Kathodenstrahlröhre mit einem rotierenden Kathodenstrahl und radialer
Strahlablenkung Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre mit einem rotierenden
Kathodenstrahl und radialer Strahlablenkung. Es ist bekannt, die kreisförmige Bewegung
des Kathodenstrahles durch zwei Paare von Ablenkelektroden zu erreichen, die, in
der Richtung des Elektronenstrahles gesehen, hintereinander angeordnet sind. Bei
diesen Röhren hat es sich herausgestellt, daB die Ablenkung des Leuchtpunktes nicht
genau in radialer Richtung erfolgt, so daB sich fehlerhafte Diagramme ergeben und
die Genauigkeit der Ablesung für viele Zwecke nicht ausreichend ist. Es ist nun
weiterhin auch bekannt, die beiden Ablenkplattenpaare, welche die periodische Ablenkung
des Kathodenstrahles in zwei Koordinatenrichtungen und dadurch die Bewegung des
Kathodenstrahles in einem Kegelmantel erzeugen, an der gleichen Stelle, d. h. in
gleicher Entfernung von der Kathode anzuordnen. Dabei ergeben sich aber gleichfalls
Ungenauigkeiten, da das Feld, das auf die Elektronen einwirkt, an den Stellen, an
denen die Platten nicht weit voneinander entfernt sind, stark inhomogen wird.Cathode ray tube with a rotating cathode ray and radial
Beam deflection The invention relates to a cathode ray tube with a rotating
Cathode ray and radial deflection. It is known the circular motion
of the cathode ray through two pairs of deflection electrodes which, in
seen in the direction of the electron beam, are arranged one behind the other. at
With these tubes it has been found that the deflection of the luminous point does not
takes place exactly in the radial direction, so that incorrect diagrams result and
the accuracy of the reading is insufficient for many purposes. It is now
also known, the two pairs of deflection plates, which the periodic deflection
of the cathode ray in two coordinate directions and thereby the movement of the
Generate cathode ray in a cone envelope, at the same point, d. H. in
to be arranged at the same distance from the cathode. But this also results
Inaccuracies, because the field that acts on the electrons at the points
where the plates are not far apart, becomes very inhomogeneous.
Die Erfindung ermöglicht es nun, die geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäß sind bei einer Kathodenstrahlröhre mit rotierendem Kathodenstrahl
und Radialablenkung zur Erzeugung der kreisförmigen
Bewegung des
Leuchtpunktes auf dem Schirm drei Plattenpaare vorgesehen, von denen zwei die Ablenkung
in der einen Koordinatenrichtung, das dritte (in der Elektronenflugrichtung zwischen
diesen beiden Paaren liegende) Plattenpaar die Ablenkung in der anderen Koordinatenrichtung
bewirkt, und sind die geometrischen Abmessungen des Systems und die Spannungen so
gewählt, daß die Schnittlinie des rotierenden Kathodenstrahles mit einer senkrecht
zur Röhrenachse durch das zur Radialablenkung dienende Elektrodensystem gelegten
Ebene ein Kreis ist.The invention now makes it possible to avoid the disadvantages outlined.
According to the invention in a cathode ray tube with a rotating cathode ray
and radial deflection to create the circular
Movement of the
Luminous point on the screen provided three pairs of plates, two of which are the deflection
in one coordinate direction, the third (in the electron flight direction between
these two pairs of plates) the deflection in the other coordinate direction
causes, and are the geometrical dimensions of the system and the stresses so
chosen that the line of intersection of the rotating cathode ray with a perpendicular
to the tube axis through the electrode system used for radial deflection
Plane is a circle.
Die Erfindung beruht auf der folgenden Überlegung, zu deren Erläuterung
die Figuren dienen.The invention is based on the following consideration to explain it
the figures serve.
Fig. i zeigt ein in bekannter Weise ausgebildetes Elektrodensystem.
Die Strahlerzeugungsquelle ist mit i bezeichnet. 2 und 3 sind die beiden Plattenpaare,
an die Wechselspannungen gelegt sind, die möglichst genau sinusförmig und gegeneinander
in der Phase um go° verschoben sind. Diese beiden Plattenpaare dienen dazu, die
rotierende Bewegung des Kathodenstrahles zu bewirken. Die radiale Ablenkung wird
durch die beiden konzentrischen Ablenkelektroden 5 und 6 bewirkt.Fig. I shows an electrode system designed in a known manner.
The beam generation source is denoted by i. 2 and 3 are the two pairs of plates
to which alternating voltages are applied, which are as precisely as possible sinusoidal and against each other
are shifted in phase by go °. These two pairs of plates are used to support the
to cause rotating movement of the cathode ray. The radial deflection will
caused by the two concentric deflection electrodes 5 and 6.
Fig.-2 zeigt nun den Verlauf des Kathodenstrahles bei einer Röhre
nach Fig. i. Durch die von dem Kathodenstrahl beschriebene kegelmantelförmige Fläche
sind mehrere Schnittebenen senkrecht zur Röhrenachse gelegt. Von der Strahlenquelle
i geht der Kathodenstrahl zunächst lotrecht nach oben. Der Einfachheit halber ist
angenommen, daß der Strahl durch die Ablenkelektroden immer in einem bestimmten
Punkte abgelenkt wird. Beim Durchgang durch das erste Ablenkplattenpaar (2 in Fig.
i) wird der Kathodenstrahl um ein Stück abgelenkt, welches mit 8 bezeichnet ist.
Wenn er dann das zweite Plattenpaar durchsetzt hat, so erhält er noch eine Komponente
senkrecht zu dieser Ablenkung, so daß der weitere Verlauf des Strahles durch die
Linie g dargestellt ist. Genaue Berechnungen haben ergeben, daß die Schnittlinie
des bewegten Kathodenstrahles mit einer durch das Ablenksystem 5, 6 gelegten Ebene
eine Ellipse ist. Von dem Schnittpunkt io des Strahles mit der genannten Schnittebene
geht der Strahl weiter bis zum Leuchtschirm, den er in dem Punkt 12 schneidet. Wird
der Strahl in dem Ablenksystem 5, 6, in der durch den Pfeil 13 gekennzeichneten
radialen Richtung abgelenkt, dann fällt sein Schnittpunkt mit dem Leuchtschirm auf
den Punkt 15, und der Strahl hat zwischen den Punkten io und 15 y die Richtung i4..
Man erkennt ohne weiteres, daß die Ablenkung des Leuchtpunktes selbst dann, wenn
alle Verhältnisse so gewählt wurden, daß der Leuchtpunkt auf dem Leuchtschirm einen
Kreis beschreibt, nicht mehr radial erfolgt, so daß Fehler in der Ablesung entstehen.Fig.-2 now shows the course of the cathode ray in a tube according to Fig. I. Several cutting planes are laid perpendicular to the tube axis through the cone-shaped surface described by the cathode beam. From the radiation source i, the cathode ray initially goes vertically upwards. For the sake of simplicity, it is assumed that the beam is always deflected at a certain point by the deflection electrodes. When passing through the first pair of deflector plates (2 in FIG. I), the cathode ray is deflected by a distance which is designated by 8. When it has passed through the second pair of plates, it still receives a component perpendicular to this deflection, so that the further course of the beam is shown by the line g. Exact calculations have shown that the line of intersection of the moving cathode ray with a plane laid by the deflection system 5, 6 is an ellipse. From the point of intersection io of the beam with said cutting plane, the beam continues to the luminescent screen, which it intersects at point 12. If the beam is deflected in the deflection system 5, 6 in the radial direction indicated by the arrow 13 , then its point of intersection with the luminescent screen falls on point 15, and the beam has the direction i4 .. Man between points io and 15 y recognizes without further ado that the deflection of the luminous point is no longer radial, even if all the conditions have been chosen so that the luminous point on the luminescent screen describes a circle, so that errors occur in the reading.
Anders sind die Verhältnisse bei der Röhre nach der Erfindung, die
in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Röhre wird die Ablenkung des Kathodenstrahles
in der einen Koordinatenrichtung durch das Plattenpaar 16, in der anderen Richtung
durch die zusammenarbeitenden (miteinander verbundenen) Plattenpaare 17 und 18 bewirkt.
Wären nur die Plattenpaare 16 und 17 vorhanden, dann würde die vom Strahl
beschriebene Bahn im' Ablenksystem 22, 23 ebenso wie im Falle der Fig. i eine Ellipse
sein, deren große Achse in der Zeichenebene senkrecht zur großen Achse der Ellipse
in Fig. 2 steht. Durch die zusätzliche Ablenkung im Plattenpaar 18 in Richtung der
kleinen Achse der vom Strahl beschriebenen . Ellipse gelingt es, die Strahlrichtung
so zu korrigieren, daß die Schnittlinie des rotierenden Strahles mit einer durch
das Ablenksystem gelegten, zur Röhrenachse senkrechten Ebene ein Kreis ist. Die
durch das AblenksyStem 22, 23 bewirkten Ablenkungen des Leuchtpunktes sind dann
radial gerichtet. Die Einstellung der richtigen Strahlenbahn erfolgt durch passende
Wahl der Plattenlängen, Plattenabstände und der an die Ablenkelektroden gelegten
Spannungen. Die Verhältnisse müssen so gewählt werden, daß die rückwärtige Verlängerung
ig des auf den Schirm auftreffenden Elektronenstrahles 2o in den Ablenkschwerpunkt
21 des Plattenpaares 16 fällt.The situation is different in the case of the tube according to the invention, which is shown in FIG. In this tube, the cathode ray is deflected in one coordinate direction by the pair of plates 16, and in the other direction by the pairs of plates 17 and 18 that work together (connected to one another). If only the plate pairs 16 and 17 were present, then the path described by the beam in the deflection system 22, 23, as in the case of FIG. 1, would be an ellipse, the major axis of which in the plane of the drawing is perpendicular to the major axis of the ellipse in FIG stands. Due to the additional deflection in the pair of plates 18 in the direction of the minor axis described by the beam. Ellipse succeeds in correcting the beam direction in such a way that the line of intersection of the rotating beam with a plane laid through the deflection system and perpendicular to the tube axis is a circle. The deflections of the luminous point caused by the deflection system 22, 23 are then directed radially. The correct beam path is set by selecting the appropriate plate lengths, plate spacing and the voltages applied to the deflection electrodes. The ratios must be chosen so that the rear extension ig of the electron beam 2o impinging on the screen falls into the center of gravity 21 of the pair of plates 16.