DE865766C - Einrichtung mit einer elektrischen Entladungsroehre mit band-foermigem Buendel, das abgelenkt und in verschiedenen Lagen gehalten wird (sog. Zaehlroehre) - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. FEBRUAR 1953

N 4750 VIII c/2ig

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre mit bandförmigem Bündel, das abgelenkt und durch Stromteilung in verschiedenen Lagen gehalten werden kann.

Bei einer solchen Einrichtung, die z. B. zum Zählen von Impulsen verwendbar ist, ist es sehr wichtig, daß die Lage des Bündels schnell und sicher ablesbar ist. Es sind zu diesem Zweck Mittel vorhanden, durch welche die Bündellage optisch sichtbar gemacht wird, z. B. ein Fluoreszenzschirm, der gegebenenfalls mit Mitteln zum Erkennen der den verschiedenen Lagen entsprechenden Ziffern zusammenarbeitet. Es wurde bereits vorgeschlagen, zu diesem Zweck auf bestimmte Weise vorspringende Flächen oder aufleuchtende Ziffern zu verwenden.

Bei solchen Vorrichtungen passiert das Bündel nach der Ablenkung ganz oder teilweise mehrere Elektroden, unter anderem Gitter. Für eine optimale Wirkung der Einrichtung werden diese Gitter derart angeordnet, daß die Drähte oder Stäbe sich parallel zur Ablenkrichtung des Bündels erstrecken. Dabei tritt häufig der Nachteil auf, daß die

Schatten der Gitterdrähte auf dem Fluoreszenzschirm sichtbar sind, was die Ablesung der Bündellage erschwert.

Eine andere Schwierigkeit besteht darin, daß die Ränder der aufleuchtenden Flächen nicht scharf, sondern mehr oder weniger verschwommen sein -können" und benachbarte Flächen manchmal auch zu leuchten beginnen. Auch dies behindert die Ablesung der Bündellage. Es hat sich ergeben, daß dieser Übelstand dadurch verursacht wird, daß die Ränder der durch Schlitze und Öffnungen verschiedener Elektroden tretenden Bündelteile häufig nicht scharf begrenzt sind, unter anderem dadurch, daß zu stark abgelenkte Randelektronen dem Schirm gegebenenfalls auch an deren Bündellagen entsprechende Flächen erreichen können.

Bei einer Einrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre mit bandförmigem Bündel, das durch Stromteilung in verschiedenen Lagen gehalten

2ö werden kann und der Reihe nach ganz oder teilweise ein Ablenksystem, ein auf niedrigem Potential oder auf Nullpotential gehaltenes Gitter, dessen Drähte sich parallel zur Ablenkrichtung des Bündels erstrecken, einen Schlitzschirm und ein oder mehrere Gitter und durchlochte Elektroden passiert, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Bündellage optisch sichtbar zu machen, können die erwähnten Nachteile praktisch ganz vermieden werden, wenn gemäß der Erfindung die vom ersten auf das Ablenksystem folgenden, auf Nullpotential oder auf niedrigem Potential gehaltenen Gitter gebildeten Bündelteilströme etwa in der Ebene des Schlitzschirms fokussiert werden und, in der Laufrichtung der Elektronen ■ gesehen, hinter dem Schlitzschirm ein zweites, auf Nullpotential oder auf niedrigem Potential 'gehaltenes Gitter angeordnet ist, dessen Drähte im Schatten der Drähte des erstgenannten Gitters liegen und dem mindestens eine teilweise durchlochte Elektrode und Mittel, um die Bündellage optisch sichtbar zu machen, folgen, derart, daß die Bündelteilströme sich an den optischen Mitteln überlappen, so daß ein über die ganze Oberfläche aufleuchtendes, scharf definiertes Bild der Bündellage entsteht.

Das hinter dem Schlitzschirm angeordnete Gitter muß eine solche Drahtstärke und Entfernung vom Schlitzschirm haben, daß die Elektronenbahnen hinter diesem Gitter derart auseinanderlaufen, daß ein gleichmäßiges Aufleuchten der der bestimmten Bündellage entsprechenden Fläche bewirkt wird. Die Öffnungen der Anode werden vorzugsweise mit einem feinmaschigen Gazestückchen abgedeckt. Infolgedessen wird nicht nur der den optischen Mitteln zufließende Bündelstromteil verringert, der für- die weitere Wirkung der Einrichtung als verloren zu betrachten ist, sondern/ da das scheinbare Schattenverhältnis von Gaze für kleine Einfallswinkel größer ist, werden auch die stark abgelenkten Streu- und Randelektronen größtenteils ab- gefangen, · während die senkrecht an der Gaze ankommenden Elektronen zu einem größeren Teil durchgelassen werden.- Außerdem wird infolge der Gaze das Potential· in den öffnungen praktisch gleich demjenigen des plattenförmigen Teils der Elektrode, so daß keine Ablenkung der durchgelassenen Elektronen am Rand der öffnungen entsteht. Die Öffnungen der Anode und des Gazestückchens werden derart bemessen, daß weniger als 20% des Bündelstroms durch die Anode hindurchgeht und ■ die optischen Mittel erreicht.

Wenn .das Bild durch Aufleuchten eines Teils eines auf der Röhrenwand angebrachten Fluoreszenzschirms entsteht, soll verhütet werden, daß sich der Schirm negativ auflädt, und für ein helles Aufleuchten ist es erforderlich, daß die Elektronen mit großer Geschwindigkeit auf den Schirm aufprallen. Zu diesem Zweck muß der Schirm auf einem hohen positiven Potential gehalten werden. Dies wird dadurch gefördert, daß die Sekundärelektronen des Schirms von einer Nachbeschleunigungselektrode abgesaugt werden, so daß sich der Schirm positiv auflädt. Bei der Inbetriebsetzung der Einrichtung kann es jedoch vorkommen, daß die Sekundäremission noch zu gering ist, so daß sich der Schirm doch negativ auflädt. Dies wird dadurch vermieden, daß eine leitende, durchsichtige Schicht zwischen dem Schirm und der Unterlage, d. h. im vorliegenden Fall dem Glaskolben der Röhre, angebracht und mit einem Punkt hohen positiven Potentials verbunden wird. Solche go Schichten sind an sich für Elektronenstrahlröhren bekannt. Im vorliegenden Fall erweist sich eine Zinnoxydschicht als besonders geeignet, die mit einer gegebenenfalls vorhandenen Nachbeschleunigungselektrode oder mit einem anderen Punkt hohen positiven Potentials leitend verbunden ist.

Statt eines Fluoreszenzschirms kann man für die Mittel zur optischen Anzeige der Bündellage auch mit Fluoreszenzstoff überzogene Fenster in einer Anode od. dgl. verwenden.

Um die Bündellage schnell feststellen zu können, kann man vorteilhaft undurchscheinende Masken auf der Außenseite des Kolbens anordnen, in denen durchsichtige Ziffern angebracht sind, die gerade vor den zugehörigen aufleuchtenden Flächen geführt werden. Sehr geeignet sind Masken aus Celluloid, das photographisch geschwärzt ist und bei denen die Ziffern in der Schwärzung ausgespart sind. Der Vorteil ist, daß die Ziffern genau auf den aufleuchtenden Flächen angebracht werden können. Da wegen Ungenauigkeiten bei der Röhrenkonstruktion die Stelle der Flächen zuvor nicht stets genau feststellbar ist, ist die Verwendung gesonderter Masken besonders vorteilhaft, wobei durch Austausch der Maske die Ortsanzeige des Bündels- durch andere Symbole angedeutet werden kann.

Die Erfindung wird an Hand einer schematischen Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der

Fig. ι ein Längsschnitt und ·

Fig. 2 ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

In den Figuren ist 1 ein Elektronenerzeuger, 2 eine Ablenkplatte, 3 ein Gitter, das auf Nullpotential oder auf niedrigem positivem oder nega- tivem Potential gehalten wird und als Fanggitter

dient, um die Sekundaremission von 'dem Schlitzschirm 4 zum Ablenksystem zu unterdrücken. Ein Gitter nach" der Erfindung ist mit 5 bezeichnet, das entsprechend dem Gitter 3 ausgebildet und derart angeordnet ist," daß die Drähte im Schatten derjenigen des Gitters 3 liegen. Die Gitter 3 und 4 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß die Brennpunkte der Bündelteilströme etwa in der Ebene des Schlitzschirms 4 liegen, da dann Abweichungen der Abmessungen und in der Lage der Schlitze wenig Einfluß auf den durchgelassenen Bündelstrom haben. Die mit dem Ausgangskreis verbundene Anode 6 weist eine Anzahl mit einem Gazestückchen 7 abgedeckter Öffnungen auf, derart, daß etwa 8 bis 10% des diese Anode erreichenden Stroms durch die Gaze hindurchtritt und über die Nachbeschleunigungsanode 8 den Fluoreszenzschirm 9 erreicht. Zwischen diesem Schirm 9 und der Röhrenwand π ist eine durchsichtige, leitende Zinnoxydschicht 10 angeordnet, die durch einen Zuleitungsdraht oder eine Feder 13 mit der Nachbeschleunigungsanode 8 in Verbindung steht. An der Außenseite der Röhre ist auf dem Kolben eine Maske 12 festgeklemmt, derart, daß die darin angebrachten Ziffern gerade vor den entsprechenden aufleuchtenden Teilen des Schirms 9 liegen. Die in einem bestimmten Zeitpunkt der Bündellage entsprechende Ziffer leuchtet also durchscheinend auf. Das Gitter 5 wird derart angeordnet, daß die Bündelteilströme sich am Fluoreszenzschirm teilweise überlappen, so daß eine möglichst gleichmäßige Leuchtfläche entsteht, die keine störenden Schatten der Gitterdrähte aufweist und die scharf begrenzt ist, da die vom Gitter 3 und 5 zu stark abgelenkten Streu- und Randelektronen vom Gazestück 7 der Anode 6 zurückgehalten werden. Die Nachbeschleunigungsanode 8 dient dazu, die Sekundärelektronen des Schirms 9 abzusaugen, so daß sich dieser positiv auflädt und die Elektronen mit größerer Geschwindigkeit auf ihn aufprallen. Die durchsichtige, leitende Oxydschicht 10 ist mit der Nachbeschleunigungselektrode 8 durch die Verbindung 13 verbunden. Wenn die Schicht 10 zwischen dem Schirm 9 und der Röhrenwand 11 und der Fluoreszenzschirm 9 selbst hinreichend leitend sind, ist die Nachbeschleunigungsanode 8 gegebenen-" falls entbehrlich.

Es folgt ein Beispiel der praktischen Ausführung der Gitter 3 und 5 und der Abstände zwischen den verschiedenen Elektroden: Das Gitters hat einen Schritt von 1,72 mm, eine Drahtstärke von 130 μ und ist in einem Abstand von 1,6 mm vor dem Schlitzschirm 4 angeordnet. Das Gitter 5 hat auch einen Schritt von 1,72 mm und eine Drahtstärke von 130«, ist jedoch in einem Abstand von 1,43 mm hinter dem Schlitzschirm 4 angeordnet. Der Abstand des Schlitzschirms 4 von der Anode 6 ist 4,8 mm, derjenige der Anode 6 von der Nachbeschleunigungselektrode ist 1,5 mm. Die Öffnungen der Anode 6 haben eine Höhe von zwei Gitteröffnungen und sind für die verschiedenen Bündellagen gegeneinander versetzt. Das Gazestückchen 7 hat etwa 40 Maschen pro Zentimeter, d.h. eine Drahtstärke von 160 μ bei einem Schritt von 260 μ. Die öffnungen der Nachbeschleunigungselektrode 8 sind nicht mit Gaze abgedeckt. In einem Abstand von 1,4 mm hinter der Nachbeschleunigungselektrode 8 befindet sich die Fluoreszenzschicht 9, die durch eine Zinnoxydschicht 10 von der Röhrenwand 11 getrennt ist. Auf der Außenseite der Röhrenwand 11 ist eine Celluloidmaske 12 angebracht.

Die Elektroden 3 und 5 sind mit der Kathode verbunden, die Anode 6 ist an + 100 bis + 250 V, die Nachbeschleunigungselektrode 8 an + 300 V gelegt. Der Schlitzschirm 4 liegt an + 250 V.

In Fig. ι sind die Elektronenbahnen angedeutet. Die Streu- und Randelektronen 14 werden vom Gazestück 7 zurückgehalten und können also nicht zu Scheinbildern und unscharfen Rändern der Leuchtflächen Veranlassung geben.

Es versteht sich, daß bei anderen Spannungen und anderer Elektrodenbemessung die Gitter andere entsprechend gewählte Abmessungen haben müssen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre mit bandförmigem Bündel, das in verschiedenen Lagen durch Stromteilung gehalten werden kann und der Reihe nach ganz oder teilweise ein Ablenksystem, ein auf niedrigem Potential oder auf Nullpotential gehaltenes Gitter, dessen Drähte sich parallel zur Ablenkrichtung des Bündels erstrecken, einen Schlitzschirm und ein oder mehrere Gitter und durchlochte Elektroden passiert, wobei Mittel vorhanden sind, um die Bündellage optisch sichtbar zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten auf das Ablenksystem folgenden, auf Nullpotential oder auf niedrigem Potential gehaltenen Gitter gebildeten Bündelteilströme etwa in der Ebene des Schlitzschirms fokussiert werden und, in der Laufrichtung der Elektronen gesehen, hinter dem Schlitzschirm ein zweites, auf Nullpotential oder auf niedrigem Potential gehaltenes Gitter angeordnet ist, dessen Drähte im Schatten der Drähte des erstgenannten Gitters liegen, und dem min- no destens eine teilweise durchlochte Elektrode und Mittel, um die Bündellage optisch sichtbar zu machen, folgen, derart, daß die Bündelteilströme sich an den optischen Mitteln derart überlappen, daß ein über die ganze Oberfläche aufleuchtendes, scharf begrenztes Bild der Bündellage entsteht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen der durchlochten, plattenförmigen Anode derart bemessen und mit Gaze abgedeckt sind, daß weniger als 20% des Bündelstroms von dieser Elektrode durchgelassen werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der durchlochten Anode eine auf positivem Potential

   gehaltene Nachbeschleunigungselektrode angeordnet ist, deren öffnungen denjenigen der Anode entsprechen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündellage durch einen Fluoreszenzschirm auf der Innenseite des Röhrenkolbens sichtbar gemacht wird und zwischen dem Schirm und in Kolbenwand eine durchsichtige, leitende Zinnoxydschicht angebracht ist, die mit einem Punkt hohen positiven Potentials verbunden ist.
5. 5.-Elektrische Entladungsröhre zur Verwendung bei einer Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Röhre ein Schlitzschirm zwischen zwei Gitterelektroden mit gleichem Wickelschritt angeordnet ist, deren Drähte in ihren gegenseitigen Schatten liegen.
6. 6. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem zweiten Gitter eine oder mehrere durchlochte, plattenförmige Elektroden mit hintereinanderliegenden öffnungen angeordnet sind, welche öffnungen eine Höhe gleich dem doppelten Wickelschritt der Gitter haben und gegeneinander versetzt sind, wobei die öffnungen der ersten plattenförmigen Elektrode mit Gaze abgedeckt sind.

   Hierzu α Blatt Zeitibnutigen

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