalken zwischen den Elektroden Al und D2 kontinuierlich ionisiert wird. Dies ist besser zu verstehen, wenn Bezug auf die folgende Beschreibungsfortsetzung der Arbeitsweise des Modus genommen wird. Es wird in Erinnerung gerufen, daß am Ende des Lademodus der D-Anschluß an Masse gelegt wurde, wodurch das Gas zwischen Cl und Dl und ebenso das Gas zwischen C2 und D2 ionisiert wurde und eine positive Ladung in der Nähe von Dl und D2 verblieb.

T9-C-Ansch1uß geerdet

Der negative Impuls wird an alle C-Elektroden angelegt, da jedoch nur Dl und D2 in der Nähe eine positive Ladung aufweisen, wird lediglich das Gas zwischen Cl und Dl und zwischen C2 und D2 ionisiert und anschließend eine positive Ladung in der Nähe von Cl und C2 hinterlassen.

TlO-B-Anschluß geerdet

Durch Anlegen von Masse an den B-Anschluß zusammen mit der positiven Ladung an Cl und C2 wird bewirkt, daß das Gas zwischen Bl und Cl und ebenso das Gas zwischen B2 und C2 ionisiert wird und eine positive Ladung in der Nahe von Bl und B2 verbleibt.

Tll-A-Anschluß geerdet

Dadurch wird bewirkt, daß das Gas zwischen Al und Bl und ebenso das Gas zwischen A2 und B2 ionisiert wird und daß eine positive Ladung in der Nähe von Al und A2 verbleibt.

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T12-B-Anschluß geerdet

Dadurch wird bewirkt, daß das Gas zwischen Al und Bl und ebenso das Gas zwischen A2 und B2 ionisiert wird und anschließend eine positive Ladung in der Nähe von Bl und B2 verbleibt.

T13-C-Anschluß geerdet

Dies bewirkt, daß das Gas zwischen Bl und Cl und ebenso das Gas zwischen B2 und C2 ionisiert wird und anschließend eine positive Ladung an Cl und C2 verbleibt.

T14-D-Anschluß geerdet

Dies bewirkt, daß das Gas zwischen Cl und Dl und ebenso das Gas zwischen C2 und D2 ionisiert wird und anschließend eine positive Ladung in der Nähe von Dl und D2 verbleibt ähnlich dem Zustand am Startbeginn des Anzeigemodus.

In aufeinanderfolgenden Sätzen von sechs Intervallen werden die Anschlüsse C-B-A-B-C-D wieder mit Impulsen in einer Sequenz beaufschlagt, wodurch bewirkt wird, daß ionisierte Teile des Gases zu zirkulieren scheinen, und zwar von der Nachbarschaft einer jeden D-Elektrode,-wo anfangs eine Ionisierung vorhanden war, zurück zu der nächsten darauffolgenden Α-Elektrode und vorwärts wieder zu der D-Elektrode. Wenn diese tatsächliche Zirkulation des ionisierten Gasteiles schnell genug durchgeführt wird, erscheinen die gesamten Teije des Gases zwischen den Sätzen von vier benachbarten Elektroden A, B. C und D als kontinuierlich ionisiert, so daß das gesamte Gas vollständig zwischen Al und D2 als kontinuierlich ionisiert erscheint.

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Der ionisierte Balken kann sich bis zu einer jeden Stelle ausdehnen, die im wesentlichen durch den Lademodus festgelegt wird, nachdem die Elektroden in der Nähe des gewünschten Endes des Balkens ionisiert sind und geeignete Anzeigemodusimpulse in ähnlicher Weise wie in der rechten Seite der Fig. 3 dargestellt angelegt werden.

Im Falle, daß die letzte Elektrode, bis zu der sich der ionisierte Balken erstreckt, eine D-Elektrode ist, erfolgt während dem Haltemodus eine Ansteuerung der Elektroden in folgender Sequenz: C-B-A-B-C-D wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn die letzte Elektrode eine C-Elektrode ist, ergibt sich die folgende zu verwendende Haltesequenz:B-A-D-A-B-C. Wenn dies eine B-Elektrode ist, ergibt sich folgende Sequenz: A-D-C-D-A; und wenn dies eine A-Elektrode ist, würde sich folgende Sequenz ergeben: D-C-B-C-D.

Schaltungen zur Erzeugung der Lademodusimpulse und der Anzeigemodusimpulse in der beschriebenen Art können von jedem Fachmann in der Computertechnik oder in der Logikschaltkreistechnik auf einfache Weise hergestellt werden. In Fig. 5 ist ein derartiger geeigneter Schaltkreis gezeigt und wird im nachfolgenden beschrieben, nachdem die Erzeugung einer Segmentanzeige beschrieben wurde. Erzeugung einer Segmentanzeige (Fig. 4)

Zur Ionisierung eines Segments in dem Gas 16, z. B. ein Teil von diesem, der sich zwischen den beiden Enden der Röhre erstreckt, ist es notwendig, daß eine etwas veränderte Wellenform zur Ladung der Anzeige und eine etwas unterschiedliche

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Wellenform zur Anzeige des Segments verwendet wird. Wie bereits festgelegt, wird angenommen, daß es gewünscht wird, das in Fig. 1 gezeigte Segment anzuzeigen, welches sich von der Elektrode A3 bis zur Elektrode C3 erstreckt. Lademodus

Wie in Fig. 4 auf der linken Seite ersichtlich ist, werden Impulse angelegt, und zwar in ähnlicher Weise wie zur Ladung einer Balkenanzeige, die im Zusammenhang mit der linken Seite von Fig. 3 beschrieben wurde, jedoch mit der Ausnahme, daß lediglich ein Impuls an den EinAnschluß 26 angelegt wird und da die rechte Kante des Segments an der Elektrode C3 auftritt, der Lademodus auf den dritten C-Impuls,der angelegt wird, begrenzt wird.

Aus dem Verständnis des Lademodus gemäß Fig. 3 geht hervor, daß die Arbeitsweise des Lademodus in Fig. 4 mit dem ersteren identisch ist, mit der Ausnahme, daß lediglich ein ionisierter Teil des Gases durch die Röhre geschoben wird, da lediglich ein Impuls an den Ein-Anschluß 26 angelegt wird. Dieser Teil wird zu C3 geschoben, wonach in üblicher Weise eine Selbstlöschung stattfindet und eine positive Ladung auf dem entgegengesetzten Arm von C3 übrig bleibt. Anzei gemodus

Während des Anzeigemodus, der durch die Impulse gemäß der rechten Seite von Fig. 4 gesteuert wird,.rezirkuliert der ionisierte Gasabschnitt zwischen der Elektrode C3 und A3 in der

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gleichen Weise wie es bei dem ionisierten Teil der Fall war, der zwischen den Elektroden D2 und A2 im Zusammenhang mit der Balkenanzeige verschoben wurde. Somit wird der erste an Masse zu legende Anschluß bei dem Anzeigemodus ein B-Anschluß sein, wodurch bewirkt wird, daß das Gas zwischen C3 und B3 ionisiert wird und an B3 eine positive Ladung verbleibt. Danach wird A mit Masse verbunden, wodurch bewirkt wird, daß zwischen B3 und A3 eine Ionisation stattfindet. Anschließend wird ein anderer B-Anschluß mit Masse verbunden, so daß eine Reionisierung des Gases zwischen A3 und B3 stattfindet und zuletzt wird an C masse angelegt, wodurch das Gas zwischen C3 und B3 reionisiert wird. Diese Folge wird mit einer Geschwindigkeit wiederholt, die groß genug ist, um zu bewirken, daß das gesamte Gas zwischen A3 und C3 als kontinuierlich ionisiert erscheint, was an der rechten Seite von Fig. 1 angedeutet ist.

Wenn es gewünscht wird, daß ein Segment angezeigt werden soll, das länger als vier Elektroden ist, werden während des Lademodus mehrere Impulse an den Ein-Anschluß 26 angelegt, so daß verschiedene Rezirkulationen während des Anzeigemodus stattfinden können, wie es bei dem Anzeigemodus für eine Balkenanzeige der Fall ist. Die Länge des angezeigten Segments kann somit, falls dies gewünscht wird, geregelt werden. Fig. 5 Treiberschaltung

Obgleich verschiedene Arten von Treiberschaltungen zur Erzeugung der Wellenformen gemäß Fig. 3 und 4 verwendet werden können, soll hier in Form eines Beispiels eine spezielle Form gemäß dem Blockschaltbild in Fig. 5 für Erläuterungszwecke

beschrieben werden.

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Die Schaltung in Fig. 5 enthält eine Impuls quelle 40, die aufgrund einer Betätigung der Startschaltung 39 einen Impulszug erzeugt. Das Ende eines derartigen Impulszuges kann durch Betätigung des AusEinganges 41 beendet werden.

An einem Zähler 42 können die von der Impulsquelle 40 erzeugten Impulse angelegt werden, so daß dieser einen binär codierten Ausgang erzeugt, der bestimmt wird durch die Zahl der Impulse, die von der Impulsquelle 40 an den Zähler 42 angelegt wurden.

Ein Zählerauswahlkreis 44 wird mit den Ausgangsimpulsen des Zählers 40 beaufschlagt und weist eine "Linksbegrenzungsanzeige" 46 auf und eine "Rechtsbegrenzungsanzeige" 48, von denen jede mit einem Index versehen ist, der mit den Elektroden der Anzeigeröhre gemäß Fig. 1 korrespondiert. Somit kann die Anzeige auf den Schirmen 46 und 48 auf jede Elektrode von Al bis Dn entsprechend der gewünschten Länge des anzuzeigenden Segments gesetzt werden. Speziell die "Linksbegrenzungsanzeige" 46 wird entsprechend der gewünschten Position der linken Kante des ionisierten Gasbereiches und speziell die "Rechtsbegrenzungsanzeige" 48 entsprechend der gewünschten Lage der rechten Kante eingestellt.

Der Zählerselektor 44 enthält die folgenden neun Ausgänge: v,ier "Kurzsegmentanzeige"-Ausgänge, die sich vom Boden weg erstrecken, die mit DCDA, CBCD, BABC und ADAB bezeichnet sind, sowie vier Ausgänge von der rechten Seite davon, und zwar speziell einen A-Halteausgang, der mit DCBCDA bezeichnet ist, einen B-Halteausgang ADCDAB, einen C-HaIteausgang BADABC und einen D-Halteausgang DBABCD sowie einen AusAusgang 45.

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Der Zählerselektor 44 arbeitet in der Weise, daß er festgelegte Ausgänge erzeugt entsprechend der Einstellung der "Rechts"- und "Linksbegrenzungsanzeigen" 46 und 48, wenn eine entsprechende Zählung erreicht ist. Im Falle, daß der in Fig. 1 gezeigte Balken angezeigt werden soll und die in Fig. 3 gezeigte Wellenform zu erzeugen ist, müßte die "Linksbegrenzungsauswahl" auf Al und die"Rechtsbegrenzungsauswahl" 48 auf D2 gesetzt werden. Wenn ausreichend viele Impulse an den Zähler 42 angelegt wurden, wird dies im Selektor angezeigt, so daß alle Haitemodusimpulse bis zu dem D2-Impuls geliefert werden können und der Zählerselektor 44 wird an einem Ausgang auf der "Aus"-Leitung und ebenfalls auf einem Ausgang auf der D-Halteleitung (CBABCD) einen Ausgang erzeugen.

Wenn ein Segment anzuzeigen ist, das von A3 bis C3, wie in Fig. 1 gezeigt ist, reichen soll, müssen die Wähler 46 und 48 auf A3 und C3 in entsprechender Weise eingestellt werden. Wenn die gewünschte Zählung erreicht wird, so daß genügend Impulse geliefert wurden, um eine Verschiebung des ionisierten Gasbereiches in die Nähe der C3-Elektrode zu ermöglichen, wird der Selektor 44 bewirken, daß die BABC-Elfcktroden in einer entsprechenden Sequenz erregt werden. Des weiteren wird der Selektor 44 auf der "Aus"-Leitung ein Ausgangssignal liefern.

Ein Ei η-Signal-Generator 50 ist so geschaltet, daß an ihn Impulse von der Quelle 40 angelegt werden können und daß er ebenfalls ein "Aus"-Eingangssignal von dem Zählerselektor 44 empfangen kann. Der Generator 50 liefert positive "Ein"-Impulse, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist,

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an den Ein-Anschluß der Röhre gemäß Fig. 1 in Reaktion auf die Impulse von der Quelle 40 und in Synchronisation mit dem "A"-Impuls, der in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Wenn der "Aus"-Eingang des Generators 50 wirksam ist» wird die Lieferung der Ein-Impulse beendet.

Die vier rechten Ausgänge des Zählerselektors 44 sind mit vier der fünf Eingänge eines NOR-Gliedes verbunden, das in allgemein bekannter Weise einen Ausgang liefert, es sei denn, daß einer der fünf Eingänge erregt wird.

Die vier Kurzsegmentanzeige-Ausgänge 49 des Selektors 44 sind mit einem OR-Glied 54 verbunden, dessen Ausgang mit dem fünften Eingang des NOR-Gliedes 52 verbunden ist. Wie allgemein bekannt ist, liefert ein OR-Glied ein Ausgangssignal, wenn einer oder mehrere seiner Eingänge erregt sind und es erzeugt eine Isolation zwischen benachbarten Eingängen.

Die steuerbare Folge des Verteilers 56, der ein ROM (read only memory) enthalten kann, ist mit den Ausgängen des NOR-Gliedes 52 und allen Ausgängen des Zählerselektors 44 mit Ausnahme der TOP-Ausganges verbunden. Der Verteiler 56 besitzt vier Ausgänge A, B, C und D, die mit den vier Anschlüssen A, B, C und D gemäß der Röhre in Fig. 1 verbunden sind. Die vier Ausgänge des Verteilers 56 sind normalerweise mit einer positiven Spannung (140 Volt) beaufschlagt.

Die Sequenz, mit der die vier Ausgänge des Verteilers 56 an Masse geschaltet werden, wird durch den speziellen Eingang des Verteilers 56 bestimmt, der in entsprechender Weise erregt wird. Wenn somit der Eingang des Verteilers 56 erregt wird, der mit

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dem Ausgang des NOR-Gliedes 52 verbunden ist (dieser ist mit "ABCD" bezeichnet), so wird der Ausgang des Verteilers 56 wiederholt nach Masse geschaltet,und zwar in der Sequenz A-B-C-D. Bei einem weiteren Beispiel wird der mit "CBABCD" bezeichnete Eingang des Verteilers 56 erregt, so daß der Ausgang des Verteilers 56 wiederholt mit einer Sequenz C-B-A-B-C-D nach Masse geschaltet wird.

Während einer Operation, wenn angenommen wird, daß der in Fig. 1 dargestellte Balken bestrahlt werden soll, muß der zwischen den Elektroden Al und D2 verlaufende Bereich angezeigt werden. Somit muß in entsprechender Weise die "Linksbegrenzungsauswahl" demgemäß auf Al und die "Rechtsbegrenzungsauswahl" auf D2 gesetzt werden. Da an das NOR-Glied 52 kein Eingangssignal angelegt wird, erzeugt dieses ein Ausgangssignal, wodurch bewirkt wird, daß der Verteiler 56 die Anschlüsse A-B-C-D mit einer Wiederholungssequenz an Masse legt. Jedoch werden keine Gasbereiche 16 ionisiert, da keine Elektrode der Röhre in der Nachbarschaft eine Ladung aufweist und die A-B-C-D-Impulse reichen nicht aus, um irgendeinen Gasbereich zu ionisieren.

Zur Einleitung der Anzeige wird der Starteingang der Quelle 40 von Hand erregt, worauf eine ausreichende Anzahl von Impulsen von der Quelle 40 erzeugt werden und dem Generator 50 zugeführt werden, wodurch bewirkt wird, daß "Ein"-Impulse für die Röhre von Fig. 1 geliefert werden. Diese Impulse bewirken zusammen mit den bereits gelieferten Impulsen A-B-C-D die Bildung der Lademodusimpulse, die durch

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die linke Seite von Fig. 3 angezeigt sind, so daß eine "Ladung" der Röhre in der bereits beschriebenen Weise erfolgt.

Wenn die festgelegte Zählung der Eingangsimpulse erreicht ist, wird in Obereinstimmung mit der Zeit, wenn der zweite "D"-Impuls geliefert wurde, der Zählerselektor 44 diese Zählung feststellen und in Reaktion auf einen Eingangsimpuls von dem Zähler 42 einen Ausgang auf seiner D-Halteleitung (CBABCD) liefern. In Reaktion auf diesen Ausgang wird der Verteiler 56 die Lieferung von Wiederholungsimpulsen C-B-A-B-C-D unterbrechen, wie in dem Anzeigemodus auf der rechten Seite von Fig. 3 angezeigt ist. Des weiteren wird das NOR-Glied 52 einen Impuls empfangen und daraufhin seinen Ausgang zu dem Verteiler 56 festlegen.

Somit wird der Kreis in dem Anzeigemodus verschoben und das Balkenanzeigemuster, welches in Fig. 1 dargestellt ist, wird sichtbar.

Wenn ein Segment anzuzeigen ist, wie es auf der rechten Seite in Fig. 1 dargestellt ist, wird die "Linksbegrenzungsauswahl" 46 auf A3 gesetzt und die "Rechtsbegrenzungsauswahl" 48 auf C3. Nachdem die Quelle 40 gestartet wurde und der erste Impuls an die Ei η-Elektrode der Anzeige von dem Generator 50 angelegt wurde, erfolgt eine Erregung der "Aus*"-Ausgangsleitung durch den Selektor 44 und eine Erregung der "Aus"-Eingangsleitung des Generators 50 und dadurch eine Beendigung der Lieferung der "Ein"-Impulse.

1. Oktober 1976

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Wenn der ionisierte Teil des Gases die C3-Elektrode erreicht hat, wird die BABC-Leitung von dem Selektor 44 den Schiebeverteiler 56 erregen und dieser die Ausgangsleitungen entsprechend einem B-A-B-C-Muster an Masse legen. Die BABC-Leitung wird ebenfalls den Eingang des NOR-Gliedes 52 über das OR-Glied erregen, so daß der Ladeeingang des Verteilers 56 entregt wird.

Das in Fig. 1 gezeigte Segment wird somit in einer unoestimmten Weise angezeigt.

Die Schaltung gemäß Fig. 5 ist eine relativ einfache Logikschaltung und sollte in diesem Zusammenhang nur zur Erläuterung einer möglichen Erzeugungsweise der erforderlichen Wellenformen dienen. Selbstverständlich ist es für einen Fachmann der hier in Frage kommenden Art ohne weiteres möglich, eine komplexere Logikschaltung aufzubauen, um auf einfache Weise die Erzeugung der Wellenformen zur Erregung der Anzeigevorrichtung zu ermöglichen, bei der eine Vielzahl von Segmenten entsprechend der hier beschriebenen Erfindung angezeigt werden kann. Des weiteren können ebenfalls verschiedene andere Typen von logischen Systemen zusätzlich zu dem in Fig. 1 gezeigten System verwendet werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß das logische System gemäß Fig. 5 relativ einfach ist, da nur eine kleine Anzahl von Wellenformen zur Erzeugung eines möglichen Musters für die Anzeige aufrechterhalten werden mußte. In Wirklichkeit sind keine geteilten Speicher erforderlich, um jede Anzeigeart erzeugen zu können.

1. Oktober 1976

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Zur Löschung oder Unterbrechung einer Anzeige ist es im wesentlichen nötig, die Treiber in den Lademodus zu schalten, so daß kein Eingang an den EinAnschluß angelegt wird. Dadurch wird bewirkt, daß die Ladungen durch die Röhre an die rechte "Aus"-Elektrode 28 geschoben werden, wo sie über den Widerstand 29 nach Masse geleitet werden.

Im Rahmen der Erfindung können Modifikationen in Form von zusätzlichen Kanälen parallel zu dem einzelnen hier beschriebenen Kanal angeordnet werden und diese Kanäle zusammen zur Erzeugung von Zeichen oder von geometrischen Figuren in jeder gewünschten Weise betrieben werden.

1. Q.ktober 1976

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem die Vorrichtung umhüllendes Teil, das eine innere Oberfläche zur Begrenzung eines länglichen Kanals aufweist, in dem sich ionisierbares Gas befindet, und wobei eine Vielzahl von Elektroden an der genannten Oberfläche von dem Gas isoliert und in einer ersten und in einer zweiten linearen Folge an gegenüberliegenden Seiten entlang des Kanals angeordnet sind und die Elektroden der ersten linearen Folge mit den Elektroden der zweiten linearen Folge in der Richtung entlang des Kanals alternieren, gekennzeich net durch Steuermittel (Fig. 5) zur Erzeugung einer elektrischen Ladung auf einem Isolationsmaterial (11) neben einer ausgewählten Elektrode (z. B. D2) und zur anschließenden Lieferung eines bestimmten Potentials in aufeinanderfolgender Weise an benachbarte Elektroden einer ausgewählten Gruppe von mindestens drei sequentiellen Elektroden (z. B. A2, B2, C2, D2) von einer Vielzahl von Elektroden, die die ausgewählte Elektrode (z. B. D2) enthalten, wobei das bestimmte Potential wiederholt vorwärts und rückwärts an die Elektroden der genannten ausgewählten Gruppe angelegt wird, wodurch eine Ionisation von Bereichen in dem genannten Gas (16) zwischen benachbarten Elektroden synchron mit dem angelegten bestimmten Potential stattfindet, so daß das ionisierte Gas (16) an einen Bereich gebunden ist, der durch die äußeren Elektroden der ausgewählten Gruppe von Elektroden begrenzt wird und der für einen Betrachter als kontinuierliche Ionisation erscheint.

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1. Oktober 1976

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuerschaltung (Fig. 5) Eingangsmittel (26) enthält, mit deren Hilfe eine Ionisation des Gases in der Nachbarschaft einer ersten Elektrode (Al) von einer Vielzahl von Elektroden durchgeführt wird, wodurch eine Ladung auf dem genannten Isolationsmaterial (11) in der Nähe der ersten Elektrode (Al) geschaffen wird, daß die Steuerschaltung das genannte bestimmte Potential an aufeinanderfolgende Elektroden der genannten Vielzahl von Elektroden liefert, beginnend mit der ersten Elektrode (Al), wodurch nacheinander Teile des genannten Gases ionisiert werden und eine elektrische Ladung neben aufeinanderfolgenden Elektroden erzeugt werden bis eine Ladung in der Nähe der ausgewählten Elektrode (z. B. D2) geschaffen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Eingang eine Eingangselektrode (26) enthält, die an einer Seite der inneren Oberfläche in der Nähe der ersten Elektrode (Al) und im Kontakt mit dem genannten Gas (16) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuerschaltung wirksam gemacht wird, um elektrische Ladungen auf dem genannten elektrischen Isolationsmaterial neben einer Vielzahl von ausgewählten Elektroden (z. B. Dl, D2) zu erzeugen und anschließend ein bestimmtes Potential nacheinander in

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die Nähe einer Vielzahl von Elektroden einer ausgewählten Gruppe von mindestens drei sequentiellen Elektroden anlegt, wobei die genannten Gruppen in entsprechender Weise die ausgewählten Elektroden (z. B. Al, Bl, Cl, Dl; A2, B2, C2 , D2) enthalten und kontinuierlich entlang des Kanals angeordnet sind, wobei das Gas an Bereiche gebunden ist, die durch die erste Elektrode der ersten ausgewählten Gruppe (Al) und die letzte Elektrode der letzten ausgewählten Gruppe (D2) gebunden ist und für einen Betrachter als kontinuierliche Ionisation wirkt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuervorrichtung eine Taktimpulsquelle (40) enthält, die mit einem Zähler (42) verbunden ist, daß der genannte Zähler mit einer Zählerauswahlvorrichtung (44) verbunden ist, die einen ersten und zweiten Schalter (46, 48) enthält, die auf Positionen gesetzt werden, die mit den letzten Elektroden einer gewünschten Anzeige korrespondieren und wobei ein steuerbarer Sequenzverteiler (56) vorgesehen ist, dessen Eingänge mit der genannten Zählerauswahlvorrichtung (44) verbunden sind und der ebenfalls mit einem Taktimpulsgenerator ^40) verbunden ist und daß die Ausgänge von allen der Vielzahl von Elektroden mit diesem verbunden sind, wobei Impulse, die mit den Taktimpulsen, die durch den genannten Taktimpulsgenerator' (40) erzeugt wurden, synchronisiert sind an alle der genannten vielen Elektroden angelegt werden.

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6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Umhüllungsglied, das aus ersten und zweiten planeren Platten (10, 12) besteht, die parallel zueinander angeordnet sind und die genannten ersten (Al, Cl, A2, C2) und zweiten (Bl, Dl, B2, D2) linearen Folgen von Elektroden enthalten.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Löschelektrode (28) enthält, die an der genannten inneren Oberfläche in der Nähe der letzten Elektrode der genannten Vielzahl von Elektroden angeordnet ist und in Kontakt mit dem genannten Gas (16) steht.

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