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Abstimmanzeigeröhre Abstimmanzeigeröhren, wie sie vorwiegend in Rundfunkempfängern
und auch beispielsweise als Nullindikatoren bei Meßbrücken u. dgl. Verwendung finden,
geben meist eine verhältnismäßig gute relative Anzeige. Zur Anzeige oder gar Messung
von Absolut-werten sind sie jedoch durchweg ungeeignet; auch hei relativen Messungen
ist die Genauigkeit in der Regel nur sehr gering. Es besteht in vielen Fällen, insbesondere
auch in der Meßtechnik oft der Wunsch, eine gröfiere Genauigkeit zu erzielen. Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeige zu bewerkstelligen, die in ihrer
Form möglichst augenfällig und eindeutig sein soll.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Abstimmanzeigeröhre
zwischen zwei innerhalb der Strecke Kathode-LeuchtSChirmelektrode liegenden Elektroden,
vorzugsweise Gitterelektroden, eine oder mehrere Anzcigcelcktroden angeordnet und
so ausgebildet sind, daß die von Elektronen getroffenen Teile jeweils auf bestimmten
Potentialflächen des ungestörten Feldes liegen. Es karrt dabei zweckmäßig eine aus
Stegen bestehende Elektrode vorgesehen sein, die als Ganzes in Richtung des Potentialgradienten
verläuft, während die einzelnen Stege bestimmte Potentialflächen des ungestörten
Feldes kennzeichnen. Bei geradliniger Ausbildung kann eine solche Elektrode im ganzen
eine gestreckte Form besitzen. Bei der bei Abstimmanzeigeröhren üblichen radialen
Anordnung kann dementsprechend die aus Stegen bestehende Anzeigeelektrode längs
einer oder mehrerer Spirallinien angeordnet sein. Im Leuchtschirmbild der Anzeigeröhre
wird auf diese Weise die gesamte Skala erkennbar, während der angezeigte diskrete
Wert durch Verschwinden des zugehörigen Stegstrichschattens charakterisiert ist.
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In Fig. i ist schematisch der Aufbau der Steuerelektrode veranschaulicht.
Hier ist mit i die Kathode und mit z die Leuchtschirmelektrode bezeichnet. Von den
übrigen Elektroden sind zwei
Hilfselektroden, nämlich ein Raumladungsgitter
3 und ein Schirmgitter 4, rein schematisch veranschaulicht. Die aus Stegen bestehende
Elektrode 5 erstreckt sich schräg im Raum zwischen den HilfseIektroden 3 und 4;
dabei verlaufen die einzelnen Stege 6 bis 12 jeweils in Richtung des Potentialgradienten.
Bei einer bestimmten, an der Elektrode 5 liegenden Spannung findet bei den Stegen
6 bis 9 eine Lenkung der Elektronenstrahlen derart statt, daß auf der Leuchtschirmelektrode
eine Aufhellung an diesen Stellen erkennbar ist. Die Stege i i und 12 ergeben demgegenüber
eine Schattenwirkung und sind auf dem Leuchtschirm als entsprechende Verdunklungen
erkennbar. Der Steg i o ergibt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gerade
ein Verschwinden des Stegbildes auf der Leuchtschirmelektrode, was dem angezeigten
Wert entspricht. Die Anzeige, deren Genauigkeit durch Erhöhung der Anzahl der Stege
gesteigert werden kann, erfolgt also in der Weise, daß unterhalb des angezeigten
Wertes die einzelnen Stege, die als Skalenstriche ausgewertet werden können, als
Aufhellung und über dem angezeigten, Wert als Verdunklung in Erscheinung treten.
