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Braunsche Röhre mit Rasterschirm Die Erfindung betrifft eine Braunsche
Röhre, welche ohne Verzicht auf Leuchthelligkeit mit niedrigeren Spannungen als
bisher betrieben und durch welche insbesondere ein kurzzeitiger Vorgang längere
Zeit sichtbar gemacht werden kann.
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Es sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen 'eine Aufzeichnung
dadurch erfolgt, daß ein Elektronenstrahl ein Ladungsbild auf einem Gitter aufzeichnet,
welches seinerseits einen durch das Gitter fallenden, auf einen Leuchtschirm gerichteten
homogenen Elektronenstrahl so moduliert, daß das Ladungsbild auf dem Leuchtschirm
sichtbar wird. Derartige Anordnungen besitzen den Charakter einer Triode, da das
Gitter den homogenen Elektronenstrahl je nach seinem Potential an einer Stelle des
Strahlquerschnitts steuert. Diese Anordnung verfolgt den Zweck, hinreichende lichtstarke
Leuchtschirmbilder unter Vermeidung zu hoher Anodenspannungen zu erzielen. Gemäß
der Erfindung findet in einer Braunscheu Röhre ein Rasterschirm Verwendung, der
aus einer Anzahl flächenhaft angeordneter, voneinander isolierter Metallteile besteht,
auf dessen eine Seite der die Aufzeichnung vermittelnde Elektronenstrahl Ladungen
aufbringt und dessen andere, dem aufzeichnenden Elektronenstrahl abgewandte Seite,
die mit einem an sich bekannten, bei Elektronenaufprall leuchtenden Stoff versehen
ist, von einem starken und gleichmäßigen Elektronenstrahlbündel einer auf dieser
Seite befindlichen Hilfselektronenquelle beaufschlagt ist.
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Als Rasterschirm für die erfindungsgemäße Braunsche Röhre können an
sich aus der Fernsehtechnik bereits bekannte Schirme verwendet werden. Ein solcher
Schirm kann etwa in folgender Weise hergestellt werden. Ein Metallnetz wird oxydiert,
so daß sich die einzelnen Netzdrähte mit einer isolierenden Schicht überziehen.
Darauf wird in die Zwischenräume zwischen den Netzdrähten auf irgendeine Art Metall
hineingebracht, so daß (las ganze Raster aus voneinander isosteuert
und
fokussiert zu werden braucht, braucht ebenfalls keine hohe Spannung zu durchlaufen,
da er zwar den Leuchtstoff an-"regen soll, aber die erforderliche Leuchthelligkeit
durch eine höhere Dichte des Strahles erreicht werden kann. Durch den `-"Fortfall
einer hohen Spannung für den Aufzeichnungsstrahl ist gleich2eitig eine große Empfindlichkeit
der Röhre gegeben, ohne daß besondere Maßnahmen, wie Anordnung von Raumladungsblenden
und Nachbeschleunigung, erforderlich wären. Dadurch, daß der Leuchtschirm in Aufsicht
betrachtet wird, ist fernerhin jeder Verlust durch Absorption des Lichtes innerhalb
der Schicht vermieden.
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Schließlich ist durch die nicht augenblicklich erfolgende Verteilung
der Ladungen über das Raster ein Verbleiben des Bildes über den Zeitpunkt der Aufzeichnung
hinaus gegeben, ein Vorteil, der insbesondere bei Aufzeichnung schneller einmaliger
Vorgänge sowie für Braunsche Röhren für Fernsehzwecke von größter Bedeutung ist.
Das Raster selber ist außerordentlich einfach herzustellen, da weder der Aufzeichnungs-
noch der Hilfsstrahl das Raster durchdringen soll und daher keine Vorsorge getroffen
zu werden braucht; daß die Metalleinlagen etwa zu dick werden.
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In der Zeichnung ist in Abb. i ein Raster nach der Erfindung in mehreren
Herstellungsstufen beispielsweise dargestellt. 21 ist das Metallnetz, das mit einer
isolierenden Oxydschicht 22 überzogen wird. In den Zwischenräumen zwischen den Netzdrähten
befinden sich die schraffiert gezeichneten Metallteilchen 23. Der Leuchtstoff, der
auf der -Rückseite vorzugsweise nur auf den isolierenden Teil angebracht ist, ist
mit 24 bezeichnet.
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Eine Braunsche Röhre mit dem in Abb. i dargestellten Raster ist in
Abb.2 beispielsweise wiedergegeben. i ist das Raster; auf dessen Vorderseite sich
eine Elektronenquelle befindet, die hier als mittelbar geheizte Kathode .2 ausgebildet
ist. Zur Fokussierung des Elektronenstrahls dienen Zwischenblende 3, Zwischenzylinder
d, Anodenblende 5, während die Intensität des Strahls durch das an die Blende 6
gelegte Potential eingestellt werden kann. 7 und 8 sind die Strahlablenkvorrichtungen.
Die mit dem Leuchtstoff versehene Rückseite des Rasters i wird von einem durch die
Elektronenquelle g und die Sammelvorrichtungen io, ii (elektrisches Immersiönsobjektiv)
erzeugten homogenen Elektronenstrahlbündel getroffen. Die Beobachtung erfolgt in
Rich- i tung des Pfeiles i2. Will man jedoch die schräge Aufsicht auf den Schirm
vermeiden, lierten Metallteilchen besteht, die von der Vorderseite des Rasters zur
Rückseite durchgehen. Entwirft man auf der Vorderseite eines solchen Rasters ein
Ladungsbild, so beJ' findet sich dasselbe Ladungsbild auch auf c: Rückseite. Auf
dieser Rückseite wird d@@'99 Raster mit einem Stoff versehen, der bei' Elektronenaufprall
leuchtet. Vorzugsweise wird der Leuchtstoff an den Stellen des Rasters aufgebracht,
an denen sich die isolierenden Gitterstreben befinden, so daß die eigentlichen Rasterelemente,
nämlich die Metallelemente, von Leuchtstoffen frei bleiben.
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Die erfindungsgemäß.ausgebildete Braunsche Röhre hat vor der bereits
oben beschriebenen Triodenanordnung, abgesehen von dem Vorteil einer wesentlich
größeren technischen Einfachheit, auch noch den Vorteil eines größeren Wirkungsgrades;
denn beim Bekannten gelangt nur ein Bruchteil der Elektronen des das Ladungsbild
aufzeichnenden Elektronenstrahls auf das Steuergitter. Bei der Anordnung gemäß der
Erfindung wird aber fast der ganze aufzeichnende Elektronenstrahl für die Aufzeichnung
des Ladungsbildes nutzbar gemacht. Ferner muß bei der bekannten Anordnung entweder
der aufzeichnende oder der homogene Elektronenstrahl schief auf den Leuchtschirm
und das Gitter auftreffen, so däß sich Verzerrungen nicht vermeiden lassen, auch
nicht durch Anwendung von Magnetfeldern, die einen an sich schief auf das Raster
fällenden Strahl senkrecht auf das Raster führen könnten; denn diese Magnetfelder
müssen notwendig auch den anderen Strahl beeinflussen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt: Da auf die Vorderseite
des Rasters durch den Strahl, der den eigentlichen Strahl der Braunschen Röhre darstellt,
die Rasterelemente, die dem aufzunehmenden Vorgang (Oszillogramm) entsprechen, negativ
aufgeladen werden, wird der gleichmäßige Elektronenstrahl, der auf die Rückseite
des Rasters fällt, von diesen Elementen ganz oder zum Teil ferngehalten, während
er die den anderen Elementen zugehörigen Leuchtstoffe anregt. Man erhält also ein
Negativ einer sonst üblichen Aufzeichnung.
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Eine Braünsche Röhre nach der Erfindung hat den Vorteil, daß man für
beide Elektronenstrahlen, den Aufzeichnungsstrahl, der auf die Vorderseite des Rasters
fällt, und den Hilfsstrahl, der an sich eine homogene Beleuchtung der Rückseite
des Rasters bewirken würde, nur äußerst geringe Spannungen braucht; der Aufzeichnungstrahl
braucht keine hohe Spannung; da er nur zur Aufladung derRasterelemente, nicht aber,
wie üblich, zur Anregung des Leuchtstoffes dient. her Hilfsstrahl andererseits,
der' nicht geso
ist es möglich, die Strahlerzeugungseinrichtung
g, io, i i so anzubringen, daß der homogene Elektronenstrahl schräg auf das Raster
i auftrifft (etwa in Richtung des Pfeiles 1a), so daß die Beobachtung oder Aufnahme
des Leuchtschirmbildes nunmehr senkrecht erfolgen kann. Auch bei Neigung der Achse
der Hilfselektronenquelle gegen die Normale auf dem Raster kann eine schräge Beschießung
mit Elektronen in an sich bekannter Weise durch ein Magnetfeld vermieden werden,
welches senkrecht zu der Normalen auf dem Raster und der Achse der Hilfselektronenquelle
steht. Die Strom- und Spannungszuführungen sind in der Zeichnung nicht mit angegeben.
Es sei jedoch erwähnt, daß das Raster i in dem Fall, daß die übliche Ableitung über
die Wandungen des Gefäßes nicht ausreicht, mit einer besonderen Spannungsableitung
versehen sein muß, die das Raster nach erfolgter Beschießung mit Elektronen wieder
auf das Ruhepotential zurückführt.