DE746370C - Einrichtung zur zusaetzlichen proportionalen Ablenkung eines abgelenkten Kathoden- oder Ionenstrahles - Google Patents

Description

• Einrichtung zur zusätzlichen proportionalen Ablenkung eines abgelenkten Kathoden- oder Ionenstrahles Die Ablenkung elektrisch geladener Teilchen im Vakuum, insbesondere von Kathodenstrahlen, ist für verschiedene Zweige der Meß-und Nachrichtentechnik eine unentbehrliche Maßnahme geworden. So wird im Fernsehrohr der bildschreibende bzw. abtastende Elektronenstrahl in Formeines Zeilenrasters mit Hilfe ablenkender Organe hin und her bewegt. Bei -dem Kathodenstrahloszillographen wird ein Kathodenstrahl mit Hilfe einer zu messenden veränderlichen Ablenkspannung derart beeinflußt, daß er den Verkauf schnell vor sich gehender elektrischer Vorgänge auf einen Leucht.scllirm aufschreibt.
• Die Ablenkung der Kathodenstrahlen wird durch veränderliche elektrische oder magnetische Felder bewirkt. Bei der Konstruktion der Meßröhren und Festlegung ihrer elektrisehen Daten spielt die Ablenkempfin.dl.ichkeit eine entscheidende Rolle. Je größer diese gemacht wird, um so geringere Meßspannungen sind noch registrierbar bzw. um so geringerer Aufwand ist für d en Bau der Kippgeneratoren erforderlich. Die Ablenkempfindlichkeit steigt nun zwar bekanntlich bei sinkender Energie der Elektronen (Anodenspannung der Röhre) und .geeigneter Gestaltung der Ablenkorgan.e (z. B. geringem Abstand der Ablenkplatten) an. Für beide Maßnahmen sind jedoch Grenzen gesetzt. Im einen Fall ist es vor allem die erforderliche Helligkeit auf dem Leuchtschirm, im .anderen sind es insbesondere geometrische und feldtechnische Rücksichten. Es entspricht daher durchaus einem technischen Bedürfnis, Anordnungen zu treffen, die mit möglichst geringem Aufwand und unter

  völliger Vermeidung irgendeiner Verzerrung

  der Meß- bzw. Kippwerte die Erhöhung der

  Ablenkempfindlichkeit gestatten.

  ltan kann sich nun leicht überlegen, daß

  diese Forderung von jeder Anordnung erfüllt

  wird, die dem Kathodenstrahl eine zusätzliche

  Ablenkung derart erteilt, daß sie die Ampli-

  tude der ursprünglichen variablen Ablenkung

  mit einem bestimmten, von der Ablenkung

  unahllängigen_ Faktor multipliziert. Es ist

  zwar eine Anordnung bekannt geworden, bvei

  der eine Zusatzablenkung mit Hilfe eines

  konstanten elektrischen Feldes hervorgerufen

  wird. Will man auf diesem Wege eine pro-

  portionale Zusatzablenkung erzielen, dann

  inuß man, wie eine elementare Überlegung

  zeigt, ein inhornogenes elektrisches Feld ver-

  wenden. Es ist aber bekannt, daß in solchen

  Feldern die Schärfe des Kathodenstrahles

  weitgehend zerstört wird. Im Geigensatz dazu

  gelingt die proportionale Zusatzablenkung mit

  Hilfe eines homogenen magnetischen Felles

  sehr leicht.

  Die Einrichtung gemäß der Erfindung zur

  zusä tz1ichen proportionalen Ablenkung eines

  in .einem veränderlichen elektrischen oder

  magnetischen Feld abgelenkten Kathoden-

  oder Ionenstrahles besteht nun darin, daß in

  Strahlrichtung hinter dein die veränderliche

  Ablenkung bewirkenden System ein konstan-

  tes, lioniogenC3 .Magnetfeld mit senkrecht zu

  .seinen Kraftlinien keilförmigen Querschnitt

  erzeugendes Pülsystein angeordnet ist, dessen

  Kraftlinien senkrecht zu denen des variablen

  elektrischen bzw. parallel zu denen des lila-

  gnetischen Feldes stehen und das so aus-

  gebildet ist, daß .die vom Strahl in dein kon-

  stanten Feld beschriebenen gekrüniinten Wege

  eitle Länge aufweisen, die längs der Ablenk-

  riehtung des variablen Feldes linear an-

  wachsen.

  Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel eitler

  s(-)lchen Einrichtung in schematischer Dar-

  stellung. i ist eine bekannte Elektrod.en-

  anordnung zur Erzeugung und Konzentration

  eines Kathodenstrahlbündels, das auf der

  Fläche a (Leuchtschirm oder Abtastplatte)

  ein Oszillogramm, Raster o. dgl. schreibt.

  3 sind Ablenkplatten, an die eine variable

  Meß- oder Kippspannung angelegt wird. Die .

