DE823745C - Bildspeicherroehre - Google Patents

Description

• Bildspeicherröhre hi der Fernmeldetechnik liegt öfters die Aufgabe vor, langsam -erlaufende Änderungen irgendeines Vorganges sichtbar zu machen. Die Verwendung von schreibenden Insrumenten oder die Aufnahme der Vorgänge auf einen Film ist meist zu umständlich und teuer, in sehr vielen Fällen praktisch kaum durchführbar.
• Es ist vorgeschlagen worden, derartige Vorgänge dadurch festzuhalten, daß sie in Form elektrischer Ladungen auf eine Isolierschicht in einer elektrischen Speicherröhre aufgebracht werden. Diese Ladungsbilder bleiben je nach Ausbildung der Speicherröhre über kürzere odei auch sehr lange "Leiten (Wochen) erhalten. Sie lassen sich zu einem gewünschten Zeitpunkt sichtbar machen und die Dauer der Sichtbarkeit kann durch die Art der Speicherplatte und die Betriebsbedingungen der Speicherröhre in weiten Grenzen verändert werden. Derartige Anordnungen eignen sich außerdem sehr gut dazu, z. B. Fernsehbilder, die nach einer bestimmten Sendenorm ausgesandt wurden, auf die Speicherplatte aufzubringen und das Ladungsbild nach einer anderen Sendenorm abzutasten.
• Bei den bisher bekannten Speicherröhren traten jedoch durch die entstehenden Sekundärelektronen undefinierte Rufladungen der Speicherplatte auf, die man durch eine schwache Leitfähigkeit der Speicherplatte zu beseitigen suchte. Diese Halbleiterplatte bewirkt jedoch ein dauerndes Abnehmen des aufgezeichneten Ladungsbildes.
• Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden und durch einfache Mittel auch hei Bildspeicherröhren mit isolierender, also nicht hall)-leitender Speicherelektrode einwandfreie Betriebsbedingungen und definierte Potentialverhältnisse zu schaffen.
• Nach dem im folgenden beschriebenen Vorschlag wird eine Bildspeicherröhre verwendet, bei der Vorgänge dadurch aufgezeichnet und festgehalten werden, daß sie in Form von elektrischen Ladungen durch einen Elektronenstrahl auf einer Isolierschicht in einer elektrischen Speicherröhre aufgetragen, dort gespeichert und durch einen Elektronenstrahl abgetastet werden; erfindungsgemäß trifft außer dem aufzeichnenden und abtastenden Elektronenstrahl noch ein weiterer Elektronenstrahl mit geringer Geschwindigkeit, d. h. in der Größenordnung von vorzugsweise aber kleiner als ioo Volt, auf die Rasterfläche auf und schafft dadurch definierte Potentialverhältnisse auf der Speicherelektrode.
• Der Elektronenstrom geringer Geschwindigkeit dient ferner dazu, die Speicherdauer beeinflussen und um das gespeicherte Bild löschen zu können. Je nach der gewünschten Wirkung wird Intensität und Beschleunigungsspannung dieses Kathodenstrahls geregelt.
• Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, diesen Strom überhaupt nicht zu bündeln und abzulenken, sondern die Elektronen gleichsam diffus über die Speicherplatte rieseln zu lassen. Man erspart auf diese Weise die Mittel zur Ablenkung und Scharfeinstellung des Strahles.
• Es ist in manchen Fällen günstig, den gleichen Strahl zur Aufzeichnung und Abtastung zu verwenden, da der Abtaststrahl sehr viel schwächer als der Schreibstrahl sein kann. Es fließt dann dauernd ein Elektronenstrahl, dessen Intensität während der Abtastung nur gering ist, wAhrend der Dauer der Aufzeichnung jedoch durch Steuerimpulse erhöht wird. Es ist aber auch möglich, für Aufzeichnung und Abtastung getrennte Elektronenstrahlen zu benutzen. Dies hat den Vorteil, daß man für jeden Zweck mit der jeweils günstigsten Beschleunigungsspannung arbeiten kann. Für den Fall der Weitergabe von Fernsehbildern nach einem anderen Verfahren ist die Trennung von Schreib- und Abtaststrahl notwendig.
• Zweckmäßig wird eine Bildspeicherröhre verwendet, die außer dem Strahlerzeugungssystem für den aufschreibenden Elektronenstrahl und gegebenenfalls dem für den abtastenden Strahl noch eine weitere Glühkathode enthält, welche den die Bildspeicherelektrode mit geringer, unter ioo Volt liegender Geschwindigkeit berieselnden Elektronenstrahl emittiert.
• Es müssen Maßnahmen getroffen werden, um die beim gleichzeitigen Schreiben und Abtasten durch die höhere Intensität des Schreibstrahles auftretenden Störungen, die eine Übersteuerung des Verstärkers zur Folge haben, zu beseitigen. Es ist in diesem Falle vorteilhaft, den Verstärker so auszubilden, daß in den ersten Stufen eine übersteuerung durch den Aufzeichnungsimpuls nicht möglich ist und an einer Stelle der Verstärkerschaltung, an der dieser Impuls negative Polarität

  hat, eine Röhre mit kurzer Kennlinie vorzusehen

  und den negativen Impuls mit Hilfe des untern

  Knickes der Kennlinie abzuschneiden.

  In den Figuren sind unter bVeglassung aller für

  die Erfindung unwesentlichen Schaltelemente An-

  ordnungen zur Durchführung des erfindungs-

  gemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

  Fig. i zeigt den grundsätzlichen Aufbau der

  Anordnung, wenn zum Aufzeichnen und Abtasten

  des Ladungsbildes derselbe Strahl Verwendung

  findet. Die Speicherröhre i enthält die Signal-

  elektrode2, auf der die isolierende Sl)eicl-i°rscllicllt3

  angebracht ist. Der Aufzeichnungsstrahl kommt

  von der Kathode 4 und wird durch die vom Ver-

  stärker 5 dem Steuerzylinder 6 zugeführten Span-

  nungsimpulse in seiner Intensität gest;uert. Kon-

  zentrierung (Scharfeinstellung) und Ablenkung

  dieses Strahles erfolgen in der üblichen Weise

  durch die schematisch angedeuteten Spulen, und

  zwar Fokussierspule 7 und Ablenkspulen 8 und 9.

  Die an der Signalelektrode 2 bei der Abtastung

  entstehenden Stromstöße crz_ugeii an dem in Reihe

  mit der Spannungsquelle io geschalteten Wider-

  stand ii Spannungsimpulse, die im Verstärker 12

  verstärkt und auf einer Braunschen Röhre 13

  wiedergegeben werden.

  Aufzeichnung und Abtastung des Ladungsbildes

  erfolgen durch denselben von der Kathode 4

  emittierten Elektronenstrahl. Die Intensität dieses

  1i Elektronenstrahls wird dabei durch Steuerimpulse.

  welche über den Verstärker 5 dem Wehnelt-

  zylinder 6 zugeführt werden, derart gesteuert, daß

  während der zur Aufzeichnung dienenden Zeiteis

  die Intensität des Elektronenstrahls wesentlic'i

  größer ist als während der zur Abtastung dienen-

  den Zeiten. In der Bildspeicherröhre befindet sich

  ein besonderes Strahlerzeugtiilgssy#stein, dessen

  Kathode 14 einen Elektronenstrahl geringer Ge-

  schwindigkeit erzeugt, welcher die vom aufzeich-

  nenden bzw. abtastenden Elektronenstrahl be-

  schriebene Rasterfläche berieselt. Zur besseren

  Unterscheidung von den anderen Kathoden sei

  daher im nachfolgenden die Kathode 14 als Riesel-

  kathode bezeichnet.

  Fig.2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau für

  den Fall, daß zum Aufzeichnen und Abtasten des

  Ladungsbildes zwei getrennte Kathodenstrahlen

  benutzt werden. Einander entsprechende Teile sind

  in beiden Figuren mit denselben Ziffern be-

  zeichnet. Die Aufzeichnung erfolgt mit dem von

  der Kathode ,4 gelieferten Elektronenstrahl in der

  gleichen Weise, wie bei Fig. i beschrieben. Der

  Abtaststrahl wird von der Kathode 15 geliefert.

