DE764441C - Kathodenstrahlroehre, insbesondere fuer Fernsehzwecke, mit mindestens einem magnetischen Ablenkfeld - Google Patents

Description

• Kathodenstrahlröhre, insbesondere für Fernsehzwecke, mit mindestens einem magnetischen Ablenkfeld Die Erfindung bezieht sich auf die Beseitigung einer Störerscheinung, die in Kathodenstrahlröhren mit magnetischer Ablenkung beobachtet wurde. Es zeigte sich insbesondere bei Verwendung derartiger Röhren für Fernsehzwecke, daß der Leuchtschirm schon kurze Zeit nach der Inbetriebnahme nicht über seine ganze Fläche gleichmäßig aufleuchtet, sondern in der Umgebung der Stelle, die dem nicht abgelenkten Kathodenstrahl entsprechen würde, eine geringere Leuchtkraft aufweist. Die Stelle geringer Leuchtkraft hat meist die Form eines kleinen runden. Fleckes. Diese Erscheinung wurde auch `dann beobachtet, wenn dafür Sorge getragen wurde, daß der Kathodenstrahl niemals im ruhenden Zustand auf den Leuchtschirm auftrifft, so daß als Erklä-_ rung für den beobachteten Effekt eine lokale Ermüdungserscheinung der Leuchtsubstanz auf Grund längerer Einwirkung der Kathodenstrahlen nicht in Frage kommt. Die beschriebene Erscheinung stört nicht bloß bei der Wiedergabe von Fernsehbildern, sondern auch beim Oszillographieren, weil an der Stelle mit geschwächter Helligkeit die Strahlspur, insbesondere bei rascher Strahlbewegung, schlecht oder gar nicht sichtbar ist.
• Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zug runde, daß die beobachtete Erscheinung auf die Einwirkung anderer, beim Betrieb entstehender Korpuskularteilchen, insbesondere in der Umgebung der Kathode entstehender negativer Ionen. zurückzuführen ist, welche infolge ihrer größeren Masse der durch die magnetische Ablenkeinrichtung hervorgerufenen Transversalbewegung nicht oder jedenfalls nicht in dem Maße folgen wie die leichter ablenkbaren Elektronen. Infolgedessen wirken diese Korpuskularteilchen fortgesetzt auf einen engeren Bereich des Schirmes ein als die Elektronen und rufen eine lokale Ermiidungserscheinung des Leuchtstoffes hervor. Der Effekt kann auch bei Kathodenstrahlröhren, bei denen an Stelle eines Leuchtschirmes eine andere Auffangfläche oder -elektrode verwendet wird, störend in Erscheinung treten.
• Es ist an sich schon bekannt, daß in einer Elektronenstrahlröhre durch negative Zonenstrahlen auf dem Fluoreszenzschirm ein Fleck geringerer Fluoreszenzfähigkeit entsteht und daß dieser Fleck nicht nur beim Formieren. sondern auch beim Betrieb einer Röhre auftritt, wenn auch in kleinerem, bei geringeren Anforderungen vernachlässigbarem Maße. Es ist weiter bekannt, daß die diese Störung hervorrufenden Strahlen magnetisch schwer ablenkbar sind, und es ist ferner auch bekannt. aus einem Elektronenstrahlengemisch unerwünschte Strahlen unter Ausnutzung der verschiedenen Ablenkbarkeit von anderen Strahlen zu trennen und durch eine Blende auszufiltern. Schließlich ist es auch bekannt. bei einer solchen Ausblendanordnung auf den Strahl eine elektrische und eine entgegengesetzt gerichtete magnetische Kraft einwirken zu lassen. die einander für Strahlen bestimmter Geschwindig1;eit aufheben, während für Strahlen anderer Geschwindigkeit eine solche Kompensation nicht vorhanden ist. Ein Hinweis, daß es wesentlich und vorteilhaft ist. in Kathodenstrahlröhren bei einer solchen Kompensation das elektrische und das entgegenwirkende magnetische Feld an derselben Stelle auf den Strahl einwirken zti lassen, ist jedoch in dem die genannten Maßnahmen schildernden Schrifttum nicht zu finden.
• Zur Beseitigung der eingangs erwähnten Störerscheinung ,werden bei einer insbesondere für Fernsehzwecke bestimmten Kathodenstrahlröhre mit zwei in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen ,wirkenden Ablenkfelderti, von denen mindestens eins ein Magnetfeld ist, gemäß der Erfindung an derselben zwischen der ersten Anode und den Ablenkfeldern liegenden Stelle zusätzlich ein elektrisches und ein magnetisches Feld von untereinander gleicher Ablenlzstärl;e und entgegengesetzter Ablenkrichtung zur Auslenkung der in dem Strahl vorhandenen negativen Ionen vorgesehen, und außerdem wird hinter den zusätzlichen Ablenkfeldern eine die Elektronen durch eine i iffnung hindurchlassende, die negativen Ionen jedoch auffangende Blende vorgesehen. Dadurch wird der sonst bei solchen Röhret. in derMitte des Fluoreszenzschirmes auftretende dunkle Ermüdungsfleck beseitigt, ohne daß man gezwungen ist, der Röhre eine geknickte Form oder eine größere Länge zu geben.