  Kraftlinien dieses Feldes verlaufen parallel

  zur Zeichenebene. Der Strahl :durchläuft nun

  nach Durchgang durch dieses Feld das Ma-

  gnetfeld d., dessen Kraftlinien senkrecht zur

  Zeichenebene stehen. Abb. 2 zeigt das Magnet-

  felrl in perspektivischer Ansicht. Zwei Pol-

  systeme A',-S, und AT._Sz sind derart an-

  gcardnet, ,daß zwei heilförmige Magnetfelder

  entstehen, deren Kraftlinien gegenläufig zu-

  einander, jedoch senkrecht zur Strahlrichtung

  verlaufen. Der Strahl wird also in der linken

  Hälfte a entgegengesetzt abgelenkt wie in

  der rechten Hälfte b, und zwar um so mehr,

  je weiter er im Feld 3 bereits aus der Ruhe-

  lage abgelenkt worden ist. Die Strahlwege 1111

  zusätzlichen Magnetfeld wachsen nämlich

  kontinuierlich mit zunehmender Entfernung

  des Strahles aus der Ruhelage a11.

  Die keilförmige Form des Feldes ist in

  jedem Fall leicht zu konstruieren nach der

  Regel, daß der Strahl eine seiner im Feld 3

  erhaltenen Ablenkampliturle proportionale

  zusätzliche Ablenkung erhalten, d.11. pro-

  portional anwachsende Wege innerhalb des

  Feldes zurücklegen muß. Nach Abb. 3 gellt

  man bei der Konstruktion des Feldes bei-

  spi lsweise folgendermaßen vor: Den Dreh-

  punkt des im Felde 3 elektrisch abgelenkten

  Strahles kann man sich in erster Näherung

  im geometrischen .Mittelpunkt des Feldes 3

  denken. Der Strahl möge in die Lage s a11-

  gelenkt werden. Im --Magnetfeld -.. beschreibt

  er einen Kreis. Je nach der gewünschten Ge-

  sanntabl-enkun-g läßt man nun den Strahl einen

  Kreisbogen bestimmter Länge beschreiben.

  Bei der halben _@uslenhung t soll der Strahl

  auch im Magnetfeld zusätzlich nur uni die

  Hälfte abgelenkt werden, also einen nur ball)

  so langen Kreisbogen gleicher Krümmung

  beschreiben ilsw. Man erhält so als geoinetri-

  1-clieil Ort der Endpunkte des Magnetfeldes

  eine bestimmte, das Magnetfeld begrenzende

  Enveloppe 5. Entsprechendes gilt für die

  andere Hälfte des magnetischen Ablenkfeldes.

  Ein Nachteil dieser Anordnung besteht

  darin, daß es nur äußerst schwer möglich

  sein -wird zu vermeiden, daß Kraftlinien

  zwischen 1'1 und S., bzw. A-. und S1 über-

  gehen und so ins1)esondere irl dein Grenz-

  gebiet der beiden Felder Z'erzerrungen ent- i

  stehen.

  Der genannte Nachteil wird bei einer Ein-

  richtung nach AM). d. vermieden, welches eitle

  besonders zweckmäßige Ausführungsform der

  Erfindung darstellt. Hier findet nur eile 1

  einziges Magnetfeld 4 Verwendung. Dabei

  wird allerdings der Mittelstrahl bereits aus

  der Ruhelage abgelenkt. Da er aber auf der

  end@giiltigen Schreibfläche- a senkrecht stehen

  muß, so bekommt man also eine geknickte

  Gesamtanordnung der Röhre. Die Kplistrulc-

  tioti des Feldes geschieht beispielsweise auch

  hier, -wie oben angegeben. In jedem Fall ist

  es gleichgültig, ob das magnetische Feld durch

  ein konstantes magnetisches Joch oder durch

  einen Elektromagneten angeregt wird. 'Maß-

  gebend ist nur, daß zwischen den Polen die

  erforderliche konstante Feldstärke herrscht.

  An Stelle des variablen elektrischen Feldes

  kann natürlich auch ein ebensolches magneti-

  sches Feld Verwendung finden. In Abb. i

  wäre das letztere an die Stelle nies elektrischen

  Feldes 3 zu setzen, und zwar so, daß die magnetischen Kraftlinien senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. eine Länge aufweisen, die längs der Ablenkrichtung :des variablen Feldes linear anwachsen (Abib. q.).
• 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das das zusätzlich ablenkende konstante Magnetfeld bildende Polsystem aus zwei Paaren parallel liegender Keile besteht, deren Schneiden in einer senkrecht zur unabgelenkten Lage des Kathoden- oder Ionenstrahles stehenden Linie zusammenstoßen, und daß die zwischen den beiden Keilpaaren erzeugten Magnetfelder entgegengesetzt und parallel gerichtet sind (Abb. i bis 3). Zur Abgrenzung des Anmeld:ungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden.
• deutsche Patentschrift ...... Nr. 6:23 i34; britische . - ...... - 469420.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur zusätzlichen proportionalen Ablenkung eines in einem veränderlichen elektrischen oder magnetischen Feld abgelenkten Kathoden- oder Ionenstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung hinter dem dieveränderliche Ablenkung bewirkenden System ein konstantes, homogenes Magnetfeld mit senkrecht zu seinen Kraftlinien keilförmigen Querschnitt erzeugendes Polsystem angeordnet ist, dessen Kraftlinien senkrecht zu denen des varüablen elektrischen bzw. parallel zu denen :des magnetischen Feldes stehen und das so ausgebildet ist, daß :die vom Strahl in -dem konstanten Feld beschriebenen gekrümmten Wege