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Die Anwendung der Erfindung auf eine Abstimmanzeigeröhre üblicher
Bauart ist schematisch in Fig. 2 veranschaulicht. Hier handelt es sich um eine konzentrische
Anordnung, bei der die Skalenstriche auf dem trichterförmig oder kegelstumpfartig
ausgebildeten Leuchtschirm in jeweils radialer Richtung erkennbar sein sollen. Die
Stege 6 bis 13 sind hier längs einer einfachen Spirallinie angeordnet. Der Leuchtschirm
ist wiederum mit 2 und die Kathode mit i bezeichnet. Die Hilfselektroden sind der
Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Spirallinie, längs der die einzelnen Stege
6 bis 13 angeordnet sind, kann entsprechend der gewünschten Anzeige nach geeigneten
Funktionen verlaufen: Es ist auch möglich, an Stelle einer einzigen Spirallinie
auch deren mehrere anzuwenden, so daß dann eine Mehrfachanzeige erfolgt. Bei einer
einzigen Spirallinie ist -jedoch die Ablesegenauigkeit besonders groß, da hier winkelmäßig
ein Anzeigeweg von nahezu 366- erreichbar ist.
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Um die Wirkungsweise der Erfindung näher zu erläutern, sind in den
Fig. 3, 4 und 5 Potentiallinien und Feldlinien schematisch veranschaulicht. Es wird
dabei von einem homogenen Feld ausgegangen, das zwischen einer Kathode auf Nullpotential
und einer Leuchtschirmanode mit einem Potential von beispielsweise i oo V besteht.
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Bei der Darstellung nach Fig. 3 handelt es sich um ein ungestörtes
Feld, von dem die Potentiallinien 20, 4o, 6o und 8o entsprechend den zugehörigen
Spannungswerten gezeichnet sind. Innerhalb der Potentiallinie 6o befindet sich ein
Steuersteg 14, dessen Lage nicht verändert wird, an den aber verschiedene Spannungen
angelegt werden können. In Fig. 3 beträgt die Spannung 6o V gegen die Kathode, d.
h. der Steuersteg hat das gleiche Potential wie die durch sie führende Äquipotentiallinie;.
Bekanntlich kann man jede Äquipotentialfläche durch einen Leiter ersetzen, der sich
auf gleichem Potential befindet. Diese Betrachtungsweise ist natürlich nur dann
richtig, wenn der betreffende Leiter wirklich innerhalb der Äquipotentialfläche
verläuft. Diese Voraussetzung läßt sich praktisch we2tge'hend erfüllen, wenn der
betreffende Leiter eine genügend kleine räumliche Ausdehnung besitzt und z. B. durch
einen dünnen Draht gebildet wird. Auch das Vorhandensein einer stationären Elektronenströmung
ändert hieran nichts. Befindet sich der Steuersteg auf anderem Potential, als dies
dem ungestörten Feld entspricht, so ergeben sich Feldverzerrungen, wie sie in Fig.4
und 5 veranschaulicht sind. In der Darstellung nach Fig.4 ist an den Steuersteg
eine Spannung von 8o V angelegt. Die Potentiallinien verlaufen dann etwa
in der dargestellten Weise. Wie sich leicht erkennen läßt, werden dadurch die Feldlinien
und damit auch die Elektronenbahnen entsprechend abgebogen, so daß eine gewisse
Bündelung der Elektronen eintritt und die Leuchtschirmanode oberhalb des Steuersteges
14 in höherem Maße mit Elektronen beaufschlagt ;wird, so daß sich hier eine Aufhellung
ergibt. Dieser Zustand entspricht den in Fig. i gezeigten Steuerstegen 6 bis i ö.
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Befindet sich, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, der Steuersteg
14 auf niedrigerem Potential, z. B. einer Spannung von 4o V, so ist die Feldverzerrung
derart, daß die Elektronenbahnen divergieren und oberhalb des Steuersteges eine
geringere Elektronenbeaufschlagung der Leuchtschirmanode erfolgt. Die Folge davon
ist eine gewisse Schattenverbreiterung. Dieser Zustand entspricht der Wirkung der
in Fig. i dargestellten Steuerstege t i und 12. Bei allen diesen Betrachtungen ist
vorausgesetzt, daß der Steuersteg 14 in seinen räumlichen Abmessungen so klein als
irgend möglich gehalten ist. Weiterhin kommt es auch darauf an, daß der Abstand
benachbarter Steuerstege genügend groß gehalten ist, wobei dieser Abstand um so
geringer gewählt werden kann, je kleiner der Abstand zwischen Kathode und Leuchtschirmanode
ist.