DE557995C - Glimm-Entladungsvorrichtung zum photographischen Aufzeichnen von Schwingungsvorgaengen, wie Schallwellen o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die als Gehrkesche Röhren bekannten Glimm-Entladungsvorrichtungen zum photographischen Aufzeichnen von Schwingungsvorgängen, wie Schallwellen o. dgl., mit Entladung in Form eines Bandes, dessen Länge von der Amplitude der jeweils zugeführten elektrischen Schwingungen, in die die betreffenden Schwingungsvorgänge umgesetzt werden, abhängt.

Bei den älteren bekannten Vorrichtungen dieser Art ist zu beiden Seiten der Grenze, bis zu der das durch die angelegte Gleichstromspannung erzeugte Glimmlicht im Ruhezustand, d. h. beim Fehlen von Schwingungsvorgängen, reicht, die Breite der das Glimmlicht aussendenden Fläche, der z. B. als Streifen oder Platte ausgebildeten Kathode, überall gleich. Infolgedessen schwankt diese Grenze beim Zuführen elektrischer Schwingungen nach beiden Seiten ihrer Ruhelage um Strecken, die jenen Schwingungen genau proportional sind. Mithin erfährt auch die Länge der durch die Vorrichtung z. B. auf einem Film aufgezeichneten Lichtlinie additiv und subtraktiv Änderungen, die den Amplituden der zugeführten elektrischen Schwingungen, die z. B. durch ein Mikrophon o. dgl. hervorgebracht werden, genau proportional sind.

Aus gewissen Gründen kann es indessen erwünscht sein, Schwingungsvorgänge photographisch derart aufzuzeichnen, daß die aufgezeichneten Amplituden denen der Schwingungsvorgänge nicht proportional sind, indem z. B. die Amplituden der letzteren, wenn ihre Größe zu- oder abnimmt oder eine gewisse Grenze über- oder unterschreitet, in einem sich vergrößernden oder umgekehrt verkleinernden Maßstabe aufgezeichnet werden. Eine solche Aufzeichnung schafft z. B. die Möglichkeit, Verzerrungen zu kompensieren, die etwa durch die Aufnahme-, Wiedergabeoder Verstärkervorrichtung, den Film usw. hervorgerufen werden. Diese Vorrichtungen weisen nämlich oftmals keine geradlinige, sondern eine konvex oder konkav gekrümmte Charakteristik auf. Letztere kann dann gemäß der Erfindung derart kompensiert werden, daß man eine richtige Wiedergabe erhält. Umgekehrt kann man auch zwecks Vermeidung des Ubersteuerns oder Überschreitens der für die Tonaufzeichnung vorgesehenen Filmbreite von einer vorhandenen Proportionalität abgehen und die großen Amplituden in kleinerem Maßstabe wiedergeben als die kleinen.

Die Erfindung gibt überdies die Möglichkeit, die höheren Harmonischen, die bei der

Wiedergabe oft verlorengehen, gegenüber den Grundschwingungen zu übersteigern, so daß sie dann bei der Wiedergabe noch im richtigen Verhältnis wirksam werden und damit diese verzerrungsfrei machen.

Die Möglichkeit, S chwingungs vorgänge photographisch derart aufzuzeichnen, daß die aufgezeichneten Amplituden denen der Schwingungsvorgänge nicht proportional ίο sind, wird nun gemäß der Erfindung dadurch erhalten, daß sich die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche von der Grenze aus.his zu der das durch die angelegte Gleichstromspahnung erzeugte Glimmlicht im Ruhezustand reicht, nach den beiden Stirnenden der Kathode hin ändert.

Man kennt zwar bereits ein Verfahren zur lichtelektrischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Tönen, durch das gleichfalls die bei der Wiedergabe von Tönen in der üblichen Weise auftretenden Verzerrungen kompensiert werden können, jedoch sind die bei jenem Verfahren zu diesem Zweck benutzten Mittel grundsätzlich anderer Art als die gemaß der Erfindung anzuwendenden.

Um das Abreißen des Glimmlichtes zu verhüten, was eine Unterbrechung der photographischen Aufzeichnung und infolgedessen bei der akustischen Wiedergabe auch deren Unterbrechung zur Folge haben würde, wird gemäß der Erfindung die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche in der Nähe der Grenze des Glimmlichtes im Ruhezustande erheblich geringer bemessen als an den beiden Stirnenden der Kathode.

In den Abbildungen ist in Abb. 1 die unter dem Namen Gehrkesche Röhre bekannte Glimmlampe dargestellt. Bei ihr ist die Anode 2 als kreisförmige Platte ausgeführt und befindet sich, ebenso wie die Kathode 3, in einem luftleeren Gehäuse 1. Die Kathode 3 hat die Gestalt eines langen, dünnen und hochpolierten Metallstreifens von konstantem Querschnitt, z. B. aus Metall. Die Achse der Kathode 3 liegt in einer Ebene, die zu der Ebene der Anode 2 senkrecht steht, und die beiden Elektroden sind durch einen ganz schmalen Zwischenraum getrennt. Es ist üblich, das Gehäuse derartiger Vorrichtungen mit einem geeigneten Gas unter einem geeigneten Druck zu füllen, z. B. mit Stickstoff unter Druck von 7 oder 8 mm Quecksilbersäule.

