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Anordnung zur Hell-Dunkel-Steuerung des Kathodenstrahls der Braunschen
Röhre eines Oszillographen' Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Hell-Dunkel-Steuerung
des ,Kathodenstrahls einer Brauns.chen Röhre, wie sie bei der Aufnahmeeinmaliger
Vorgänge erwünscht ist. Hierbei soll die Steuerung in Abhängigkeit vom aufzunehmenden
einmaligen Vorgang erfolgen. Mit der Anordnung nach der Erfindung kann :eine Vorbelichtung
des Aufnahmiematerials vermieden 'werden, indem nämlich die Elektronenstrahlröhre
:erst in dem Augenblick, beispielsweise über den Wehnelt-Zylinder, hell gesteuert
wird, in denn der aufzunehmende Vorgang eintritt. Da die Hellsteuerspannung über
die ganze Ablaufzeit des Meßvorganges konstant seln' muß, kann sie also nicht unmittelbar
vom Meßvorgang abgeleitet werden.
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Gemäß der Erfindung wird die Steuerspannung für die Braunsache Röhre
an einem im Anodenkreis einer Vier- oder Mehrpolröhre liegenden Widerstand abgenommen,
wobei diese Röhre als Dynatron geschaltet ist und in ihren Gitterkreis der aufzunehmende
Vorgang gegebenenfalls über feinen. Gleichrichter gelegt ist. .
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Die Erfindung sei näher :erläutert an Hand der Abbildungen. Abb. i
zeigt ein Beispiel für eine Anordnung nach der Erfindung. Hier bedeutet i eine Fiinfpolröhre
mit @eirier indirekt geheizten Kathode a, einer Anode 3 und den Gittern q., 5 und
6. Die Anodenspannung wird einer Gleichspannungsquell:e 7 entnommen; die von .einem
Spannungsteiler 8 übierbrilckt ist.. Die Spanrnungen für die Gitter 5. und 6 werden
:ebenfalls an dieser Sp,annungs@quelle, und zwar an geeigneten -Ahzäpfwngen des
Spannungsteilers, abgenommen. Im Anodenkreis liegf,ein Widerstand 9, an dessen Enden
die Steuerspannung für die' Brauns,Che Röhre abgenommen 'erden kann (Klemmen iö).
Das Steuergitter q. der Röhre r erhält übet, den Widerstand i i eine geeignete Vorspannung.
An
die Enden dieses Widerstandes wird von den Klemmen i 2 aus der -Meßvorgang gelegt.
Die Röhre kann z. B. mit folgenden Spannungen betrieben werden: Die Spannung der
Gleichspannungsque ie 7 Ixeträgt 22o Volt, die Steuerspannung für 6 und 5 wird bei
i 2o bzw. 8o Volt abgegriffen: Der Widerstand 9 kann die Größe von o, i Megohm haben.
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Die Wirkungsweise der Anordnung sei an Hand der in Abb.2 dargestellten
Kennlinie näher @ erläutert. Hier ist der Strom zur Anode i3 über der Gitterspannung
rc4 aufgetragen. Wie man sieht, hat die Kennlinie bei steigender Gitterspannung
im Punkte A, bei fallender Gitterspannung im Punkte -B einen scharfen Knick. Der
Anodenstrom springt hierum etwa 0,7 mA. Diese Sprünge im Anodenstrom hängen
damit zusammen, daß in den Punkten A und B der Arbeitsbereich der
Röhre jeweils von dem einen stabilen Ast in den anderen stabilen Ast der Anodenstrom-Anodenspannungs-K:ennlinie
rückt. Wählt man also die Gitterspannung so, wie es dein Punkte C der Kennlinie
in Abb. 2 :entspricht, so genügen bereits kleine positive Änderungen der Gitterspannung,
um ein außerordentlich starkes Ansteigen des Anodenstromes zu bewirken und damit
einen entsprechenden Spannungsabfall am Widerstand 9 (Abb. i). In ähnlicher Weise
wirken, -falls die Gittervorspannung entsprechend dem Punkte D der Charakteristik
(Abb. 2) ;eingestellt ist, kleine negative Änderungen der Gitterspannung.
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Je nach der Polarität der zu erwartenden Meßspannungsimpulse wird
also das Steuergitter q. der Röhre i in Abb. i auf den Punkt C oder D .eingestellt.
Ist die Polarität der Meßspannung unbekannt oder variabel, so muß sie über einen
Gleichrichter, im allgemeinen über einen Doppelweggleichrichter dem Gitter zugeführt
werden. Die derart auf das Steuergitter der Röhre gleitenden Impulse werden durch
die Röhre in Rechteckspannun= gen verwandelt, die dem Nutzwiderstand .9 entnommen
iv:erden können. An die Klemmen io kann also der Wehnelt-Zylinder oder eine andere
Einrichtung zur Helligkeitssteuerung der Braunsehen Röhre angeschlossen werden.
Setzt dann der Meßvorgang ein, so wird die Röhre während der ganzen Impulszeit hell
gesteuert. Um zu vermeiden, daß bei Nulldurchgängen des Ideßvorganges der Strahlstrom
der Braunachen Röhre jedesmal gesperrt wird, kann eine Verzögerungseinrichtung in
den Gitterkreis der Röhre i gelegt werden. In dem Ausführungsbeispiel mach' Abb.
i ist dies der Kondensator 13.
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Durch die in Abb. i dargestellte Anordnung wird also ganz allgemein
die Aufgabe gelöst, eine beliebig verlaufende Spannung in eine R.echteckspannung
zu verwandeln, Sie kann daher nicht nur zur Steuerung des Elektronenstrahls bei
der Aufnähme einmaliger Vorgänge; sondern auch z. B. bei Fernsehwidergabe:einrichtungen
zur Dunkelsteuerung des Elektronenstrahls während der übertragung der Synchronisierungsim.pulse
dienen. Es ist auch möglich, sie zur Auslösung des Zeitkreises bei der Aufnahme
einmaliger Vorgänge mit dem Kathodenstrahlos.zillographen zu verwenden, wie dies
an Hand der Abb. 3 näher erläutert sei.
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Abb.3 zeigt den Zeitkreis eines Kathodenstrahloszillographen mit der
Laderöhre 1q: und dem Kippkondensator 15, dem parallel die Platten 16
der Braunsehen Röhre liegen. Der Kondensator wird über die Laderöhre von der Gleichspannungsquelle
17 aufgeladen. Zur Entladung des Kondensators dient ein ihm parallel geschaltetes
Entladungsgefäß 19, welches hochevakuiert oder dampf- oder gasgefüllt sein
kann und in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Gittersteuerung versehen
ist. Hierbei kann das Entladungsgefäß 18 in üblicher Weise geschaltet sein, d. h.
derart, daß es gelöscht ist und erst bei genügend hoher Aufladung des Kondensators
15 zündet. Die Auslösung des Zeitkreises wird durch öffnen der normalerweise gesperrten
Laderöhre 1q. bewirkt. Zu diesem Zweck ist das Steuergitter der Laderöhre an den
Widerstand 9 der oben beschriebenen Anordnung zur Hell-Dunkel-Steuerung belegt.
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Die in der Anordnung nach der Erfindung zu verwendende Röhre ist in
dem Ausführungsbeispiel als Fünfpolröhre gezeichnet. Es ist ersichtlich, daß statt
dessen ,auch eine andere als Dynatron geschaltete Vier- oder Mehrpolröhre Verwendung
finden kann. Bei der Schaltung nach Abb. i ist es wichtig, daß das der Anode 3 benachbarte
Gitter 6 an einer weniger positiven, jedoch nicht zu negativen Spannung liegt, während
die Steuerung der Röhre durch eines der übrigen Gitter q. oder 5 vorgenommen werden
kann..
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Wegen der geringen Verzögerungszeit, mit der die Anordnung nach der
Erfindung zur Hell-Dunkel-Steuerung des Kathodenstrahls einer Oszillographenrbblire
auf den einmaligen Vorgang anspricht; eignet sie sich besonders zur Hell-Dunkel-Steuerung
von bereits vorgeschlagenen Kathodenätrahloszillographen, die mit einem ebenfalls
sehr rasch auf den einmaligen Vorgang ansprechenden Zeitkreisauslös:egerät versehen
sind. Ein derartiges Gerät zur Auslösung des - Zeitkreises enthält eine Laderöhre
zum Aufladen und ein hochevakuiertes oder .ein dampf- oder gasgefülltes, gittergesteuertes
Entladungsgefäß zum. Entladen des Kippkondensators; dabei ist das Entladungsgefäß
so geschaltet, daß seinem
Gitter von dem einmaligen Vorgang- gesteuerte,
,genügend. große negative Spannungsimpulse ,erteilt werden, so daß es .,gelöscht
wird und damit die Auslösung des Zeitkreises bewirkt. Insbesondere sollen in dem
Gitterkreis des Entladungsgefäßes eine Gleichspannun,gsquelle und ein vom Meßvorgang
ges.teuertes Schaltrelais so liegen, daß, sobald das Relais- durch einen Impuls
vom Meßvor= gang geschlbssen ist, die Gleichspanrnungsquelle dem Gitter des Entladungsg@efäß:es
einen genügend hohen negativen Impuls mitteilt, der das Gefäß löscht. Eine derartige
Anordnung ermöglicht .es, das im Os:zillographsen vorhandene Kippgerät für die Aufnahme
.einmaliger Vörgänge zu verwenden.. Ist nämlich die Meßspannung Null, so liegt das
Entladungsgefäß in einer solchen Schaltung, daß es brennt und infolgedessen :eine
Aufladung des Kippkondensators verhindert. Tritt dann der Meß-vorgang :auf, so wird,das
Entladungsgefäß gelöscht und ermöglicht auf diese Weise eine Aufladung dies Kippkondensators
über die Laderöhre und damit eine Ablenkung des Elektronenstrahls der # Braunsehen
Röhre: