DE706872C - Arrangement for point-by-point scanning of a charge image stored on a picture electrode with an electronic semiconductor layer - Google Patents
Arrangement for point-by-point scanning of a charge image stored on a picture electrode with an electronic semiconductor layerInfo
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Description
Anordnung zur punktweisen Abtastung eines auf einer Bildelektrode mit elektronischer Halbleiterschicht gespeicherten Ladungsbildes Bei den gebräuchlichen Bildspeicherröhren wird die Abtastung der photoelektrischen Mosaikelektrode mit Hilfe eines Kathodenstrahls vorgenommen. Dabei besteht der Nachteil, daß die von diesem Strahl ausgelösten Sekundärelektronen zu einem @erheblichen Teil auf benachbarte Mosaikelemente zurückfallen und diese vorzeitig entladen. Hierunter leiden sowohl die Bildschärfe als auch der Wirkungsgrad der Röhre. Die Speicherwirkung, die theoretisch eine Empfindlichkeitserhöhung in der Größenordnung von i oo ooo bringen sollte, kann praktisch nur zu wenigen Prozent ausgenutzt werden. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei denbekannten Bildzerlegerröhren, deren Bildschirm nach Art der Sperrschichtphotoelemente zusammengesetzt ist. Er besteht ,also aus zwei Elektroden, von denen die eine lein Halbleiter ist, in dem unter dem Einfluß des auffallenden Lichtes Elektronen frei gemacht werden können. Die beiden Elektroden sind durch eine sog. Sperrschicht von verhältnismäßig hohem. Widerstand voneinander getrennt.Arrangement for point-by-point scanning of one on a picture electrode charge image stored with an electronic semiconductor layer Image storage tubes will use the scanning of the photoelectric mosaic electrode Made with the help of a cathode ray. There is the disadvantage that the Secondary electrons released by this beam to a considerable extent to neighboring ones Mosaic elements fall back and discharge them prematurely. Both suffer from this the image sharpness as well as the efficiency of the tube. The memory effect that theoretically should bring an increase in sensitivity in the order of magnitude of i oo ooo, can practically only be used to a few percent. The situation is similar in the known image decomposition tubes whose screen is in the manner of the barrier layer photo elements is composed. It consists of two electrodes, one of which is a leash Semiconductor is in which electrons are released under the influence of incident light can be made. The two electrodes are covered by a so-called barrier layer relatively high. Resistance separated from each other.
Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Anordnung, bei der die bei den bekannten Bildzerlegerröhren auftretenden Nachteile vermieden sind. Zugleich aber besitzt die erfindungsgemäße Röhre alle Vorteile einer Bildzerlegerröhre mit doppelseitigem. Mosaikschirm, ohne daß bei ihr die- Schwierigkeiten auftreten, die sonst mit der Herstellung eines solchen Schirmes verbunden sind. Die erfindungsgemäße Anordnung zur punktweisen Abtastung eines auf einer Bildelektrode mit elektronischer Halbleiterschicht gespeicherten Ladungsbildes ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Rückseite der Halbleiterschicht abtastende konstante Kathodenstrahl eine die kritische Feldstärke des Halbleiters überschreitende Feldstärke erzeugt und dadurch eine Entladung der an der betreffenden Stelle gespeicherten Ladung erni:"glicht. Die Speicherelemente werden also auf einem elektronisch leitenden Halbleiter, z. B. Kupferoxydul, Aluminiumoxyd, Tantalpentoxyd oder andere, angeordnet, auf dessen Rückseite punktweise ein Potential erzeugt wird, das zur Erzeugung der kritischen Feldstärke des Halbleiters ausreicht. Unter elektronischem Halbleiter versteht man dabei alle Stoffe mit selbständiger Elektronenleitung, bei denen die Einführung von Leitungselektranen aus metallischen Elektroden ausgeschlossen ist. Ihre elektrische Leitfähigkeit wird innerhalb der Nachweismöglichkeit allein durch Elektronen verursacht.In contrast, the invention relates to an arrangement in which the at the known image decomposition tubes occurring disadvantages are avoided. Simultaneously but the tube according to the invention has all the advantages of an image decomposition tube double-sided. Mosaic screen without the difficulties that arise otherwise associated with the manufacture of such a screen. The inventive Arrangement for point-by-point scanning of one on a picture electrode with electronic Semiconductor layer stored charge image is characterized in that the the back of the semiconductor layer scanning constant cathode ray a field strength exceeding the critical field strength of the semiconductor is generated and thereby a discharge of the charge stored at the relevant point erni: "glicht. The memory elements are so on an electronically conductive semiconductor, for. B. copper oxide, aluminum oxide, tantalum pentoxide or others, arranged on its Back side a potential is generated point by point, which is used to generate the critical Field strength of the semiconductor is sufficient. Electronic semiconductor is understood thereby all substances with independent electron conduction, in which the introduction is excluded from conduction electrons made of metallic electrodes. Your electric Conductivity is caused solely by electrons within the scope of detection.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die bekannte Erscheinung ausgenutzt, daß der spezifische Widerstand gewisser elektronisch leitender Halbleiter bei kleinen Feldstärken konstant ist, bei einer kritischen, in der Größenordnung von ic= `- cm liegenden FAdstärke jedoch sehr stark absinkt. Dieser Vorgang verläuft reversibel und trägheitsfrei, da keine Ionenleitung beteiligt ist.In the arrangement according to the invention, the known phenomenon exploited that the specific resistance of certain electronically conductive semiconductors is constant in the case of small field strengths, in the case of a critical one of the order of magnitude however, the thread thickness decreases very sharply from ic = `- cm. This process goes on reversible and inertia-free, as no ion conduction is involved.
In Fig. i ist dieses Verhalten schematisch dargestellt. Als Abszisse ist die Feldstärke, als Ordinate der Logarithmus des spezifischen Widerstandes aufgetragen. Aus der Kurve geht hervor, daß der Widerstand an einer Stelle einen sehr steilen Abfall zeigt und dann nur noch einen verhältnismäßig geringen Wert besitzt.This behavior is shown schematically in FIG. As the abscissa is the field strength, plotted as the ordinate the logarithm of the specific resistance. The curve shows that the resistance is very steep at one point Shows waste and then only has a relatively low value.
In den Fig.2 und 3 ist je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Röhre angegeben. In der Röhre i der Fig. 2 bezeichnet 2 die Mosaikelektrode, die aus einer homogenen Halbleiterschicht 3 besteht, auf deren linke Seite in üblicher Weise photoelektrische Elemente .1 aufgebracht sind, während die rechte Seite mit einer Signalelektrode 5 versehen ist, von der die Bildspannungen abgenommen werden. 6 ist ein Linsensystem, mit dem das Bild auf die Mosaikkathode ¢ geworfen wird. Die hier ausgelösten Photoelektronen werden nach der ringförmigen Elektrode 7 abgesaugt, die an ein geeignetes positives Potential angeschlossen ist. Sie wird z. B. 200 V positiver als die Mosaikelemente gemacht, so daß der Photostrom (im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen Bildspeicherröhren) gesättigt ist.In Figures 2 and 3 is an embodiment of the invention Tube specified. In the tube i of FIG. 2, 2 denotes the mosaic electrode which consists of a homogeneous semiconductor layer 3, on the left side in the usual Way photoelectric elements .1 are applied, while the right side with a signal electrode 5 is provided, from which the image voltages are taken. 6 is a lens system with which the image is projected onto the mosaic cathode [. The photoelectrons released here are sucked off after the ring-shaped electrode 7, which is connected to a suitable positive potential. She is z. B. 200 V made more positive than the mosaic elements so that the photocurrent (as opposed to to the previously used image storage tubes) is saturated.
Der Aufbau der Signalelektrode kann beispielsweise so sein, wie in Fig. q. in einem Ausschnitt dargestellt. Auf die Halbleiterschicht wird zunächst (in Fig.2 von rechts) eine äußerst dünne Metallschicht, z. B. Platin, Molybdän, Nickel oder andere, aufgedampft. Es läßt sich erreichen, daß für diese Schicht nicht die Gesetze der normalen metallischen Elektronenleitung gelten, sondern daß ihr Widerstand wesentlich höher ist, als ihrer Schichtdicke zukommen würde, wenn es sich um den normalen Metallgitteraufbau handelte. Danach wird durch eine Kammschablone abermals Metall aufgedampft, so daß es sich in Form von parallelen gut leitenden Streifen b niederschlägt. Diese Aufdampfung wird nochmals wiederholt, nachdem die Schablone um 9o° gedreht worden ist, so daß nunmehr ein Netzraster gut leitender Metallstreifen vorhanden ist, zwischen denen sich etwa quadratische Bereiche a hohen Widerstandes befinden.The structure of the signal electrode can be, for example, as in FIG Fig. Q. shown in a section. On the semiconductor layer is first (in Fig.2 from the right) an extremely thin metal layer, e.g. B. platinum, molybdenum, Nickel or other, vapor-deposited. It can be achieved that for this layer not the laws of normal metallic electron conduction apply, but that you Resistance is much higher than its layer thickness would be expected if it were was the normal metal grid structure. After that, a comb template is used again vapor-deposited metal, so that it is in the form of parallel well-conductive Stripe b is reflected. This vapor deposition is repeated again after the Template has been rotated by 90 °, so that now a grid grid is more conductive Metal strips are present, between which there are approximately square areas a high Resistance.
In der Röhre i der Fig. 2 ist ferner ein Kathodensystem ö vorgesehen. Der hier erzeugte Abtaststrahl wird mit Hilfe von Ablenksystemen 9 in der üblichen Weise über die Platte 2 hinwegbewegt. Die Röhre arbeitet dann folgendermaßen: Unter dem Einfluß der Belichtung laden sich die photoelektrischen Elemente 4. positiv gegen die Signalelektrode auf. Die Aufladung genügt jedoch nicht, um in der Halbleiterschicht die kritische Feldstärke, bei der die Entladung durchbricht, zu erzeugen. Da der Halbleiter praktisch isoliert und der Photostrom gesättigt ist, kann die Speicherung ohne Verlust ausgenutzt werden. Durch den Abtaststrahl wird nun das Potential auf der Rückseite der Halbleiterschicht an den Stellen a punktweise so weit erniedrigt, daß die kritische Feldstärke erreicht bzw. überschritten wird. Zu diesem Zweck werden Strahlgeschwindigkeit und Oberfläche a so gewählt, daß die Sekundäremission kleiner als der Strahlstrom ist. Bei einer kritischen Feldstärke von i04 V,'cm und einer Stärke der Halbleiterschicht von io Mikron liegt die Durchbruchspannung bei nur etwa io V. Man wird also die Halbleiterschicht möglichst dünn, z. B. durch Aufdanipfung, herstellen. Nunmehr wird zwischen der voin Strahl getroffenen Stelh ac und dem gegenüberliegenden Photoelement eine Entladung stattfinden. Das Potential des Mosaikelements geht auf seinen ursprünglichen Wert zurück, während das Potentialdes Elementes a nach Maßgabe des Widerstandes wieder auf das Signalelektrodenpotential zurückgeht. Der erstgenannte Vorgang muß sehr schnell, d. h. innerhalb der auf einen Bildpunkt entfallenden Zeit, vor sich gehen, während der zweite Vorgang allmählich verlaufen kann. Es genügt, wenn die Stelle a erst kurz vor der nächsten Überstreichung durch den Abtaststrahl wieder das Potential der Streifen b angenommen hat. Die Verhältnisse müssen lediglich so gewählt werden, daß trotz des nur allmählichen Abklingens der Ladung auf a niemals die kritische Feldstärke erreicht wird. Bei der Abtastung entsteht im Ausgangskreis ein Spannungsimpuls, der der Potentialänderung des jeweiligen Mosaikelementes 4 entspricht. Die Entladung der Flächen a ruft nur einen konstanten Gleichstromwert hervor, der außer Betracht bleiben kann.In the tube i of FIG. 2, a cathode system δ is also provided. The scanning beam generated here is with the help of deflection systems 9 in the usual Way moved over the plate 2. The tube then works as follows: Under the influence of the exposure, the photoelectric elements are charged 4. positively against the signal electrode. However, the charge is not sufficient to in the semiconductor layer to generate the critical field strength at which the discharge breaks through. Since the Semiconductors are practically isolated and the photocurrent is saturated, so storage can take place can be exploited without loss. The potential is now raised by the scanning beam the back of the semiconductor layer at points a is lowered so far, that the critical field strength is reached or exceeded. Be for this purpose Jet velocity and surface a chosen so that the secondary emission is smaller than the jet current is. At a critical field strength of 104 V, 'cm and one Thickness of the semiconductor layer of 10 microns, the breakdown voltage is only about io V. So the semiconductor layer is as thin as possible, z. B. by steaming up, produce. Now there is ac between the one struck by the beam and the opposite one Photo element a discharge take place. The potential of the mosaic element works returns to its original value, while the potential of the element a according to of the resistance goes back to the signal electrode potential. The former The process must be very quick, i. H. within the time allotted to one pixel, going on, while the second process can be gradual. It is sufficient, if the point a just before the next sweep by the scanning beam has again assumed the potential of the strip b. The circumstances just have to be chosen so that, despite the only gradual decay of the charge on a, never the critical field strength is achieved. When scanning arises in the output circuit a voltage pulse that corresponds to the change in potential of the respective mosaic element 4 corresponds. The discharge of the areas a only gets a constant direct current value that can be disregarded.
Die Anordnung kann, wie Fig. 3 zeigt, dahin abgeändert werden, daß eine zusammenhängende Photokathode i i belichtet wird und die Photoelektronen elektronenoptisch auf die Speicherplatte 2 übertragen werden. In diesem Falle können die Mosaikelemente durch eine zusammenhängende ,dünne Isolierschicht 12 ersetzt werden, gegebenenfalls sogar ganz fortfallen, falls nämlich das Ladungsbild auf der Oberfläche des Halbleiters selbst erzeugt werden kann. Diese Anordnung besitzt ferner den Vorteil, da.ß auf der Speicherelektrode je nach Wahl der Sekundäremissionsverhältnisse ein positives oder auch ein negatives Ladungsbild hergestellt werden kann. Im zweiten Fall muß dann durch den Abtaststrahl :eine positive Potentialverschiebung auf den Elementena erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird mit stark sekundäremittierenden 'Flächen a gearbeitet und ein Wandbelag io zum Absaugen der Sekundärelektronen vorgesehen, der an höherem Potential liegt als .die Signalplatte 5. 13 stellt eine Magnetspule dar, die zur Abbildung der Photokathode auf die Speicherfläche dient. Die übrigen Bezugszeichen sind bereits an Hand der Fig.2 erläutert.The arrangement can, as shown in FIG. 3, be modified so that a coherent photocathode i i is exposed and the photoelectrons electron-optically be transferred to the storage disk 2. In this case, the mosaic elements be replaced by a continuous, thin insulating layer 12, if necessary it even disappears entirely if the charge pattern is on the surface of the semiconductor can be generated by yourself. This arrangement also has the advantage that of the storage electrode, depending on the choice of secondary emission ratios, a positive one or a negative charge image can also be produced. In the second case, must then through the scanning beam: a positive potential shift on the elementsa be generated. For this purpose, with strongly secondary emitting surfaces a worked and a wall covering is provided for the suction of the secondary electrons, which is at a higher potential than .the signal plate 5. 13 represents a solenoid represents, which is used to image the photocathode on the storage area. The remaining Reference symbols have already been explained with reference to FIG.
Die Durchbruchspannung kann auch durch photoelektrische Aufladung der Rückseite der Speicherelektrode erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird der Kathodenstrahl durch einen abtastenden Lichtstrahl ersetzt, und die Flächen a werden -photo:elektrisch formiert. Um die hier erzeugte Photoaufladung kurzzeitig festzuhalten, wird die abgetastete Schicht auf einer schlecht Elektronen nachliefernden Unterlage angeordnet. Der wandernde Lichtpunkt kann zweckmäßig dadurch erzeugt werden, daß auf der rechten Seite der Speicherplatte 2 in geringem Abstand eine auf einem durchsichtigen Träger befindliche, vom Kathodenstrahl überstrichene Fluoreszenzschicht angeordnet wird.The breakdown voltage can also be caused by photoelectric charging the back of the storage electrode. For this purpose the cathode ray is used replaced by a scanning light beam, and the surfaces a become -photo: electrical formed. In order to briefly hold the photo charge generated here, the The scanned layer is arranged on a substrate that does not supply electrons well. The wandering point of light can be generated expediently that on the right Side of the storage disk 2 in a small distance one on a transparent support located, swept by the cathode ray fluorescent layer is arranged.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEF84641D DE706872C (en) | 1938-03-12 | 1938-03-13 | Arrangement for point-by-point scanning of a charge image stored on a picture electrode with an electronic semiconductor layer |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE851477X | 1938-03-12 | ||
| DEF84641D DE706872C (en) | 1938-03-12 | 1938-03-13 | Arrangement for point-by-point scanning of a charge image stored on a picture electrode with an electronic semiconductor layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE706872C true DE706872C (en) | 1941-06-07 |
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ID=25950345
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE706872C (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE904777C (en) * | 1948-04-13 | 1954-02-22 | Cfcmug | Cathode ray tubes, in particular for television purposes |
| DE941545C (en) * | 1948-07-07 | 1956-04-12 | Emi Ltd | Electron discharge device |
| DE1037610B (en) * | 1954-06-04 | 1958-08-28 | Westinghouse Electric Corp | Electron multiplier with a large number of dynodes arranged between the cathode and the fluorescent screen, in which the carriers of the secondary electron emission layers are grid-like structures |
| DE974081C (en) * | 1951-03-20 | 1960-09-08 | Hans-Werner Dr Rer Nat Paehr | Arrangement for picture taking tubes |
| DE102004046998A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Protechna Herbst Gmbh & Co Kg | Device for detecting the thread tension of at least one single thread of a group of yarns in the textile processing |
-
1938
- 1938-03-13 DE DEF84641D patent/DE706872C/en not_active Expired
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