DE628960C

DE628960C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer zeitproportionalen magnetischen Ablenkung von Elektronen- oder Ionenstrahlen

Info

Publication number: DE628960C
Application number: DEB158318D
Authority: DE
Original assignee: BODO VON BORRIES DR ING; MARTIN FREUNDLICH DR ING
Current assignee: BODO VON BORRIES DR ING; MARTIN FREUNDLICH DR ING
Priority date: 1932-11-16
Filing date: 1932-11-16
Publication date: 1936-04-20

Description

Die für Kathodenstrahlröhren jeglichen Verwendungszwecks, z. B. als Braunsche Röhre, Kathodenstrahloszillographen, Kathodenstrahlrelais und Fernsehröhren notwendige zeitproportionale Ablenkung des Elektronenstrahles wird bei elektrischer Ablenkung mit Hilfe von Ablenkplatten nach Rogowski bekanntlich dadurch erreicht, daß man die Kapazität der Ablenkplatten mit dem konstanten Sättigungsstrom einer Elektronenröhre ladet oder entladet. In analoger Weise läßt sich eine zeitproportionale magnetische Ablenkung dadurch erzielen, daß man den Strom in einer Ablenkspule sich bei kon-

x5 stanter äußerer Spannung linear ändern laßt, was dann möglich ist, wenn der Ohmsche Widerstand der Spule gering ist. Durch neuartige Formgebung und Anordnung der Ablenkspulen ist es gelungen, diese Forderung

ao weitestgehend zu erfüllen. Der Verwendung solcher Spulen steht auch bei den allerhöchsten Frequenzen nichts mehr im Wege. Daher gewinnt die Lösung der oben bezeichneten Aufgabe einer zeitproportionalen magnetischen Ablenkung eine gesteigerte Bedeutung. Sie bietet sogar gegenüber der elektrischen Ablenkung den wesentlichen Vorteil, daß man selbst bei Hochspannungskathoden-Strahloszillographen keiner hohen Zeitablenkspannungen bedarf, sondern mit sehr geringen Spannungen auskommt, also das Gleichstromnetz, Niederspannungsnetzanschlußgeräte oder auch Akkumulatoren verwenden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ionenstrecke als Schaltelement paralle! zu den Klemmen der Spule zu verwenden, welche unabhängig von dem die Spule durchsetzenden Strome eine konstante Spannung an der Induktivität aufrechterhält. Arbeitet man mit einer Ionenstrecke fallender Spannungsstromcharakteristik, so kann man eine Konstanz der Spannung dadurch erzwingen, daß man .einen Ohmschen Widerstand in den Kreis einschaltet.

Als für den vorliegenden Zweck praktisch geeignete Ionenstrecken erweisen sich gasgefüllte Ionenröhren mit kalter Kathode oder Glühkathode. Diese besitzen bekanntlich eine Zündverzögerungszeit von etwa 1O^-5 Sek., was die Aufnahme sehr schneller Vorgänge verhindern würde. Diese Verzögerungszeit kann man verkleinern, dadurch, daß man beispielsweise dauernd eine Hilfsentladung brennen läßt, die einen großen Ionenvorrat erzeugt. Erhält nun die eigentliche, den Nutzstrom führende Elektrode eine Spannung, so zündet sie mit einer Verzögerungszeit von 10—s Sek. Die geringsten Verzögerungszeiten , wird man erreichen, wenn die Hilfsanode in unmittelbarer Nähe der Hauptanode ange-

bracht wird, gegebenenfalls kammartig mit ihr ineinandergreifend. Eine weitere Herabsetzung der Schaltverzögerung ergibt sich dadurch, daß durch schnelles Abschalten der Spule eine hohe Überspannung an der Ionehröhre-erzeugt wird.

Analog der Schaltung bei der elektrischen Ablenkung, wo Laden und Entladen des Ablenkkondensators möglich ist, läßt sich die ίο Änderung des magnetischen Feldes auch hier auf zwei Wegen- erreichen: Durch Einschalten oder durch Abschalten der Spule.

Als Schalter können bei willkürlichen Vorgängen mechanische Schalter in der Anordnung der Abb. 1 und 3 verwendet werden, während bei unwillkürlichen Vorgängen eine Elektronenröhre beispielsweise nach Abb. 2 angeordnet werden kann, die durch Beeinflussung des Steuergitters gesperrt oder freigegeben, wird, oder Ionenröhren geringer Verzögerungszeit. Ein Beispiel für eine Schaltung zum Abschalten des Stromes bei Betätigung durch einen mechanischen, Schalter ist Abb. i, mit Betätigung durch eine gittergesteuerte Elektronenröhre. Attk 2. Diese Schaltung ist in gleicher Weise auch ium Einschalten der Spule verwendbar. Die beschriebenen Anordnungen eignen sich in die- ; ser Form für die Sperrablenkung und Zeitablenkung bei Kathodenstrahloszillographen und Braunschen Röhren sowie für die Zeilen- und Bildablenkung für Fernsehröhren.

