DE548141C

DE548141C - Arrangement for recording electrical pulses and achieving high cathode ray intensities

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Publication number: DE548141C
Application number: DEZ17927D
Authority: DE
Original assignee: APOLLINAR ZEITLIN; WLADISLAVUS ZEITLIN
Current assignee: APOLLINAR ZEITLIN; WLADISLAVUS ZEITLIN
Priority date: 1928-10-30
Filing date: 1928-10-30
Publication date: 1932-04-07

Description

Man hat bisher die Braunschen Röhrenoszillographen mit Hochspannungsbatterien, Elektrisiermaschinen, Induktoren oder größeren Gleichrichteranlagen für Hochspannung betrieben.So far, one has the Braun tube oscilloscope with high-voltage batteries, Electrifying machines, inductors or larger rectifier systems for high voltage operated.

Falls man die Braunsche Röhre für das volkstümliche Fernsehen verwenden will, muß man natürlich sie so bauen, daß weniger Schaltelemente verwendet werden. Die Hoch-Spannungsbatterien scheiden wegen deren Kostspieligkeit, geringer Lebensdauer und Gefährlichkeit aus. Die Induktoren zeigen zu leicht verschiedene Störungserscheinungen, und die Elektrisiermaschine hat einen zu großen inneren Widerstand und demzufolge eine sehr schwankende Spannung, welche unter Umständen eine gefährliche Größe annehmen kann. Für Laboratorien stellt die Gleichrichteranlage für Hochspannung eine Komplikation dar, aber im praktischen Dauerbetrieb ist sie viel vorteilhafter als die Batterien und Elektrisiermaschinen, da sie sich immer in Betriebsbereitschaft befindet und in der Bedienung oft doch bequemer als die Batterie ist. Wer die Erfahrung mit kleinen Hochspannungsaggregaten mit Gleichrichtern gemacht hat, wird die leichte Bedienung und Sicherheit des Betriebes als sehr wohltuend empfinden. Da die Braunsche Röhre nur sehr wenig Milliampere verbraucht, so braucht die Hochspannungs-Gleichrichterröhre sehr wenig zu emittieren und ist dementsprechend von sehr kleiner Dimension. Es liegt daher sehr nahe, diese kleine Gleichrichterröhre, deren Größe der kleinen Radioröhre entspricht, gleich im Vakuumkolben des größeren Braunschen Oszillographen einzubauen und zu einem einzigen Schaltelement zu vereinigen:. Dann besteht die Schaltung eines Braunschen Röhrenoszillographen für Bildtelegraphie bzw. für das Fernsehen aus vier Apparaten, und zwar i. aus einem Oszillographen, 2. einem Hochspannungs-Gleichrichter, 3. einem Hochspannungskondensator und 4. einem Hochspannungstransformator. If you want to use the Braun tube for popular television, you have to of course you build them so that fewer switching elements are used. The high voltage batteries are ruled out because of their cost, short lifespan and danger. The inductors point to easily different malfunctions, and the electrifying machine has one too great internal resistance and consequently a very fluctuating voltage, which can be dangerous under certain circumstances can. The rectifier system for high voltage represents a complication for laboratories, but in practical continuous operation it is much more beneficial than batteries and electrifying machines as it is is always ready for operation and is often more convenient to operate than that Battery is. Anyone who has experience with small high-voltage units with rectifiers made, the ease of use and safety of the operation are very beneficial feel. Since the Braun tube consumes very little milliamperes, it needs High-voltage rectifier tube emit very little and is accordingly of very small dimension. It is therefore very obvious to use this small rectifier tube, whose Corresponds to the size of the small radio tube, right in the vacuum flask of the larger Braunschen To incorporate oscilloscopes and to combine them into a single switching element: Then there is the circuit of a Braun tube oscilloscope for image telegraphy resp. for television from four sets, namely i. from an oscilloscope, 2. one High voltage rectifier, 3. a high voltage capacitor and 4. a high voltage transformer.

In der Abb. 1 ist die schematische Schaltung eines Oszillographen' mit der Gleichstrom-Hochspannungsanlage gezeigt. Hier bedeuten 1 den Oszillographen, 2 die Gleichrichterröhre, 3 den Hochspannungskondenisator und 4 den Hochspannungstransformator, gleichgültig, ob Netzstram oder Hochfrequenzstrom von einem besonderen Röhrengenerator oder von einem Wechselstromgenerator entnommen wird. Die Gleichrichterröhre 2 ladet den Kondensator 3 auf, welcher an die Kathode^ und die AnodeA₂ angeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, daß eine konstante Gleichspannung zwischen den beiden Elektroden liegt und somit die konstante Elektronengeschwindigkeit erzeugt, die die wichtigste Voraussetzung für Braunsche Oszillographen darstellt. Die Gleichspannung wird um so besser, je größer der Konden-In Fig. 1 the schematic circuit of an oscilloscope is shown with the direct current high voltage system. Here 1 signifies the oscilloscope, 2 the rectifier tube, 3 the high-voltage capacitor and 4 the high-voltage transformer, regardless of whether mains or high-frequency current is drawn from a special tube generator or from an alternator. The rectifier tube 2 charges the capacitor 3, which is connected to the cathode ^ and the anode A ₂ . This ensures that there is a constant DC voltage between the two electrodes and thus generates the constant electron speed, which is the most important prerequisite for Braun oscillographs. The greater the condensate, the better the DC voltage.

sator und die Frequenz des Wechselstromes sind.sator and the frequency of the alternating current are.

In der Abb. 2 ist die Gleichrichterröhre schematisch im Innern des Vakuumkolbens des Braunschen Oszillographen untergebracht. Die Schaltung entspricht genau derjenigen in der Abb. 1. Um 'mit einer einzigen Heizung auszukommen, werden die beiden Glühkathoden K₁ des Oszillographen und Ks des Gleichrichters von demselben Heizkörper// geheizt, z. B. Heizfaden, Platinband ohne merkliche Emissionseigenschaft; die beiden Kathoden werden erwärmt und zur Emission angeregt. Als Isolation zwischen der Heizquelle und den Kathoden bei kleineren Temperaturen kann xnan Quarz, Glimmer oder dünnes Glas, benutzen. Bei höheren Temperaturen muß man. das Vakuum als Isolationsmittel anwenden.In Fig. 2 the rectifier tube is schematically housed inside the vacuum bulb of the Braun oscillograph. The circuit corresponds exactly to that in Fig. 1. To get by with a single heater, the two hot cathodes K _{1 of} the oscilloscope and Ks of the rectifier are heated by the same radiator //, e.g. B. Filament, platinum ribbon with no noticeable emission property; the two cathodes are heated and stimulated to emit. As insulation between the heating source and the cathodes at lower temperatures, xnan can use quartz, mica or thin glass. At higher temperatures you have to. use the vacuum as a means of isolation.

In der Abb. 3 ist der konstruktive Aufbau gezeigt, der insofern erweitert wird, als die Gleichrichterröhre zu einem Vollweggleichrichter ausgebaut wird, indem die Glühkathode Kz von zwei parallel geschalteten Anodenzylindern A₅ und A± umgeben wird. Hier bedeuten P die Primärwicklung, S die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 4, der an die Anoden A_z und A^ des Vollweggleichrichters angeschlossen ist. Je nach der Phase des Wechselstromes führt die Mittelanzapfung die Ladung von den Anoden A_s und A± dem Kondensators zu, der mit der Heizung der Kathode/Ci und mit der AnodeA₂ verbunden ist. Der Heizstromkreis geht durch den Heiztransformator 5, die Kathode Ki und zurück, wobei die Kathode K₂ des Gleichrichters indirekt mitgeheizt wird. Die Gitter G zur Steuerung der Kathodenstrahlen, etwa zur Erzeugung von BiIdpunkten und zur Einstellung von Kathodenstrahlen, sind in den Abb. 1 und 2 der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen. Auf eins von den Gittern soll dann der Bildstrom eines Fernsehsenders wirken, wodurch die Intensi,-tat der Kathodenstrahlen geändert wird und somit verschiedene Fluoreszenzwirkung hervorruft. Daher nennt man den Raum zwischen der Anode .A₁ und der Kathode/C₁ mit Gitter die Relaisanordnung, da sie in ihrer Wirkungsweise mit der von Verstärkerröhre üb ereinstimmt.In Fig. 3 the structural design is shown, which is expanded to the extent that the rectifier tube is expanded to a full-wave rectifier by surrounding the hot cathode Kz by two anode cylinders A ₅ and A ± connected in parallel. Here P denotes the primary winding, S the secondary winding of the high-voltage transformer 4, which is connected to the anodes A _z and A ^ of the full-wave rectifier. Depending on the phase of the alternating current, the center tap feeds the charge from the anodes A _s and A ± to the capacitor, which is connected to the heating of the cathode / Ci and to the anode A ₂ . The heating circuit goes through the heating transformer 5, the cathode Ki and back, the cathode K _{2 of} the rectifier being heated indirectly. The grids G for controlling the cathode rays, for example for generating image points and for setting cathode rays, have been omitted in FIGS. 1 and 2 for the sake of clarity. The image current of a television transmitter should then act on one of the grids, whereby the intensity of the cathode rays is changed and thus causes different fluorescence effects. This is why the space between the anode .A ₁ and the cathode / C ₁ with grid is called the relay arrangement, as its mode of operation corresponds to that of the amplifier tube.

Da man auf dem Fluoreszenzschirm einen hellen Lichtpunkt hervorrufen will, so muß man den Kathodenstrahl zu einem schmalen intensiven Strahlenbündel sammeln. Daher muß man den Kathodenstrahl dem Loch X (Abb. 4 bis 8) in der Anode A₁ zuführen. Dies wird durch die zweckmäßige Feldverteilung erreicht, die mit der Trägheitskraft der Elektronen zusammen die Bahn der Elektronen des Kathodenstrahles bestimmen.Since you want to create a bright point of light on the fluorescent screen, you have to collect the cathode ray into a narrow, intense beam. Therefore, the cathode ray has to be fed to hole X (Figs. 4 to 8) in the anode A _1. This is achieved through the appropriate field distribution which, together with the inertial force of the electrons, determine the path of the electrons in the cathode ray.

In solchen Oszillographen spielt der Kathodenstrahlengang eine große Rolle.The cathode ray path plays a major role in such oscilloscopes.

In den Abb. 1 und 2 ist die Glühkathode als ein Platinband mit Oxydfleck und ebener Oberfläche gedacht. Die Glühkathode /C₁ kann jedoch in verschiedener Form aufgebaut werden und deren Oberfläche auch gekrümmt sein.In Figs. 1 and 2, the hot cathode is thought of as a platinum band with an oxide spot and a flat surface. The hot cathode / C ₁ can, however, be constructed in various forms and its surface can also be curved.

In der Abb. 4 wird zuerst der Oxydfleck auf einer ebenen Oberfläche betrachtet. Der Kathodenstrahl durchsetzt die Gitter G gleichmäßig und fällt ebenfalls gleichmäßig auf die Oberfläche der Anodenblende A₁; er wird zum kleinen Teil durch das Loch X durchgelassen. Besitzt aber die Anode A₁ einen kleinen magnetischen Kern M₁ mit zentralem Loch X wie in Abb. S, dann sieht man, daß der Kathodenstrahl sich in der Richtung zum magnetischen Kern zusammenzieht. Er durchsetzt verschieden stark die dazwischenliegenden Gitter, was die Wirkung der Gitter beeinträchtigt. Um dies zu vermeiden, kann man entweder die Gitter mit verschieden großen Löchern machen, je nach der Kathodenstrahlendichte, oder die Glühkathode K₁ gekrümmt bauen, so daß die Kathodenstrahlen in ihrer Verteilung über die Gitter korrigiert werden, wie dies in der Abb. 6 gezeigt ist. Man kann natürlich noch einen Schritt weitergehen und auch den Gittern gekrümmte Form geben und sie den Querfeldern der elektrischen Spannung anpassen, wie es aus der Abb. 7 zu ersehen ist.In Fig. 4, the oxide spot on a flat surface is first observed. The cathode ray penetrates the grid G uniformly and also falls uniformly on the surface of the anode screen A ₁ ; a small part of it is allowed to pass through hole X. But if the anode A _{1 has} a small magnetic core M ₁ with a central hole X as in Fig. S, then you can see that the cathode ray contracts in the direction of the magnetic core. It penetrates the intervening grids to varying degrees, which affects the effectiveness of the grids. To avoid this, one can either make the grids with holes of different sizes, depending on the cathode ray density, or build the hot cathode K ₁ curved so that the cathode rays are corrected in their distribution over the grids, as shown in Fig. 6 is. You can of course go a step further and give the grids a curved shape and adapt them to the transverse fields of the electrical voltage, as can be seen in Fig. 7.

Man kann endlich auch ohne den magnetisehen Kern auskommen und der Glühkathode eine entsprechende andere Form, wie in Abb. 8 gezeigt ist, geben.You can finally get by without the magnetic core and the hot cathode give a corresponding other shape, as shown in Fig. 8.

Die Hohlkugelform der Glühkathode bewirkt die Ausstrahlung von Elektronen in der Radiusrichtung, wobei der Radius dieser Hohlkugel dem Abstand und der Größe des Lochest in der AnodeA₁ angepaßt wird. Die Glühkathode K₁ selbst kann entweder aus gestanztem Metall oder aus einem Drahtnetz mit Emissionsschicht bestehen, was die Bearbeitung erleichtert.The hollow spherical shape of the hot cathode causes electrons to be emitted in the direction of the radius, the radius of this hollow sphere being adapted to the distance and size of the hole in the anode A _1. The hot cathode K ₁ itself can consist either of punched metal or of a wire mesh with an emission layer, which facilitates processing.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for recording electrical impulses and attainment large cathode ray intensities for video telegraphy and television, characterized in that the Braun oscillograph is combined with the rectifier tube to form a vacuum flask.

2. glow cathode tube according to claim 1, characterized in that the Braunsche Oscillograph and the amplifier tubes for connection to the mains supply a heater that is electrically separated from the hot cathode

receives, which optionally also heats several auxiliary cathodes.

3. glow cathode tube according to claim 1, characterized in that the cathode beam path in the relay arrangement of the oscilloscope by arranging differently curved electrodes if necessary in connection with a magnetic core in the anode of the relay arrangement is regulated.

4. hot cathode tube according to claim 1, characterized in that the hot cathode consists of punched or braided wire with an emission layer.

For this purpose ι sheet of drawings