  Seine Stärke kann durch die Vorspannung des

  Wehneltzylinders 16 verindert x\ ci-den. Die Sciiarf-

  einstellung und Ablenkung dieses Strahls erfolgt

  mit der Fokussierspule 17 und den :Milenkspulen 18

  und i9. Die am Ausgang der Röhre entstehenden

  Impulse werden in der gleichen Meise, wie 1>i

  Fig. i beschrieben, abgenommen, verstärkt und

  wiedergegeben. Die Speicherröhre i der Fig. 2

  enthält außerdem noch einen Rahmen 20, dessen

  Zuleitung getrennt nach außen geführt ist und

  dessen Vorspannung (in der Figur nicht gezeichnet) von außen eingestellt werden kann. Er dient dazu, um auftretende Sekundärelektronen abzusaugen. Außerdem enthält die Speicherröhre i der Fig. 2 eine Sonde 21, die durch ein Loch in der Speicherplatte 3 hindurchragt, von dieser jedoch isoliert ist. Das Potential dieser Sonde ist ebenfalls von außen getrennt einstellbar. Die Sonde unterstützt die Wirkung des Rahmens.
• Der von der Rieselkathode 14 emittierte Elektronenstrom wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch keine besonderen Konzentrationsmittel, Wehneltzylinder u. dgl. gebündelt, so daß ein breiter diffuser Elektronenstrahl die Speicherschicht 3 berieselt.
• Der Emissionsstrom der Rieselkathode wird entweder durch Wahl einer entsprechenden Beschleunigungsspannung oder Vorspannung von Steuerelektroden in seiner Intensität derart geregelt, daß auf der Speicherelektrode definierte Potentialverhältnisse entstehen. Dieser emittierte Strom langsamer Rieselelektronen ist vom Aufzeichnungsvorgang, praktisch unabhängig.

Claims (1)

1. PATr.NTANs>>r,i'Ciia: i. Bildspeicherröhre, bei der Vorgänge dadurch aufgezeichnet und festgehalten werden, daß sie in Form von elektrischen Ladungen durch einen Elektronenstrahl auf einer Isolierschicht in einer elektrischen Speicherröhre aufgetragen, dort gespeichert und durch einen Elektronenstrahl abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem aufzeichnenden und abtastenden Elektronenstrahl noch ein weiterer Elektronenstrahl mit geringer Geschwindigkeit, d. h. in der Größenordnung von vorzugsweise aber kleiner als ioo Volt, auf die Rasterfläche auftrifft und dadurch definierte Potentialverhältnisse auf der Speicherelektrode schafft. z. Bildspeicherröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Schaffung definierter Potentialverhältnisse auf der Speicherelektrode dienende Elektronenstrahl nicht konzentriert wird, sondern in diffuser Verteilung auf die Speicherplatte rieselt. 3. Bildspeicherröhre nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zurAufzeichnung und Abtastung des Ladungsbildes der gleiche Elektronenstrahl verwendet wird, und daß dessen Intensität durch zugeführte Steuerimpulse derart gesteuert wird, daß sie während der zur Abtastung dienenden Zeiten sehr viel schwächer ist als während der zur Aufzeichnung dienenden Zeiten. 4. Bildspeicherröhre nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung des elektrischen Ladungsbildes und die Abtastung durch zwei verschiedene in je einem besonderen Strahlerzeugungssystem (4, 6 bzw. 15' 16) erzeugte Elektronenstrahlen erfolgt, und daß die Intensität des abtastenden Strahls während der Abtastzeiten wesentlich geringer, vorzugsweise nur ein Bruchteil der Intensität des aufzeichnenden Strahls während der Aufzeichnungszeiten ist. 5. Bildspeicherröhre nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß sie außer dem Strahlerzeugungssystem für den aufschreibenden Elektronenstrahl und gegebenenfalls dem für den abtastenden Strahl noch eine weitere Kathode (i4) enthält, welche den die Bildspeicherelektrode (3) mit geringer, d. h. in der Größenordnung von vorzugsweise aber unter ioo Volt liegender Geschwindigkeit berieselnden Elektronenstrahl emittiert. 6. Schaltung für Bildspeicherröhren nach Anspruch i bis 5, bei der die am Arbeitswiderstand entstehenden Signale einer Verstärkerschaltung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Aufzeichnung des Ladungsbildes durch den verhältnismäßig starken Schreibstrahl hervorgerufene Impuls einer Verstärkerstufe mit negativer Polarität zugeführt wird und daß diese Verstärkerstufe eine Röhre mit kurzer Kennlinie enthält, die derart betrieben wird, daß dieser negative Impuls mit Hilfe des unteren Knickes der Kennlinie abgeschnitten wird, wobei- die vorhergehenden Stufen des Verstärkers derart bemessen sind, daß eine Übersteuerung durch diesen Impuls nicht möglich ist.