• Die Erfindung sei nachfolgend an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden schematischen Zeichnung erläutert. Diese zeigt einen Teil einer beispielsweise zum Fernsehen geeigneten Kathodenstrahlröhre i. In diesem Teil sind eine Kathode 2 sowie an verschiedenen Spannungen liegende Elektroden 3. .I, ä und 6. unter deren Einfluß ein geeignetes Strahlenbündel gebildet wird. Die Achse dieses Bündels verläuft, solange keine Ablenkung erfolgt. in der Weise. wie die strichpunktierte Linie ; andeutet. Dieses Bündel enthält neben den Elektronen auch Korpuskularteilchen, die durch Magnetfelder schwerer ablenkbar sind und daher bei Inbetriebnahme der senkrecht zueinander wirkenden Spulenpaare 8a und S'' den oben erläuterten Effekt auf der Auffangfläche hervorrufen.
• Zur Beseitigung dieses Effektes wird z. B. das noch nicht abgelenkte Strahlenbündel zunächst einem konstanten elektrostatischen Ablenkfeld unterworfen, das innerhalb des Plattenpaares ga erzeugt wird. Hierdurch ,wird das gesamte Bündel. Elektronen und andere Korpuskularteilchen, an eine Stelle 1o gelenkt, die sich auf der Blende t z befindet. Zugleich ,wird nun ein konstantes Magnetablenkfeld erzeugt, z. B. mit Hilfe des stromdurchflossenen Spulenpaares gb, dessen Achse senkrecht zur Zeichenebene zu denken und das so angeordnet und von einem derartigen Strom durchflossen ist, daß eine Rücklenkung des Strahlenbündels in die Ausgangslage, die durch die Linie ; angedeutet ist, eintritt. Durch das Magnetfeld ,werden jedoch nicht sämtliche bei zo auftreffenden Strahlen in gleicher Weise zurückgelenkt, sondern die Elektronen in ,wesentlich stärkerem Maße als z. B. die negativen Ionen. Man kann nun leicht den Spulenstrom so einregem. daß nur Elektronen durch die üffnung 1z hindurchtreten und der Einwirkung der Spulenpaare 8° und 811 für die koordinatenmäßigeAblenkung nur noch ein reines Elektronenstrahlbündel unterliegt.
• Die dargestellte Anordnung kann dadurch vereinfacht ,werden, daß an Stelle eines gleichstromdurchflossenen Elektromagnetenpaares gb ein oder mehrere permanente Magnete verwendet werden und somit weder Strom verbraucht wird noch schaltungstechnische Mittel erforderlich sind. Die Elektro-oder Permanentmagnete 9b können innerhalb oder außerhalb der Röhre angeordnet sein. Auch können die Pole bzw. Kerne oder deren Verlängerungen teils innerhalb, teils außerhalb der Röhrenwand geführt werden, derart, daß sie nur durch die Röhrenwand unterbrochen sind.
• Durch die Anordnungen der beschriebenen Art wird außer der Trennung der Ionen von dem auf den Schirm treffenden Elektronenbündel erreicht, daß die positiven Ionen, die in dem Raum rechts von der Blende 4 entstehen und normalerweise auf die Kathode fliegen und eine Herabsetzung der Lebensdauer derselben bewirken, durch die Blende 4 zurückgehalten werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kathodenstrahlröhre, insbesondere für Fernsehzwecke, mit zwei in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen wirkenden Ablenkfeldern, von denen mindestens eines ein Magnetfeld ist, dadurch gekennzeichnet, daß an derselben zwischen der ersten Anode (4) und den Ablenkfeldern (8a, 8b) liegenden Stelle zusätzlich ein elektrisches Feld (9a) und magnetisches Feld (9b) von untereinander gleicher Ablenkstärke und entgegengesetzter Ab-Lenkrichtung zur Auslenkung der in. dem Strahl vorhandenen negativen Ionen vorgesehen sind und daß außerdem hinter den zusätzlichen Ablenkfeldern eine die Elektronen durch eine Öffnung (12) hindurchlassende, die negativen Ionen jedoch 'auffangende Blende (i i) vorgesehen ist.
2. 2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch einen oder mehrere Permanentmagnete erzeugt -wird.
3. 3. Kathodenstrahlröhre nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent- oder Elektromagnete im Innern der Röhre angeordnet sind.
4. 4. Kathodenstrahlröhre nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole bzw. Magnetkerne oder deren Verlängerungen teils innerhalb, teils außerhalb der Röhrenwand angeordnet sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 476:221, 581 499s französische Patentschriften Nr. 676 546, 426 941; britische Patentschriften Nr. 427 703, 458 270, 440 56o; schweizerische Patentschrift Nr. 148 894; USA.-Patentschrift Nr. 1 719 756; Wien-Hartns, »Handbuch der Experimentalphysik«, Bd. 14, 1927, S. 552, 616 bis 618; Archiv für Elektrotechnik, Bd. 29, 1935, S. 272 ff ., 731, 732; A 1 b e r t i , »Braunsche Kathodenstrahlröhren«, 1932, S. 38 bis 44; Brüche und Scherzer, »Geometrische Elektronenoptik«, 1934, S. 299.