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Verfahren zur Herstellung von netz-- bzw. gitterförmigen Mosaikelektroden
für Entladungsröhren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von netz- bzw. gitterförmigen Mosaikelektroden,
wie sie in Entladungsröhren. insbesondere für Fernsehzwecke, Verwendung finden.
Derartige Elektroden bestehen aus einer großen Anzahl sehr kleiner metallischer
Elemente, die voneinander isoliert sind und. und die gegebenenfalls auf hohe Photo-
oder Sekundäremission aktiviert sind. Auf diese wird ein. licht- oder elektronenoptisches
Bild geworfen und die Elektrode dann durch einen Wellen- oder Teilchenstrom abgetastet,
wodurch elektrische Signale erhalten werden.
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Man verwendet im allgemeinen zwei Arten von Mosaikelektroden. Die
eine Art ist einseitig ausgebildet, d. h. sie wird von der gleichen Seite aus abgetastet,
von der das Bild auf sie geworfen wird. Die andere Art ist so ausgebildet, daß die
einzelnen Elemente durch die Elektrode hindurchgehen. Man kann also bei diesen Elektroden
auf die eine Seite das Bild projizieren und die Abtastung von der Rückseite vornehmen.
Es ist bekannt, die erste Art Mosaikelektroden dadurch herzustellen, daß man auf
eine isolierende Unterlage Metall aufdampft unter Zwischenschalten einer netzartigen
Schablone, durch deren Schattenwirkung der Niederschlag in einzelne voneinander
getrennte Flächenelemente aufgeteilt wird. Weiterhin ist es bekannt. -doppelseitige
Mosaikelektroden mechanisch zusammenzusetzen, z. B. dadurch; daß man in die Maschen
eine mit Isolierstoff überzogenen Drahtnetzes Metallnieten einsetzt. Ein derartiges
Herstellungsverfahren ist außerordentlich schwer durchführbar, insbesondere dann,
wenn man zur Erzielung scharfer Bilder zu immer feinerer Rasterung übergeht.
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Demgegenüber stellt das .Verfahren nach der Erfindung eine wesentliche
Vereinfachung dar. Nach ihm werden -netz- bzw. gitterförmige Mosaikelektroden für
Entladungsröhren, insbesondere für Fernsehzwecke, dadurch hergestellt, daß von einer
großflächigen Metallverdampfungsquelle aus, deren Verdampfung
so
geregelt wird, daß die mittlere freie Weglänge der Metallteilchen größer als die
Abmessungen des Auf dampfgefäßes ist, auf einen als Träger der Mosaikelektrode dienenden,
aus Isolierstoffäden oder aus mit -Isolierstoff überzogenen Metalldrähten besteheridew-
Raster, z. B. i\fsetz- oder Gitterwerk, Metall aufgedampft und zur Aufteilung des
entstehenden Metallniederschlages in einzelne voneinander getrennte Elemente in
den Verdampfungsiveg ein gröberer, als Schablone wirkender Raster, z. B. Netz- oder
Gitterwerk, dessen freie Zwischenräume bzw. Maschenweiten größer als die des Trägerrasters,
aber nicht größer als die Bildpunktabmessungen sind, in solcher Nähe des Trägerrasters
angeordnet wird, daß eine saubere Schattenwirkung entsteht. Hierdurch wird erreicht,
daß der Metallniederschlag sich um die einzelnen Fäden -.des Mosaikträgers herum
erstreckt bis auf deren von der Verdampfungsquelle abgewandte Seite, während durch
den Zwischenraster eine Aufteilung in einzelne voneinander getrennte Metallelemente
erzielt wird. .
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Das Herumgreifen des Niederschlages auf die Rückseite hat bei der
Verwendung der Elektroden als einseitiges Mosaik den Vorteil, daß der Abtaststrahl
auch an den Rändern bestimmt noch auf Metallelemente trifft. Andererseits stellt
die Erfindung ein leicht durchführbares Verfahren zur Herstellung von doppelseitigen
Mosaikelektroden dar, das auch beim Übergang zu größerer Rasterfeinheit kaum Schwierigkeiten
bietet.
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Der aufgedampfte Niederschlag besteht zweckmäßig aus einem Stoff,
der sich auf hohe Photo-oder Sekundäremission aktivieren läßt.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels -und der Fig. i und 2 soll die
Erfindung näher er-'läutert werden.
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In Fig. i wird auf die Mosaikelektrode i Metall von der Platte 2,
die eine große Oberfläche besitzt, aufgedampft. Die Abmessungen dieser Platte werden
itn Verhältnis zur Maschengröße des Zwischenrasters _3, das zwischen Platte 2 und
dem Träger der Mosaikelektrode i liegt, und den Abständen der Platte 2 von den Rastern
i und 3 gewählt, so daß sich infolge der Schattenwirkung des Zwischenrasters 3 auf
dem Mosaikträger voneinander getrennte, metallüberzogene Flächenelemente bilden.
Die Flächen der beiden Gitter sind einander parallel; aber ihre Fäden können miteinander
beliebige Winkel, z. B. 45' ` bilden. In Fig. i sind die Raster i und ,3 der Einfachheit
halber schematisch dargestellt, Raster i als einzelner Faden, der rechtwinklig steht
zu einer Gruppe von Fäden, die den Raster 3 bilden:. Der freie Raum zwischen den
einzelnen Fäden des Rasters i ist beliebig klein, während derRaster 3 vorzugsweise
gröi her 'ist, aber immer noch Zwischenräume aufweist, die 'kleiner sind als die
Bildpunktabmes--sung, Ferner wird die Verdampfung so gei_ -regelt, daß die
mittlere freie Weglänge derverdampften Metallteilchen größer ist als die j Abaüesstingen
des Gefäßes, iti dem die Verdampfung vorgenommen wird. Durch diese Mittel wird auf
den Mosaikträger i ein im wesentlichen scharf begrenzter Schatten des lwischenrasters
3 geworfen. Infolge der großen Ausdehnung der Metalldampfquelle 2 ändert sich -die
Dicke des Niederschlages auf dem Mosaikiräger i von einem Maximum in der Mitte der
überzogenen Flächenelemente zu einem Minimum an ihrem Rande. Weiterhin erreicht
man durch diese Anordnung, nämlich durch die Aufdampfung von einer E großflächigen
Quelle aus und durch die Dimensionierung der Raster i und 3 und des Abstandes zwischen
der Quelle und den Rastern" daß das Metall sich nicht nur an der Stirnseite jedes
einzelnen Fadens der Mosaikelektrode niederschlägt, sondern auch an den Seiten und
sogar auf einen Teil der Rückseite, so daß das Mosaik auch auf der Rückseite von
dem Kathodenstrahl abgetastet werden kann, d. h. auf der der Verdampfungsquelle
und der Projektionsoptik abgewandten Seite.
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Fig. 2 zeigt einen - vergrößerten Schnitt , durch einen der Fäden
des Rasters i in Fig. i, an dem sich die Art des Niederschlages deutlich erkennen
läßt. Der von der Quelle 2 in Fig. i stammende Metalldampf fällt, nachdem er durch
den Raster 3 durchgedrungen ist, c auf den Raster i in Richtung des gezeichneten
Pfeiles und bildet hier, wie oben beschrieben, einen Niederschlag 4, und zwar nicht
nur auf der Stirnseite, sondern auch auf den Seitenflächen und auf einem Teil der
Rückseite, wobei die Dicke der Schicht von der Stirnseite zur Rückseite des Fadens
abnimmt. Weiterhin ist die Schicht 4. in Längsrichtung des Fadens durch die nicht
überzogenen Zwischenräume 5 (Fig. i ) unterbrochen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung _ zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens und besteht darin, daß man die Metalldampfquelle 2
in der Fig. i durch eine Anzahl punktförmiger Dampfquellen ersetzt, die in einer
zu den beiden Rastern parallelen Ebene angeordnet werden. Die punktförmigen Dampfquellen
haben eine gegenseitige Entfernung voneinander, die von der Größe der freien Zwischenräume
der beiden Raster und den Abständen der Quellen von den beiden Rastern abhängt,
so daß das auf den Rasterfäden niedergeschlagene Metall in einzelne voneinander
getrennte Flächenelemente aufgeteilt ist und sich, wie Fig. 2 zeigt, um die ein-
zelnen Fäden herum ausdehnt. .
Nach einer weiteren Ausführungsform
wird die Mosaikoberfläche auf ein Gitter niedergeschlagen, das aus einander parallelen
isolierten Fäden besteht, die vorzugsweise in einer Ebene liegen. Die- Durchmesser
der Fäden sind vorzugsweise größer als die Zwischenräume zwischen den Fäden, z.
B. drei- bis viermal so groß. Zwischen der Metalldampfquelle und diesem Mosaikgitter
ist ein weiteres Gitter aus einzelnen parallelen Fäden, die vorzugsweise in einer
Ebene liegen, angeordnet. Die Gitter liegen parallel zueinander, ihre Fäden dagegen
rechtwinklig zueinander. Der Zwischenraum zwischen den einzelnen Fäden des Mosaikelektrodengitters
kann beliebig klein sein, während die Zwischenräume beim Schablonergitter vorzugsweise
größer sind, jedoch kleiner als die Ausdehnung eines Bildpunktes. Die benutzte Metalldampfquellle
ist von länglicher Form; d. h. das Verhältnis von Länge zu Breite ist z. B. 50 :
i. Diese streifenförmige Dampfquelle ist parallel zu den Fäden des Schablonengitters,
d. h. also senkrecht zu den Fäden des Mosaikelektrodengitbers, angeordnet. Infolgedessen
wird der durch das Zwischengitter verursachte Schatten den Niederschlag in einzelne
voneinander getrennte Flächenelemente aufteilen, wobei eifre scharfe Trennungslinie
zwischen den überzogenen und nicht überzogenen Teilen der Fadenoberfläche erzielt
wird. Infolge der Tatsache, daß die Quelle sich in der Richtung senkrecht zur Längsausdehnung
der Mosaikgitterfäden ausdehnt, wird der Überzug sich wiederum rings um den Faden
niederschlagen, so daß, wie in den vorher beschriebenen Fällen, auch hier die Abtastung
von der Rückseite möglich ist.
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Das Netz oder das Gitter, auf das das Mosaik niedergeschlagen wird,
besteht vorzugsweise aus einem Metallnetz oder -gitter, das mit einem dünnen isolierenden
Überzug, z. B. durch Oxydation, versehen.ist, oder aber es besteht selbst aus einem
Isolierstoff.