Beim Arbeiten der beschriebenen Vorrichtung erstreckt sich ein sichtbares Glimmlicht, von dem der Anode 2 benachbarten Ende der Kathode 3 über einen Teil der Oberfläche der letzteren. Die Fläche oder Länge der Kathode, die so von dem Glimmlicht bedeckt wird, ist dem die Röhre durchfließenden Strom direkt proportional.

Um das Glimmlicht auf eine Seite der Kathode zu beschränken, was für das photographische Aufzeichnen elektrischer Schwingungen wichtig' ist, werden gewöhnlich die übrigen Seiten der Kathode und auch ihre Kanten mit Glimmer abgedeckt oder emailliert.

Eine Verbesserung der Gehrkeschen Röhre besteht in der gabelförmigen Ausgestaltung der Kathode (Abb. 2). Sie besteht hier aus zwei Metallstreifen 3, die parallel zueinander liegen, sich in der Längsrichtung innerhalb des Gefäßes 1 erstrecken und in einer kurzen Entfernung von der Anode 2 enden. Die äußeren Teile der Oberflächen der Kathodenstreifen 3 sind mit einem Isoliermaterial 4 abgedeckt, so daß nur die einander gegenüberliegenden parallelen Innenflächen freiliegen. Die Streifen 3 haben zweckmäßig einen ganz geringen Abstand voneinander, z.B. 0,1 bis 0,5 mm. Bei dieser Ausführung wird das Kathodenglimmlicht auf den schmalen Spalt zwischen den beiden freiliegenden polierten Metallflächen beschränkt, infolgedessen in seiner Dicke scharf begrenzt und zugleich etwas verstärkt. Das Glimmlicht reicht bei normaler Erregung, wenn es nicht durch Schwingungen verändert wird, beispielsweise bis zu dem mit A bezeichneten Punkt.

Abb. 3 zeigt schematisch ein Beispiel der Verbindung einer Licht-Entladungsvorrichtung mit einer Verstärkerröhre. Letztere ist mit 5 bezeichnet. Ihre Anode 6 ist mit der Kathode 3 der Glimmlampe verbunden. Der Heizfaden 8 wird mittels des Stromes einer Stromquelle 9 geheizt. Das Mikrophon oder eine andere Vorrichtung zum Umwandeln von Schallwellen in elektrische Schwingungen wird an das Gitter 7 und den Heizfaden 8 angeschlossen. Eine Batterie 10 ist mit einem Ende an den Heizfaden 8 und mit dem anderen Ende über einen veränderlichen Widerstand 11 an die Elektrode 2 der Glimmlampe angeschlossen. Die Stromquelle 10 liefert Gleichstrom und ergibt die für den Betrieb der Glimmlampe erforderliche Energie. Die Schwingungen des Mikrophonstromes werden durch die Röhre 5 verstärkt und dem Glimmlicht aufgedrückt, um seine" Helligkeit, die no normal konstant ist, in Übereinstimmung mit den Schallwellen zu verändern.

Statt die Glimmlampe mit der Verstärkerröhre unmittelbar zu verbinden, kann man sie mit der Abgangsseite der Verstärkerröhre auch über einen Ohmschen oder induktiven Widerstand oder über eine Kapazität koppeln, wie dies bei Verstärkerröhren bekannt ist. In allen derartigen Fällen muß eine zusätzliche Quelle elektromotorischer Kraft benutzt werden, um den Gleichstrom zu liefern, der normal durch die Glimmröhre oder den Oscillo-

graphen fließt. Liegt die Glimmröhre in Reihe mit dem Anodenstromkreis der Verstärkerröhre, so wird die Stärke des durch den Verstärker 5 fließenden Plattenstromes durch die Stromstärke begrenzt, für die die Glimmröhre bemessen ist. Die Verstärkerröhre ist daher so zu bemessen, daß der normale Strom, der die Kathodenoberfläche zur Hälfte zum Leuchten bringt, die Erfordernisse erfüllt, unter denen die Verstärkerröhre am besten arbeitet. Ist dies der Fall, so sind die elektromotorischen Kräfte, die den beiden in Reihe liegenden Vorrichtungen aufgedrückt werden, so zu regeln, daß das Glimmlicht die Kathode bis zu ihrer Mittellinie bedeckt, wie dies bei der Abb. 2 beschrieben worden war und mit Bezug auf die anderen Abbildungen noch im besonderen dargelegt werden wird.

Wie schon ausgeführt, wird es gemäß der Erfindung durch zweckmäßige Formgebung der Kathode der Glimmlampe möglich gemacht, die photographische Aufzeichnung eines Klanges nach Wunsch zu übertreiben oder zu verkleinern oder in anderer Weise zu verändern.

In den Abb. 4 bis 9 sind mehrere Ausführungsbeispiele der Entladungsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Bei allen diesen Ausführungen ändert sich die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 von der Grenze A aus, bis zu der das Glimmlicht im Ruhezustand reicht, nach den beiden Stirnenden der Kathode hin.

Bei allen Ausführungen ist ferner die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 in der Nähe der Grenze A des Glimmlichtes im Ruhezustand erheblich geringer als an den beiden Stirnenden der Kathode.

Bei den Ausführungen nach Abb. 4, 5 und 7 nimmt die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 von der Grenze ..-i des Glimmlichtes im Ruhezustände aus nach den beiden Stirnenden der Kathode hin allmählich zu.

Bei der Ausführung nach Abb. 6 bleibt die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 von der Grenze A des Glimmlichtes im Ruhezustande aus zunächst auf eine gewisse Strecke gleich, um erst dann nach den beiden Stirnenden der Kathode 3 hin zuzunehmen.

Bei der Ausführung nach Abb. 8 nimmt die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 von der Grenze A des Glimmlichtes im Ruhezustande aus zunächst auf eine gewisse Strecke ab, um erst dann nach den beiden Stirnenden der Kathode 3 hin wieder zuzunehmen.

Bei der Ausführung nach Abb. 9 liegt die Strecke, auf die die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche 3 gleichbleibt, zu der Grenzet des Glimmlichtes unsymmetrisch.

Bei allen Ausführungen steht die Anode 2 in an sich bekannter Weise gegenüber einer der beiden Stirnenden der Kathode 3.

Der Vorteil der Verbreiterung der Kathode an einem oder beiden Enden besteht u. a. auch darin, daß die Entladung nicht über die gewünschte Grenze der Kathode hinausgeht oder die Kathode gänzlich verläßt. Dadurch wird auch eine Übersteuerung des Films vermieden.

Die vorstehend beschriebenen und in den Abb. 4 bis 9 dargestellten Ausführungen sind nur als Beispiele zu betrachten, die sinngemäß abgeändert werden können. So kann sich beispielsweise die Breite der Kathodenfläche von der Grenze des Glimmlichtes im Ruhezustande aus nach den beiden Stirnenden der Kathode hin auch in anderer Weise ändern. Auch kann die Ausführung nach Abb. 9 umgekehrt werden, so daß der schmale Teil der Kathode der Anode zugewandt ist. Die Kathode kann in allen Fällen aus einer oder mehreren Platten, wie in Abb. 2 und 3 dargestellt, bestehen.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ι. Glimm-Entladungsvorrichtung zum photographischen Aufzeichnen von Schwingungsvorgängen, wie Schallwellen o. dgl., mit Entladung in Form eines Bandes, dessen Länge von der Amplitude der jeweils zugeführten elektrischen Schwingungen, in die die betreffenden Schw^Tingungsvorgänge umgesetzt werden, abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) von der Grenze (A) aus, bis zu der das durch die in an sich bekannter Weise angelegte Gleichstromspannung erzeugte Glimmlicht im Ruhezustand reicht, nach den beiden Stirnenden der Kathode hin ändert (Abb. 4 bis 9).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) in der Nähe der Grenze (A) des Glimmlichtes im Ruhezustand erheblich geringer ist als an den beiden Stirnenden der Kathode (Abb. 4 bis 9).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) von der Grenze (A) des Glimmlichtes im Ruhezustande aus nach den beiden Stirnenden der Kathode hin allmählich zunimmt (Abb. 4, 5 und 7).
4. 4- Vorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) von der Grenze (A) des Glimmlichtes im Ruhezustande aus zunächst auf eine gewisse Strecke gleichbleibt, um erst dann nach den beiden Stirnenden der Kathode (3) hin zuzunehmen (Abb. 6).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, auf die die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) gleichbleibt, zu der Grenze (A) des Glimmlichtes im Ruhezustand unsymmetrisch liegt (Abb. 9).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der das Glimmlicht aussendenden Kathodenfläche (3) von der Grenze (A) des Glimmlichtes im Ruhezustand aus zunächst auf eine gewisse Strecke abnimmt, um erst dann nach den beiden Stirnenden der Kathode (3) hin wieder zuzunehmen (Abb. 8).
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (2) in an sich bekannter Weise gegenüber einer der beiden Stirnenden der Kathode (3) steht (Abb. 4 bis 9).
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (3) in an sich bekannter Weise aus zwei parallelen, sich einander dicht gegenüberstehenden Streifen, Platten o. dgl. besteht und daß deren Außenseiten mit einem Überzug ο. dgl. versehen sind, der das Auftreten von Glimmlicht an ihnen verhindert (Abb. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen