DE743845C - Braunsche Roehre mit elektrostatischem Ablenksystem und zusaetzlicher Radialablenkung in Polarkoordinaten - Google Patents

Braunsche Roehre mit elektrostatischem Ablenksystem und zusaetzlicher Radialablenkung in Polarkoordinaten

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DE743845C
DE743845C DES133684D DES0133684D DE743845C DE 743845 C DE743845 C DE 743845C DE S133684 D DES133684 D DE S133684D DE S0133684 D DES0133684 D DE S0133684D DE 743845 C DE743845 C DE 743845C
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DE
Germany
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deflection
braun
tube
distance
radial
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Expired
Application number
DES133684D
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English (en)
Inventor
Dr Wilhelm Hinsch
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/78Arrangements for deflecting ray or beam along a circle, spiral or rotating radial line, e.g. for radar display

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

  • Braunsche Röhre mit elektrostatischem Ablenksystem und zusätzlicher Radialablenkung in Polarkoordinaten Die Erfindung bezieht sich auf eine Braunsche Röhre mit einer Strahlablenkung in Polarkoordinaten, bei der für die Kreisablenkung zwei gekreuzte hintereinander angeordnete Plattenpaäre und für eine zusätzliche Radialablenkung ein Zylinder- oder Konuskondensator angewendet wird.
  • Bei derartigen Braunschen Röhren tritt stets ein Fehler in der Ablenkung auf, weil diese in den beiden Richtungen durch -die gekreuzten Plattenpaare an zwei in der Achsenrichtung verschiedenen Stellen .erfolgt. Dieser Fehler kann in manchen Fällen bis zu z5° betragen und deshalb sehr häufig .die allgemeine Anwendbarkeit der Röhre ausschließen.
  • Man kann den erwähnten Ablenkfehler zwar dadurch vermeiden, daß man zweigekreuzte magnetische Felder für die Kreisablenkung derart :anordnet, daß -die Projektionszentren für die Ablenkungen in den beiden Richtungen in einem Punkt vereinigt sind. Dafür sind jedoch verhältnismäßig hohe Ablenkenergien notwendig, die nicht immer zur Verfügung stehen.
  • Man kann auch- durch die bekannte Kastenanordnung der Ablenkplatten eine gleichzeitige elektrostatische Einwirkung auf den Elektronenstrahl erreichen, indessen ist bei der Kastenanordnung die Unabhängigkeit der beiden Feldkomponenten voneinander nicht einwandfrei gesichert, und. es muß bei einer solchen Anordnung die maximale Auslenkung des Elektronenstrahles innerhalb des Ablenksystems klein sein gegen die Kantenlänge der Platten.
  • Man hat auch bereits vorgeschlagen, bei elektrostatischerAblenkung durch zweihintereinander angeordnete Plattenpaare das eine von ihnen zu unterteilen und seine Teile in gleichen Abständen zu beiden Seiten des anderen Plattenpaares anzuordnen. Durch eine derartige Ausbildung des Ablenksystems kann gleichfalls der obenerwähnte Ablenkfehler weitgehend kompensiert werden. Es zeigen aber derartige Ablenksysteme gewisse Nachteile, weil bei den unterteilten Plattenpaaren die in der Strahlrichtung nachfolgenden Teilplatten einen großen Abstand voneinander haben müssen, wenn auch bei maximaler Auslenkung des Elektronenstrahles dieser nicht auf das zweite Teilplattenpaar fallen soll. Selbstverständlich wird dadurch die Empfindlichkeit der Anordnung stark verringert; außerdem muß man bei dieser Anordnung eine verhältnismäßig große Systemlänge in Kauf nehmen.
  • Durch die Erfindung wird ein Weg gewiesen, auf dem es gelingt, trotz Vorhandenseins getrennter Ablenkzentren den eingangs geschilderten Ablenkfehler zu kompensieren.
  • Erfindungsgemäß wird das Radialablenksystern so ausgebildet, daß für jeden Punkt der Ellipse, die der Strahl in einer Ebene senkrecht zur Röhrenachse innerhalb des Radialablenksystems beschreibt, dieGleichung erfüllt ist; dabei ist. das elektrische Potential, und es ist wenn m der Abstand zwischen dein Ablenkzentrum des ersten Plattenpaares und er Mitte des Radialsystems, d der Abstand zwischen den Ablenkzentren der beiden Plattenpaare für die Ablenkung in der a-- bzw. y-Richtung und l der Abstand zwischen dem Bildschirm und dem Ablenkzentrum des ersten Plattenpaares ist.
  • Die Lösung der Erfindungsaufgabe wird also nun nicht mehr in der sehr schwierigen Herstellung eines gemeinsamen Ablenkzentrums gesucht, sondern der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die bisherige Plattenanordnung beizubehalten und dafür das Radialsystem so zu gestalten, daß die resultierende Ablenkung wieder die gewünschte radiale Richtung hat. Wieweit dies möglich ist, soll folgende Überlegung zeigen.
  • Der Fehler, dessen Beseitigung bzw. Verringerung durch die vorliegende Erfindung möglich ist, hat seine Ursache in der Tatsache, daß der Elektronenstrahl sich in der Ablenkebene des Radialsystems nicht mit konstanter Winkelgeschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt, sondern auf einerEllipsenbahn, wobei sein Phasenwinkel gegenüber. dem richtigen Wert periodisch vor- und nacheilt. Da das Feld radial ist, hat dies zur Folge, daß die Ablenkung nicht in der gewünschten Richtung erfolgt, sondern von dieser zeitweise um einen positiven, zeitweise um einen negativen Winkel abweicht. Nach der Erfindung soll nun der entstehend Fehler dadurch beseitigt werden, daß das elektrische Feld der Radialablenkung so gestaltet wird, daß es an jeder Stelle der Strahlbahn so gegen den Radius geneigt ist, daß .die Ablenkung auf dem Schirm gerade wieder radial erfolgt. Überlegungen haben gezeigt, daß zwischen dem Phasenwinkel co t und der Ablenkrichtung q) die folgende Beziehung besteht: tg P = oc tg to t.
  • ä ist dabei eine Zahl, die aus den geometrischen Abmessungen der Röhre errechnet werden kann, und zwar ist wobei gemäß der Figur unter d der Abstand zu verstehen ist zwischen den beiden Ablenkzentren, in der Abstand zwischen der Mitte des Radialsy s-terns und dein ersten Ablenkzentrum, L der Abstand zwischen dein ersten Ablenkzentrum und dein Fluoreszenzschirm S und z die Richtung des vom StrahlerzeugungssystemEausgehenden, unabgelenktenStrahles. So ist der Abstand zwischen den Fußpunkten des unabgelenkten und des ausgelenkten Strahles auf dem Leuchtschirm S.
  • Die Gleichung bedeutet geometrisch, daß die Ablenkung unter dem Winkel erfolgt, während sie bei richtiger Ablenkung unter dem Winkel arc tg co t erfolgen müßte. Das bedeutet für das der Erfindung zugrunde liegende Problem, daß das Feld so deformiert werden muß, daß seine Kraftlinien in der Richtung arc tg a) t liegen. Dies gelingt dadurch, daß die Elektroden nicht mehr kreisförmig ausgebildet «-erden, sondern einen gestreckten Querschnitt erhalten, dessen große Achse mit der Ablenkvorrichtung des ersten Piattensystems zusammenfällt. In Form einer Differentialgleichung ausgedruckt, bedeutet abige Bedingung, daß sein müßte. Da die Lösung dieser Gleichung den Laplaceschen Differentialgleicliuuigen nicht genügt, kann eine exakte Lösung der Aufgabe in der ganzen x-y-Ebene nicht erhalten werden. Es genügt aber für alle praktischen Fälle, die Elektroden so zu gestalten, .daß in der Nähe der Bahn des Kathodenstrahls das Feld die gewünschte Richtung hat. Diese Aufgabe ist bekanntlich immer durch ein reines Potentialfeld erfüllbar. Eine eingehende Untersuchung hat gezeigt, daß das gewünschte Potentialfeld mit guter Näherung hergestellt wird, wenn die Elektroden so gestaltet sind, daß ihre Spuren in Ebenen .senkrecht zur Röhrenachse einer Schar von konfokalen Ellipsen angehören, die so ,gewählt ist, daß das Achsenv%rhältnis .einer in der Nähe der Strahlbahn liegenden, zu dieser Schar gehörigen Ellipse gleich wird. Im allgemeinen hat eine derartige Deformation der Elektroden zur Folge, daß - die Feldstärke längs des Umfanges nicht mehr konstant ist. Unter bestimmten Verhältnissen läßt es sich indessen auch erreichen, daß die beiden Feldstärken in den Achsenrichtunigen gleich werden. Eine eingehendere Überlegung hat gezeigt, daß dies etwa dann der Fall ist, wenn die Größe a in der Nähe von o,65 liegt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Braunsche Röhre mit elektrostatischem Ablenksystem und zusätzlicher Radialablenkung für eine Strahlablenkung in Polarkoordinaten, dessen die Kreisablenkung bewirkenden Plattenpaare hintereinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Radialablenksystems, daß für jeden Punkt der Ellipse, -die der Strahl in einer Ebene senkrecht zur Röhrenachse innerhalb des Radialablenksystsems beschreibt, die Gleichung erfüllt .ist; dabei ist 0 das elektrische Potential, und es ist wenn in der Abstand zwischen dem Ablenkzentrum dies fersten Plattenpaares und der Mitte des Radialsystems, d der Abstand zwischen den Ablenkzentren .der beiden Plattenpaare für die Ablenkung in der x- bzw. y-Richtung und l der Abstand zwischen dem` Bildschirm und dem Ablenkzentrum des ersten Plattenpaares ist. z. Braunsche Röhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden als koaxiale Kegelstümpfe mit elliptischem Querschnitt ausgebildet -sind. 3. Braunsche Röhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß a etwa gleich o,65 ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik: ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Zeitschrift für technische Physik, Bd. 17, 1936, S. 66o ff.
DES133684D 1938-08-31 1938-08-31 Braunsche Roehre mit elektrostatischem Ablenksystem und zusaetzlicher Radialablenkung in Polarkoordinaten Expired DE743845C (de)

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