DE741839C

DE741839C - Arrangement for electron-optical imaging with adjustable magnification

Info

Publication number: DE741839C
Application number: DEF86292D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Flechsig
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1939-02-02
Filing date: 1939-02-03
Publication date: 1943-11-18

Description

Anordnung zur elektronenoptischen Abbildung mit regelbarer Vergrößerung Es sind Elektronenlinsen bekannt, bei denen elektrische und magnetische Felder zusammenwirken. Insbesondere ist eine Braunsrhe Röhre angegeben worden, bei der zur Vermeidung des Ionenflecks hintereinander drei. den Strahl umschließende Elektroden vorgesehen sind, von denen die !erste zur Intensitätssteuerung dient. Außerdem ist in der Nähe der Kathode eine kurze Ma gnietspulle vorgesehen, die dazu dient, die aus der Kathode austretenden Ionen von den Elektronen zu trennen. Die Ionen werden auf eine in der Achse des Strahlenganges ang,eoTdnete zentrale Scheibe gerichtet, während . die Elektronen im wesentlichen an dieser Scheibe vorbeifliegen sollen.Arrangement for electron-optical imaging with adjustable magnification Electron lenses are known in which electric and magnetic fields interact. In particular, a Braunsrhe tube has been specified in which to avoid the Ion spot three in a row. Electrodes surrounding the beam are provided of which the first is used for intensity control. It is also close by the cathode a short Ma gnietspulle is provided, which is used to pull out the cathode to separate exiting ions from electrons. The ions are on one in the Axis of the beam path ang, eoTdnete central disc directed, while. the Electrons should essentially fly past this disk.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine .einfache Anordnung zu schaffen, mit der sich die Verb ößerung innerhalb verhältnismäßig «-eiter Grenzen stetig regeln läßt. Die Anordnung hat besondere Bedeutung zur Abbildung graßflächi;ger Kathoden. Erfindungsgemäß wird eine aus drei nacheinander von den Elektronen in derselben Richtung durchsetzten Elektroden und einer lediglich den kathodennahen Bereich der Entladungsbahn umschließenden Magnetspute bestehende Elektronenlinse venvendet, und es sind lediglich der die Magnetspule durchfließende Strom und das Potential der mittleren Elektrode regelbar, die Potentiale der übrigen Elektroden dagegen fest. Die Elektronen ;gelangen hierbei in an seich bekannter Weise mit stets gleichbleibender Geschwindigkeit auf die Anode, wenn man die beiden äußeren Zyli,ridier mit der Kathode hzw. Anode leitend verbindet, so daß also die Ausgangs- und Endpotentiale auch bei Änderung der Vergrößerung festliegen. Die Anordnung der vorliegenden Art wird vorzugsweise angewendet bei der Ab- bildeng größerer Flächen, z. B. bei Bild- wandlern, Zerlegerröhren mit Abtastblende nach Dieckmann-Hell bzw. Farns- w or t h oder bei SpeicZierröhren mit einer von der Speicherelektrode getrennten Photo- kathode, die elektronenoptisch und zweck- mäßig vergrößert auf die Speicherelektrode abgebildet wird. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei- spiel der Erlindung. Die Kathode r wird mit Hilfe der Zylinder 2, 3 und q. auf den Bildschirm 5 abgebildet. Der Zylindei 2 ist mit der Kathode i leitend verbunden. In ähnlicher Weise ist der Zylinder q. mit der Anode 5, z.B. einem Leuchtschirm, verbunden. Die ;Magnetspule (i ist verhältnismäßig kurz ausgebildet, so daß sie nur den Raum vor der Kathode i umschließt und beispielsweise etwa die Länge des Zylinders 2 hat. Die relativen längen der Zylinder 2, 3 und ¢ v.-erden z. B. etwa so gewählt, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist.The invention is based on the object of creating a simple arrangement with which the enlargement can be continuously regulated within relatively wide limits. The arrangement is of particular importance for imaging large-area cathodes. According to the invention, an electron lens consisting of three electrodes through which the electrons pass in the same direction one after the other and a magnet coil enclosing only the area of the discharge path near the cathode is used, and only the current flowing through the magnet coil and the potential of the central electrode can be regulated, the potentials of the other electrodes against it firmly. The electrons reach the anode in a known manner at a constant speed, if the two outer cylinders are connected to the cathode. Anode conductively connects, so that the output and end potentials are fixed even when the magnification is changed. The arrangement of the present type is preferably used in the case of form larger areas, e.g. B. for picture transducers, decomposing tubes with scanning diaphragm according to Dieckmann-Hell or Farns- w or th or with a separated from the storage electrode cathode, which is electronically and purposefully moderately enlarged on the storage electrode is mapped. The drawing shows an embodiment game of discovery. The cathode r is with Using cylinders 2, 3 and q. shown on the screen 5. The cylinder 2 is conductively connected to the cathode i. Similarly, the cylinder is q. connected to the anode 5, for example a fluorescent screen. The magnetic coil (i is made relatively short, so that it only encloses the space in front of the cathode i and is, for example, about the length of cylinder 2. The relative lengths of cylinders 2, 3 and ¢ v.-earth, for example, are about chosen as it can be seen from the drawing.

Die Wirkungsweise der Elektronenlinse :ergibt sich am einfachsten, wenn man diebeiden mit ihr erzielbaren Grenzfälle betrachtet. Es sei zunächst nugenonimen, daß die Spute 6 praktisch keinen Strom führe. Dann sind lediglich die: elektrischen Felder wirksam. Das Potential des Mittelzylindürs 3 so-11 dabei verhältnismäßig nalic ani Kathodenpatenti,al liegen. Infolgedessen tritt nur eine sehr geringe oder aller gar '>eine Vergrößerung .ein, d. h. die Übertragung erfolgt etwa im Verhältnis i : i. Der abgebildete Katlio.denbereich ist in diesem Falle beschränkt, da das Feld nach dem Kathodentand zu inhomogen wird.How the electron lens works: the easiest way to if you consider the two borderline cases that can be achieved with it. First of all, let it be nugenonimous, that the coil 6 carries practically no current. Then only those are: electric Fields effective. The potential of the central cylinder door 3 so-11 is relative nalic ani cathode patents, al lie. As a result, very little or no occurs all even '> an enlargement .ein, d. H. the transfer takes place roughly in proportion i: i. The pictured area is limited in this case, as that Field becomes too inhomogeneous after the cathode stand.

Beim zweiten Grenzfall wird .die Spule von einem starken Strom durchflossen, während das Potential d. .-s Mittelzylinders 3 jetzt wesentlich näher an das Anodenpotential herangerückt ist. Dadurch rückt die Hauptebene der Linse gewissermaßen auf die Kathode zu, so daß nunmehr eine erhebliche Vergrößerung, beispielsweise im Verhältnis 5: 1, erhalten werden kann. Eizi weiterer Vorteil besteht jetzt darin, daß die abgebildete Fläche durch die Anwendung des zusätzlichen Magnetfeldes wesentlich größer gewählt werdenkann, da dieses den Einiluß der Ungleichmäßigkeiten des elektrischen Feldes vor der Kathode ausgleicht.In the second borderline case, a strong current flows through the coil, while the potential d. .-s central cylinder 3 now much closer to the anode potential has moved up. As a result, the main plane of the lens moves, so to speak, onto the cathode to, so that now a considerable increase, for example in the ratio 5: 1, can be obtained. Another advantage now is that the one pictured The area chosen to be much larger through the use of the additional magnetic field as this has the influence of the irregularities of the electric field balances in front of the cathode.

Zwischen beiden Grenzfällen kann nun jeder Zwischein<:ert ein-estellt werden, d. h. es ist möglich, die Vergrößerung innerhalb der Werte i : i und 5 : 1 stetig zu verändern. Um dabei eine Drehung des Bildes zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, eine drehungsfreile, in bekannter Weise aus ziaet gegenläufig von Strom durchflossenen Spulen bestehende Magnetlinse zu verwenden. Es ist ferner möglich, die Regelgrifie für das Potential des Zylinders 3 und den die Spule 6 du:rchfließenden Strom miteinander zu verkoppeln, so daß beide nur gleichzeitig und in solcher Abhängigkeit verstellt werden können, daß das erhaltene Bild stets scharf bleibt.Every in-between can now be set between the two borderline cases be, d. H. it is possible to increase the magnification within the values i: i and 5: 1 to change continuously. In order to avoid a rotation of the picture, it can be useful be, a rotation-free, in a known way from ziaet flowed through in opposite directions of current Coils to use existing magnetic lens. It is also possible to use the control handles for the potential of the cylinder 3 and the current flowing through the coil 6 to couple so that both are adjusted only at the same time and in such dependency can be that the image obtained always remains sharp.

Bei Anwendung der Erfindung in einer Spuicherröhre mit Zii-ischenbild (Abbildung der Photokathode auf die Speicherelektrode) kann die vorliegende Anordnung besonders dann von Vorteil sein, wenn die Ablenkung des Abtaststrahles elektrisch vorgenommen ii-ird, da besonders in d:eseri Falle keine gegenseitigen Störungen der verschiedenen, zani Betrieb der Röhre erforderlichen Felder zu befürchten sind.When using the invention in a Spuicherröhre with Zii-ischenbild (Mapping of the photocathode onto the storage electrode) the present arrangement can be particularly advantageous if the deflection of the scanning beam is electrical made ii-ird, since especially in d: eseri cases no mutual disturbances the various fields required zani operation of the tube are to be feared.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for electron-optical imaging with adjustable magnification, preferably characterized by large cathodes by turning one of three in succession from the electrons in the same Direction penetrated electrodes and one only the area near the cathode Endiadun .-. Sbalin enclosing magnetic coil consisting of an electron lens in which only the current flowing through the solenoid and the potential of the middle Lens electrode are adjustable, the potential of the other electrodes, however, fixed is.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the hathodennäcliste Lens electrode at cathode potential and the lens electrode furthest from the cathode on Love anode potential.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the rvlaärietsptile is about as long as the electrode closest to the cathode, while the middle electrode the larger part, e.g. B. 1/5 # of the first half of the discharge path and the last electrode about the too. enclosing one half of the same. d.

arrangement according to claim i, characterized in that the potential of the central electrode lies between the potentials of the cathode and the impingement electrode. @.

Anor dnttnz according to claim i, characterized in that instead of ei: ier magnetic coil two Opposite stromdtircliflosscne, a magnetic lens forming coils arranged dnet are.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that the control handles for which the magnetic coil directs the current and for the pole aial of the mhtleren lens electrode in such a way mi @ e - ':: at @ der are coupled that the image is displayed when these sizes change always remains sharp.

7. The use of an arrangement according to claim i for image converters or image decomposition tubes, especially in the case of storage tubes, with from the Photohatliode separate storage electrode.