Weiterhin sind alle Überlegungen nicht nur

für Elektronenstrahlen, sondern sinngemäß auch für Ionenstrahlen beider Polaritäten gültig. Die Schalterfunktiion der Röhre .8 kann erfindungsgemäß, übernommen werden durch •ejne Ionenstrecke, die ausgebildet sein kann als Funkenstrecke, als gittergesteuerte Ionenröhre oder als Strahlenrelais.

In einer beispielsweisen Ausführung des Verfahrens nach Abb. 1 fließt im Ruhezustande von der Spannungsquelle 2 durch die magnetische Ablenkspule 1 und über den geschlossenen Schalter 3 ein bestimmter Strom. Wird dann der Schalter 3 plötzlich geöffnet, so entsteht an der Ablenkspule 1 eine hohe Spannung, die eine Entladung zwischen der Anodes und der Kathode der Ionenröhre4 einleitet. Zur Erniedrigung der Verzögerungszeit der Ionenstrecke wird zwischen einer zweiten Anode 5' und .der Kathode eine Hilfsentladung durch die Spannungsquelle 6 über -den Widerstand ¹J dauernd aufrechterhalten. Nachdem -der Strom der Spule zu Null geworden ist, verlöscht die Ionenstrecke, so daß die Schaltung nach dem -öffnen des Schalters 3 wieder betriebsbereit ist

Die Schaltung 2 eignet sich besonders zur ; Aufnahme unwillkürlicher Vorgänge. Die Röhre 8 steuert -den Strom zu Beginn der Ablenkung genau so wie der Schalter 3. Ihr Gitter wird entweder vom Vorgang oder über ein verzögerungsfreies Relais umgesteuert.

In der Schaltung Abb. 3 fließt im Ruhezustande dauernd ein Strom über die Anode 5 der Ionenröhre. Zu Beginn der Ablenkung wird der Schalter 10 eingelegt und die Ablenkspule parallel zu der Röhre geschaltet. Der Widerstand 9 verhindert, daß der Strom in der Ablenkspule zu groß wird.

Verwendet man das beschriebene Verfahren zur Zeit- oder Sperrablenkung beim Kathodenstrahlioszillographen oder zur Zeilen- oder Bildablenkung bei Fernsehröhren, so ist es notwendig, den Zeit- oder Sperrkreis an den Vorgangakreis anzukoppeln bzw. das Bild zu synchronisieren. Das kann beispielsweise •durch eine Elektronenröhrenkippschaltung geschehen. In diesem Fall ist es möglich, die eine der beiden in Gleichstromrückkopplung arbeitenden Röhren als Schalterröhre für den Strom der Ablenkspule im Sinne der Röhre 8 in Aföb. 2. zu verwenden.

Claims

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer zeitproportionalen magnetischen Ablenkung von Elektronen- oder Ionenstrahlen, insbesondere für Kathodenstrahloszillographen, Fernsehröhren oder Strahlenrelais, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ionenstrecke konstanter oder fallender Spannungsstromcharakteristik parallel zu den im Ablenkkreis liegenden Spulen geschaltet wird, so daß die Spannung an der Induktivität unabhängig vom Strom konstant gehalten wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Ionenstrecke gasgefüllte Röhren mit kalter oder mit Glühkathode verwendet werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, ¹QS daß Ionenstrecken verwendet werden, deren Zündverzögerung durch eine dauernd brennende Hilfsentladung herabgesetzt ist.

4. Schaltungsanordnung nach An- *¹⁰ Spruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Ausschalten des Stromes der Ablenkspule entstehende Überspannung zum Zünden der Ionenstrecke verwendet wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Veränderung der Ablenkgeschwindigkeit mit der Spule in Reihe eine veränderliche Induktivität schaltet.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι bis S, dadurch gekennzeichnet,

daß als Schalter für den Strom der Ablenkspule eine Elektronenröhre oder eine Ionenröhre verwendet wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung oder Synchronisierung des einen oder der verschiedenen Kreise zur magnetischen Ablenkung betätigt wird durch ein Relais kurzer Schaltzeit, beispielsweise durch eine Elektronenröhrenkippschaltung, ein Ionenstreckenrelais (Funkenstrecken, gittergesteuerte Gasentladungsröhren) oder ein Strahlenrelais.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι bis 7, bei dem 'die Steuerung bzw. Synchronisierung durch eine Elektronenröhrenkippschaltung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden in Gleichstromrückkopplung arbeitenden Röhren gleichzeitig zum Schalten des Stromes der Ablenkspule benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen