DE884652C - TV transmitter ears - Google Patents
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- DE884652C DE884652C DER1751A DER0001751A DE884652C DE 884652 C DE884652 C DE 884652C DE R1751 A DER1751 A DE R1751A DE R0001751 A DER0001751 A DE R0001751A DE 884652 C DE884652 C DE 884652C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehsenderöhren derjenigen Bauart, bei welcher ein Schirm durch einen Strahl von langsamen Elektronen aus einem entgegengesetzt angeordneten Elektronenerzeuger abgetastet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung verbesserte Mittel, um durch Sekundärelektronenvervielfachung den Teil des Hauptabtaststrahles zu verstärken, welcher den Schirm nicht erreicht, aber zu dem Elektronenerzeuger als modulierter Rückkehrstrahl zurückkommt und die Signale erzeugt.The invention relates to television broadcast tubes of the type in which a screen by a beam of slow electrons from an oppositely arranged electron generator is scanned. In particular, the invention relates to improved means for secondary electron multiplication to amplify that part of the main scanning beam which does not reach the screen but to the electron generator as being modulated Return beam comes back and generates the signals.
Bei den bisherigen Röhren dieser Art sind die im folgenden als Dynoden bezeichneten Prallanoden der Vervielfacherstufen symmetrisch vor dem Elektronenerzeuger oder asymmetrisch an einer Seite seiner Achse angeordnet. Die symmetrische Anordnung mit Dynoden vor dem Elektronenerzeuger ist nur beschränkt brauchbar wegen der Einflüsse der Stufen auf den Kathodenstrahl und der folgenden Stufen auf die erste Stufe, die die kritischste ist. Auch der asymmetrische Typ ist Beschränkungen unterworfen, die von der Schwierigkeit herrühren, den Rückkehrstrahl durch die Eintrittsnäche in den Vervielfacher zu richten.In the previous tubes of this type are the impact anodes referred to below as dynodes of the multiplier stages symmetrically in front of the electron generator or asymmetrically at one Side of its axis arranged. The symmetrical arrangement with dynodes in front of the electron generator is of limited use because of the influences of the steps on the cathode ray and of the following levels to the first level, which is the most critical. Also the asymmetrical type is Restrictions stemming from the difficulty of passing the return beam through the To direct entry surfaces into the multiplier.
Wo Gitter vor einer zweiten, plan parallel und außerhalb der ersten Dynode angeordneten Dynode vorgesehen sind, um die Sekundärelektronen zu beschleunigen oder zu sammeln, bewegt sich ein Teil der Elektronen nicht im wesentlichen senkrecht zu den Gittern und wird von den Gitterdrähten auf-Where there is a grid in front of a second dynode, arranged plane parallel and outside the first dynode are provided to accelerate the secondary electrons or to collect moves a Part of the electrons is not essentially perpendicular to the grids and is supported by the grid wires.
gefangen, anstatt durch die Maschen zu gehen und die zweite Dynode zu beaufschlagen. Dadurch wird die Verstärkung der ersten Stufe über dem Bereich ungleichförmig gemacht, wo die Sekundärelektronen aus diesem Teil der ersten Stufe von dem Gitter aufgefangen werden. Dieser Effekt tritt in Form von hellen und dunklen Ringen in dem übertragenen Bild in Erscheinung. Ferner wird dadurch die Vervielfachung der Elektronen vermindert. ίο Diese unerwünschten Effekte werden in gewissem Ausmaß durch Verwendung von einer oder mehreren zylindrischen Anoden vor den Dynoden vermindert, die auf einem höheren Potential als die zugehörige Dynode gehalten werden. Diese An-Ordnung ist jedoch schwerfällig und erfordert zusätzliche Kontakte und Isolatoren in der Röhre und stellt keine befriedigende Gesamtlösung dar.caught instead of going through the mesh and to act on the second dynode. This will make the gain the first level over the area made nonuniform where the secondary electrons from this part of the first stage of the Grid are caught. This effect occurs in the form of light and dark rings in the transferred Image in appearance. This also reduces the multiplication of electrons. ίο These undesirable effects are alleviated to some extent through the use of one or more cylindrical anodes diminished in front of the dynodes, which are at a higher potential than that associated dynode are kept. However, this arrangement is cumbersome and requires additional ones Contacts and insulators in the tube and does not represent a satisfactory overall solution.
Die Erfindung bezweckt, eine Fernsehvervielfacherröhre der Bauart mit Sekundärelektronenvervielfachung zu schaffen, die mehrere axial ausgerichtete Vervielfacherstufen mit solchem Aufbau besitzt, daß ein größerer Anteil der von der vorhergehenden Stufe emittierten Sekundärelektronen gesammelt wird, als dies bisher der Fall war. Weiterhin bezweckt die Erfindung, einen Vervielfacher zu schaffen, der im Aufbau einfach, leicht einzustellen und zu betreiben ist und es gestattet, jede gewünschte Stufenzahl anzufügen, ohne die Arbeitsweise der ersten oder kritischsten Stufe zu beeinflussen.It is an object of the invention to provide a television multiplier tube of the type with secondary electron multiplication to create the multiple axially aligned multiplier stages with such a structure possesses that a greater proportion of that of the previous one Second stage emitted secondary electrons is collected than was previously the case. Another object of the invention is to provide a multiplier which is simple and light in structure is to be set and operated and it is permitted to add any desired number of stages without the To influence the working method of the first or most critical level.
Ferner bezweckt die Erfindung, die Elektronen aus dem gesamten Bereich des Kathodenstrahl s symmetrisch herauszuziehen, ohne besondere Elektroden oder kritische Einstellungen anzuwenden und die Zufügung einer erwünschten Zahl von Stufen zu gestatten, ohne den Entwurf der Teile zu ändern.The invention also aims to remove the electrons from the entire area of the cathode ray symmetrically without using special electrodes or critical adjustments and allowing a desired number of stages to be added without designing the parts to change.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Herstellung eines Vervielfachers mit einem vergleichsweise großen Bereich für den Eintritt der Sekundärelektronen und einer gleichförmigen Gesamtverstärkung über dem Eintrittsbereich.Another purpose of the invention is to make a multiplier with a comparator large area for the entry of the secondary electrons and a uniform overall gain above the entry area.
Ferner bezweckt die Erfindung die HerstellungAnother object of the invention is manufacture
von Elektronenvervielf achern mit verminderter Störwirkung der Gitter oder Schirme, insbesondere desjenigen, durch welches die Elektronen der ersten Anode hindurchgehen sollen.of electron multipliers with reduced interference from the grids or screens, in particular that through which the electrons of the first anode are to pass.
Die Erfindung bezweckt ferner den Bau einer Fernsehsenderöhre, bei welcher nur die Dynode " der ersten Vervielfacherstufe vor dem Elektronenerzeuger angeordnet ist und die Dynoden der zusätzlichen Vervielfacherstufe oder -stufen um den Elektronenerzeuger herum hinter der ersten Dynode angeordnet sind.The invention also aims at the construction of a television transmission tube in which only the dynode " the first multiplier stage is arranged in front of the electron generator and the dynodes of the additional Multiplier stage or stages around the electron generator behind the first dynode are arranged.
Schließlich bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Fernsehsenderöhre der' Bauart- mit Vervielfacher und langsamen Elektronen, die eine größere und gleichmäßigere Sekundärelektronenverstärkung und · eine minimale Verzerrung des verstärkten Signals aufweist.Finally, the invention aims to provide a television broadcast tube of the 'type with multiplier and slow electrons, which have a larger and more uniform secondary electron gain and · a minimal distortion of the amplified Has signal.
■ Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von ■Äusführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.■ Further details and advantages of the invention result from the following description of ■ Execution examples on the basis of the drawing.
Fig. ι ist eine schematische Darstellung der Röhre im Längsschnitt, der mittlere Teil ist herausgebrochen; Fig. Ι is a schematic representation of the tube in longitudinal section, the middle part has been broken off;
Fig, 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Gitter-Dynoden-Anordnung der Fig. r;Figure 2 is an enlarged view of the lattice dynode assembly of Figure r;
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in Pfeilrichtung gesehen;Figure 3 is a cross section taken on line 3-3 in the direction of the arrows;
Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Pfeilrichtung gesehen;Fig. 4 is an enlarged fragmentary sectional view taken on line 4-4 in the direction of the arrows;
Fig. 5 bis 7 zeigen abgeänderte Ausführungen mit verschiedenen Formen der Enddynoden in beispielsweiser Anwendung bei einem zweistufigen Vervielfacher.FIGS. 5 to 7 show modified designs with different shapes of the end dynodes in, for example Use with a two-stage multiplier.
Im allgemeinen wird bei einer Fernsehsenderöhre gemäß der Erfindung ein Strahl mit verhältnismäßig langsamen Elektronen unter Verzögerung auf einen lichtempfindlichen Mosaikschirm gerichtet, auf welchem ein optisches Bild erzeugt wird, und ein Teil des von den elektrostatischen Ladungen auf den Elementen des Mosaikschirms modulierten Strahles kehrt nach Beschleunigung in die Nähe des Elektronenerzeugers zurück und trifft auf eine Elektrode mit einer öffnung zur Formung des Strahles auf. Diese Elektrode stellt eine Anode des Elektronenerzeugers dar, und die dem Schirm zugewendete Fläche bildet die erste Elektrode mit Sekundäremission, die Dynode eines Elektronenvervielfachers. In einer solchen Röhre kehrt der Strahl beschleunigt von dem Schirm zurück, wo ein Teil der Elektronen aus dem Strahl durch die direkt oder indirekt auf dem Schirm durch das optische Bild erzeugten elektrostatischen Ladungen entfernt wird, und die Bahnen des Strahles sind im wesentlichen, jedoch nicht genau dieselben wie die Bahnen des Ausgangsstrahles, der verzögert auf den Schirm gerichtet wird. Die Rückkehrbahnen weichen also etwas von den Ausgangsbahnen ab und können je nach der Ablenkung in irgendeinem Augenblick an verschiedenen Punkten Kreise um die Ausgangsbahnen bilden. Der größere Teil der rückkehrenden Elektronen trifft auf die Dynode der ersten Vervielfacherstufe und sehr wenige gehen durch die Strahlbegrenzungsöffnung, und zwar wegen deren kleinen Durchmessers und wegen der Divergenz zwischen der Ausgangs- und der Rückkehrbahn.In general, in a television broadcast tube according to the invention, a beam is relatively slow electrons with deceleration directed onto a light-sensitive mosaic screen which an optical image is generated, and part of that from the electrostatic charges The beam modulated by the elements of the mosaic screen returns after acceleration in the vicinity of the Electron generator back and hits an electrode with an opening for shaping the beam on. This electrode is an anode of the electron generator and the surface facing the screen forms the first electrode with secondary emission, the dynode of an electron multiplier. In such a tube the beam turns accelerates back from the screen, where part of the electrons from the beam through the direct or indirectly removed electrostatic charges generated on the screen by the optical image and the trajectories of the beam are substantially, but not exactly the same as the trajectories of the output beam which is delayed and directed onto the screen. So the return paths give way something from the exit paths and can depending on the distraction at any moment create circles around the exit tracks at different points. The greater part of those returning Electrons hit the first stage multiplier dynode and very few pass through the beam limiting aperture, because of their small diameter and because of the divergence between the exit and return tracks.
Die mit einer Öffnung versehene Dynode besitzt eine dem Schirm zugewendete Oberfläche mit einer hohen sekundären Emissionsfähigkeit, und die durch den Aufstoß des Rückkehrstrahles erzeugten Sekundärelektronen werden von einem Körper mit Sekundäremission aufgenommen, der in bezug auf die Strahlbahn symmetrisch angeordnet ist und weitere Sekundärelektronen erzeugt, die in die nächste Vervielfacherstufe gehen. Eine höhere Sekundäremission kann erzielt "werden, indem man eine weitere Dynode in die Bahnen der Sekundärelektronen aus der zweiten Dynode einfügt.The opening dynode has a surface facing the screen with a high secondary emissivity, and the secondary electrons generated by the impact of the return beam are absorbed by a body with secondary emission that is related to the beam path is arranged symmetrically and generates further secondary electrons that are in the go to the next multiplier level. A higher secondary emission can be achieved "by" another dynode in the orbits of the secondary electrons from the second dynode.
Die von den Dynoden emittierten Sekundärelektronen haben eine relativ niedrige Anfangsgeschwindigkeit und werden leicht von dem elektrostatischen Feld beeinflußt, das je nachdem zwischen einer Dynode und einer Sammelelektrode oder der vorhergehenden Dynode erzeugt wird. Insbesondere habenThe secondary electrons emitted by the dynodes have a relatively low initial velocity and are easily affected by the electrostatic field that occurs between a dynode and a collecting electrode or the foregoing dynode is generated. In particular have
die von der Dynode 21 ausgehenden Sekundärelektronen eine niedrige Anfangsgeschwindigkeit und werden daher von den kleinen Pötentialgradienten der zweiten Dynode beeinflußt. Folglich können diese Sekundärelektronen leicht gesammelt werden, ohne hohe Potentialgradienten in die Bahn des Elektronenstrahles· einzuführen.the secondary electrons emanating from the dynode 21 have a low initial speed and are therefore affected by the small potential gradients affected by the second dynode. Consequently, these secondary electrons can be easily collected, without introducing high potential gradients into the path of the electron beam.
Obwohl die Erfindung nicht auf die Anwendung bei einer besonderen Röh-renform beschränkt ist,Although the invention is not limited to use in a particular tubular shape,
ίο wurde in Fig. ι beispielsweise gezeigt, wie die Erfindung bei einer Röhrenform Anwendung finden kann, bei welcher ι den Kolben aus Glas oder anderem geeignetem Material bezeichnet, der die übliche Metallgrundplatte 2 mit der geeigneten Isolierung besitzt, durch welche die Anschlüsse der Elektroden zu dem äußeren Stromkreis geführt sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind jedoch die verschiedenen Verbindungen, die normalerweise durch diese Grundplatte geführt sind, in der Zeichnung an der Seite der Röhre herausgeführt. Eine Ablenkvorrichtung 3 ist auf dem Kolben 1 angeordnet und kann auf ihm durch die Zugstange 4 eingestellt werden. Diese Ablenkvorrichtung enthält eins Spule, die ein elektromagnetisches Feld senkrecht zu der Zeichenebene für die horizontale Abtastung, und eine weitere Spule, die ein Feld im rechten Winkel dazu für die senkrechte Abtastung erzeugt. Eine Feldspule 5 umgibt die Ablenkvorrichtung und erstreckt sich von einem Punkt jenseits des schirmseitigen Endes der Röhre in Richtung auf den Elektronenerzeuger in solcher'Entfernung, daß sie ein axiales Bündelungsfeld hervorbringt, in welches die Ablenkfelder völlig eingebettet sind. Eine weitere Feldspule 6 kann sich von einem Punkt innerhalb des axialen Feldes der Spule 5 bis zu einem Punkt erstrecken, der annähernd neben dem Ende des Elektronenerzeugers liegt. Diese Spule erzeugt ein Feld senkrecht zu dem axialen Feld der Spule S, das durch Verdrehung eingestellt werden kann, um eine mechanische Falschausrichtung des Elektronenerzeugers in der Röhre auszugleichen.ίο was shown in Fig. For example, how the invention can be used in a tubular shape in which ι the flask made of glass or other suitable material designated, which the usual metal base plate 2 with the appropriate insulation has, through which the connections of the electrodes to the external circuit are. To simplify the illustration, however, the various connections are normal are passed through this base plate, led out in the drawing on the side of the tube. One The deflection device 3 is arranged on the piston 1 and can be adjusted on it by the pull rod 4 will. This deflector contains a coil that creates an electromagnetic field perpendicular to it to the drawing plane for horizontal scanning, and another coil that has a field in the right Angle generated for the vertical scanning. A field coil 5 surrounds the deflection device and extends from a point beyond the umbrella end of the tube towards the electron generator at such a distance that it produces an axial field of concentration, in which the deflection fields are fully embedded. Another field coil 6 can extend from one point extend within the axial field of the coil 5 to a point which is approximately next to the The end of the electron generator. This coil creates a field perpendicular to the axial field of the Spool S, which can be adjusted by twisting to prevent mechanical misalignment of the To balance the electron generator in the tube.
Der Kolben 1 besitzt an dem schirmseitigen Ende einen vergrößerten Durchmesser und umgibt eine halbdurchsichtige Photokathode 7 der üblichen Art.The piston 1 has an enlarged diameter at the umbrella-side end and surrounds a semi-transparent photocathode 7 of the usual type.
Ein Anodenring 10 neben der Photokathode dient als elektrostatisches Beschleunigungsfeld, das, in Verbindung mit dem axialen Magnetfeld der Spule 5, die aus der Photokathode 7 ausgetretenen Elektronen auf dem Schirm 11 durch das Schirmsieb 12 fokussiert. Der Schirm 11 kann von der Art sein, die einen außerordentlich dünnen Glas- oder keramischen Film von nur so großer Leitfähigkeit aufweist, daß er senkrecht zu dem Schirm eine Leitung gestattet, jedoch wegen seiner Dünnheit für den Stromfluß rechtwinklig dazu einen Isolator bildet. Ein Metallrahmen 12' hält den Schirm 11 und das Sieb 12 und ist mit dem Rahmen leitend verbunden. Vor dem Schirm 11 und dicht benachbart ist ein Verzögerungsring oder eine Linse 13 angeordnet, die annähernd an demselben Potential liegt wie der Schirm.An anode ring 10 next to the photocathode serves as an electrostatic acceleration field which, in conjunction with the axial magnetic field of the coil 5, focuses the electrons that have emerged from the photocathode 7 on the screen 11 through the screen sieve 12. The screen 11 can be of the type which has an extremely thin glass or ceramic film of only sufficient conductivity that it allows conduction perpendicular to the screen, but because of its thinness forms an insulator for the flow of current at right angles thereto. A metal frame 12 'holds the screen 11 and the screen 12 and is conductively connected to the frame. In front of the screen 11 and closely adjacent is a retardation ring or lens 13 which is at approximately the same potential as the screen.
Während die Elektroden in dem schirmseitigen Ende der Senderöhre, wie beschrieben, verschiedene Potentiale aufweisen können, sei beispielsweise erwähnt, daß der Anschluß 14 der Photokathode mit — 35° V, der Anschluß 15 des Photokathodenringes 10 mit —100 V und der Anschluß 16 für den Schirm 11 sowie der Anschluß 17 des Verzögerungsringes 13 mit dem Potential Null verbunden werden können. Diese Anschlüsse sind gewöhnlich durch 7<? die Abdichtungen bei 18 durch den Isolierring 18' herausgeführt, jedoch wurden sie zur Vereinfachung der Darstellung in der Zeichnung durch die Seitenwand des erweiterten Endes des Kolbens 1 herausgeführt. Die Elektroden 10 und 13 und der Rahmen 12' werden in geeigneter Weise getragen und in Abstand gehalten, jedoch ist dies für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich und daher in der Zeichnung nicht dargestellt.While the electrodes in the screen-side end of the transmitter tube, as described, can have different potentials, it should be mentioned, for example, that the connection 14 of the photocathode with -35 ° V, the connection 15 of the photocathode ring 10 with -100 V and the connection 16 for the Screen 11 and the terminal 17 of the delay ring 13 can be connected to zero potential. These connections are usually through 7 <? the seals at 18 are brought out through the insulating ring 18 ', but they have been brought out through the side wall of the enlarged end of the piston 1 to simplify the representation in the drawing. The electrodes 10 and 13 and the frame 12 ' are suitably supported and spaced apart, but this is not essential to an understanding of the invention and is therefore not shown in the drawing.
Es sei nun das Ende der Röhre beschrieben, in dem sich der Elektronenerzeuger befindet, auf welchen sich die Erfindung insbesondere bezieht. Die Kathode 19 des Elektronenerzeugers kann indirekt geheizt sein, jedoch sind die Heizeinrichtungen nicht dargestellt. Sie kann auch von irgendeiner anderen erwünschten Art sein. Diese Kathode kann geerdet werden. Die Kathode wird von der Steuerelektrode 20 umgeben, die die übliche Öffnung neben, dem emittierenden Ende der Kathode aufweist. Das Steuergitter wird mit Abstand von der ersten Anode umgeben, deren äußere Endfläche als erste Dynode 21 der Vervielfacherstufe wirkt. Das Ende der ersten Anode besteht aus einer Scheibe mit einem kleinen Loch 22, durch welches die Elektronen geschleudert und auf den Schirm 11 mit Verzögerung gerichtet werden. Diese Öffnung ist natürlich stark vergrößert dargestellt. Gewöhnlich besitzt sie nur etwa 0,006 cm Durchmesser. Die Scheibe der Dynode 21 bildet vorzugsweise ein Stück mit der Hülse 23, um welche ein isolierender Mantel 24 angeordnet ist, der beispielsweise aus Glas besteht. Dieser Mantel kann jedoch auch weggelassen, und die Isolierung durch einen Luftraum erreicht werden. Mehrere Dynoden 25, 26, 2j und 28 umgeben den Elektronenerzeuger in passenden Abständen und werden durch nicht dargestellte Mittel örtlich gehalten, oder sie können auf dem Mantel 24 durch starken Reibungskontakt befestigt sein. Es sind verschiedene andere Weisen anwendbar, um die Dynoden in gegenseitigem Abstand zu halten no und zu tragen, z. B. an ihrem Umfang. Diese zusätzlichen Dynoden bilden die zweite, dritte, vierte und fünfte Vervielfacherstufe, jedoch wurde nur ein Beispiel dargestellt, und es kann eine geringere oder größere Anzahl dieser Stufen vorgesehen werden. Die besondere Bauart der Dynodeneinheiten 25, 2,6', 27 und 28 wird spater beschrieben. Alle Dynoden können Oberflächen mit hoher Emissionsfähigkeit für eine wirkungsvolle Erzeugung von Sekundärelektronen durch Elektronenstoß besitzen. Let us now describe the end of the tube in which the electron generator is located, to which the invention particularly relates. The cathode 19 of the electron generator can be heated indirectly, but the heating devices are not shown. It can also be of any other desired type. This cathode can be grounded. The cathode is surrounded by the control electrode 20, which has the usual opening next to the emitting end of the cathode. The control grid is surrounded at a distance by the first anode, the outer end face of which acts as the first dynode 21 of the multiplier stage. The end of the first anode consists of a disk with a small hole 22 through which the electrons are hurled and directed onto the screen 11 with a delay. This opening is of course shown greatly enlarged. Usually it is only about 0.006 cm in diameter. The disk of the dynode 21 preferably forms one piece with the sleeve 23, around which an insulating jacket 24 is arranged, which consists for example of glass. However, this jacket can also be omitted, and the insulation can be achieved by means of an air space. A plurality of dynodes 25, 26, 2j and 28 surround the electron generator at suitable intervals and are held in place by means not shown, or they can be attached to the shell 24 by strong frictional contact. Various other ways of keeping the dynodes spaced apart and carrying them can be used, e.g. B. on their scope. These additional dynodes form the second, third, fourth and fifth multiplier stages, but only one example has been shown and fewer or greater numbers of these stages can be provided. The particular design of the dynode units 25, 2, 6 ', 27 and 28 will be described later. All dynodes can have surfaces with high emissivity for efficient generation of secondary electrons by electron impact.
Eine Sammelanode 29 des Maschen- oder Siebtyps ist vor der letzten Vervielfacherdynode 28 angeordnet, um die von dieser emittierten Sekundärelektronen aufzunehmen. Diese Sammelelektrode wird mit einem Ende des Widerstandes 30 ver-A collecting anode 29 of the mesh or sieve type is arranged in front of the last multiplier dynode 28, to absorb the secondary electrons emitted by it. This collecting electrode is connected to one end of the resistor 30
bunden, dessen anderes Ende an ein hohes Potential angeschlossen ist. Das Gitter der Verstärker- oder Signalröhre 31 ist mit dem sammelseitigen Ende des Widerstandes- 30 über einen passenden Kondensator 32 verbunden, und der übliche Ableitewider-■stand-33 kann Gitter und Kathode dieser Röhre verbinden. Die Anode der Röhre 31 kann mit der Stromquelle + B und mit zusätzlichen Verstärkern für die Übertragung zu dem Empfangsende des to Fernsehkreises oder zu irgendeiner anderen Einrichtung für den Empfang der Signale verbunden sein.bond, the other end of which is connected to a high potential. The grid of the amplifier or Signal tube 31 is with the collecting-side end of the resistor- 30 connected via a suitable capacitor 32, and the usual leakage resistor- ■ resistor-33 can connect the grid and cathode of this tube. The anode of the tube 31 can with the Power source + B and with additional amplifiers for transmission to the receiving end of the to the television circle or to any other facility connected to receive the signals.
Die Ringanode 34 erstreckt sich von der Nähe der Rückseite der Dynode 21 gegen das· schirmseitige 1S Ende der Röhre über eine solche Entfernung, daß sie die Vervielfacherstufen gegen die Spannung des Wandbelages abschirmt, und kann gemäß der Erfindung dasselbe Potential erhalten wiie die erste Dynode.The annular anode 34 extends from near the back of the dynode 21 against · screen-sided 1 S end of the tube over such a distance that it shields the multiplier stages up to the voltage of the wall covering, and can according to the invention obtained the same potential wiie the first dynode .
Die gebräuchliche Wandbelagelektrode 36 kann sich von dem neben dem Ring 34 gelegenen Punkt an dem Kolben bis zu einem neben der Verzögerungslinse 13 gelegenen Punkt erstrecken, und sie kann sich in den erweiterten Teil des Kolbens an dem schirmseitigen Ende der Röhre, wie dargestellt, ausdehnen. Diese Wandbelagelektrode kann wie üblich ein auf dem Kolben .niedergeschlagener Metallfilm sein.The customary wall covering electrode 36 can extend from the point located next to the ring 34 extend on the piston to a point located next to the retardation lens 13, and they can be in the enlarged part of the piston at the umbrella-facing end of the tube, as shown, expand. This wall covering electrode can, as usual, be a metal film deposited on the piston be.
Während die Wandbelag- und die verschiedenen zu dem Elektronenerzeuger gehörenden Elektroden und Dynoden, wie beschrieben, verschiedene erwünschte Potentiale haben können, sei beispielsweise erwähnt, daß der Widerstand 30 mit einem solchen Punkt des Potentiometers oder Belastungs-Widerstandes R verbunden werden kann, daß er eine Spannung von 1500 V erhält. Die letzte Dynode 28 kann mit einem Potential von 1450 V,-die Dynode 27 mit iiooV, die Dynode26 mit 800 V, die Dynode 25 mit 500 V, die Dynode 21 und der Ring 34 mit 220 V, die Wandbelagelektrode 36 mit 127 V und der Steuerelektrodenwiderstand 20 mit —10 V verbunden werden. Der Punkt des Belastungswiderstandes mit der Spannung Null wird geerdet. Die Anschlüsse 14, 15, 16 und 17 für die Elektroden an *5 dem Stirnende der Röhre können auch an den Belastungswiderstand R angeschlossen werden.While the wall covering and the various electrodes and dynodes belonging to the electron generator, as described, can have different desired potentials, it should be mentioned, for example, that the resistor 30 can be connected to such a point of the potentiometer or load resistor R that it has a Voltage of 1500 V. The last dynode 28 can have a potential of 1450 V, the dynode 27 with iiooV, the dynode26 with 800 V, the dynode 25 with 500 V, the dynode 21 and the ring 34 with 220 V, the wall covering electrode 36 with 127 V and the control electrode resistor 20 can be connected to -10 volts. The point of load resistance with zero voltage is grounded. The connections 14, 15, 16 and 17 for the electrodes at the front end of the tube can also be connected to the load resistor R.
Nach der allgemeinen Beschreibung des Aufbaues der Senderöhre wird nun der besondere Aufbau der Dynodeneiriheiten 25, 26 und 27 beschrieben. So Die Dynodeneinheiten 25, 26 und 27 haben vorzugsweise denselben Aufbau,' Jede besteht aus einer Metallplatte mit einer Sekunldärelektronen emittierenden Oberfläche, und jedle ist so ausgebildet, daß die vor ihr emittierten Elektronen durch sie hindurch ziu dem rückwärtigen Ende der Röhre (linkes Ende in Fig. I und 3) gehen können. Direkt mit ihnen verbunden ist ein Schirmelement für die Steuerung der Feldverteilung in der Nähe der Dynode. Die Einzelheiten sind bei dem Maßstab der Fig. 1 nicht ganz verständlich, weshalb Fig. 2 die Dynodeneinheit stark vergrößert darstellt, und zwar etwa im vierfachen Maßstab der Fig. v. Die in Fig. 2 mit 25 bezeichnete Dynode ist aus Blech eines geeigneten Metalls, z. B. einer Silber-Magnesium-Legierung, ge- stanzt, so daß sie eine große Anzahl, in der Darstellung 32, annähernd radiale Blätter oder Schaufeln 37 besitzt, die durch Schlitze 38 getrennt sind. Diese Schaufeln werden mit den Schlitzen 38 (vgl. auch Fig. 4) an der dem Uhrzeigersinne entgegengesetzten Seite 39 herausgedrückt, während die im Uhrzeigersinne gelegene Seite 40 von dem Stanzwerkzeug nicht verformt wird. Diese Flügel sind zu der Scheibenebene in einem Winkel geneigt, und die Neigungsrichtung ist vorzugsweise bei aufeinanderfolgenden Dynoden umgekehrt, so daß für die durch die Schlitze zwischen den Flügeln hindurchgehenden Elektronen ein gewundener Weg gebildet wird. Vorzugsweise ist dieser Schnitt so gebaut, daß das äußere oder am Umfang gelegene Ende 41 und das 8Q innere Ende 42 der Schaufeln mit dem Außenring 43 und dem inneren Ring 44 zusammenhängend bleiben. Ohne daß es ein beschränkendes Merkmal wäre, wird vorzugsweise der -Winkel α zwischen den Schaufeln 37 und der Ebene der Ringe 43, 44 etwa 300 gemacht. Abwechselnde Scheiben haben, wie erwähnt, in entgegengesetzter Richtung geneigte Schaufeln, so daß für die Elektronenbewegung kein gerader offener Weg durch nebeneioanderliegende Dynoden gegeben ist. Dadurch wird erreicht, daß die Elektronen nach Durchlaufen eines- Schlitzes auf die Schaufel der folgenden Anode auf treffen.After the general description of the structure of the transmitter tube, the particular structure of the dynode units 25, 26 and 27 will now be described. The dynode units 25, 26 and 27 preferably have the same structure, each consists of a metal plate with a secondary electron-emitting surface, and each is designed in such a way that the electrons emitted in front of it are guided through them to the rear end of the tube (left end in Fig. I and 3) can go. A screen element for controlling the field distribution in the vicinity of the dynode is directly connected to them. The details are not entirely understandable on the scale of FIG. 1, which is why FIG. 2 shows the dynode unit on a greatly enlarged scale, namely approximately four times the scale of FIG . The dynode, designated 25 in FIG. 2, is made of sheet metal of a suitable metal, e.g. B. a silver-magnesium alloy, punched so that it has a large number, 32 in the illustration, approximately radial blades or blades 37, which are separated by slots 38. These blades are pressed out with the slots 38 (cf. also FIG. 4) on the side 39 opposite to the clockwise direction, while the side 40 located in the clockwise direction is not deformed by the punching tool. These wings are inclined at an angle to the plane of the disk, and the direction of inclination is preferably reversed for successive dynodes so that a tortuous path is formed for the electrons passing through the slits between the wings. Preferably, this section is so constructed that the outer peripheral end or at the location 41 and the Q 8 inner end 42 of the blades 43 with the outer ring and the inner ring 44 to remain contiguous. Without that it would be a limiting feature, the angle α is preferably between the blades 37 and the plane of the rings 43, 44 about 30 0 made. As mentioned, alternating disks have blades inclined in opposite directions, so that there is no straight open path through adjacent dynodes for the movement of the electrons. This ensures that the electrons hit the blade of the following anode after passing through a slot.
Um eine Dynode gegen eine vorhergehende Dynode abzuschirmen, ist ein Drahtgeflecht oder Sieb 45 an der Seite der Dynodeneinheit angebracht, die die Elektronen von der vorhergehenden Stufe aufnimmt. Beispielsweise wird das Sieb auf der zweiten Dynode an der Seite vorgesehen, welche Elektronen von der ersten Dynode empfängt. Dieses Drahtgeflecht erhält das Potential der zugehörigen Dynode und kann daher direkt in einem Tragrahmen oder Band 46 aus Metall angebracht werden, mit welchem die Dynode leihend verbunden ist. Um der Dynode und dem Sieb Starrheit zu verleihen, werden sie vorzugsweise an Drahitringen 47 bzw. 48 angebracht, mit welchen sie durch leichte Punktsohweißung oder auf andere Weise verbunden werden können. Diese Ringe haben solchen Durchr mes'ser, daß sie dicht in dem Metallband oder Ring 46 eingepaßt sind und die drei Teile zusammen durch Punktschweißunig oder auf andere Weise befestigt werden können. To get a dynode against a previous dynode To shield, a wire mesh or screen 45 is attached to the side of the dynode unit, the taking in electrons from the previous stage. For example, the sieve is on the second Dynode provided on the side that receives electrons from the first dynode. This wire mesh maintains the potential of the associated dynode and can therefore be placed directly in a support frame or Metal band 46 to which the dynode is borrowed can be attached. To the dynode and to give rigidity to the screen, they are preferably attached to wire rings 47 and 48, respectively, with which they are connected by light spot welding or in some other way can be. These rings have such a diameter that they fit tightly in the metal band or ring 46 are fitted and the three parts can be fastened together by spot welding or other means.
Beispielsweise sei erwähnt, daß gute Ergebnisse mit Senderöhren bei Verwendung von Metall mit einer Dicke von 0,013 mm erzielt wurden, aus dem die Dynode gestanzt wird, wobei der Umfangsrand um einen Drahtring 47 von 0,08 mm Durchmesser gebördelt wird. Der Ring 48, an welchem das Sieb befestigt wird, kann auch aus gleichartigem Draht gemacht werden, und das Sieb 45 kann durch Flech- laq ten von Drähten von 0,003 mm Durchmesser hergestellt werden, mit Öffnungen zwischen den Drähten in einem Gesamtanteil von etwa 90% der Siebfläche, so daß sie keine nennenswerte Anzahl der Elektronen abfangen. Dies entspricht einer Standardform eines handelsüblichen Siebes,For example, it should be noted that good results have been obtained with transmitter tubes using 0.013 mm thick metal from which the dynode is stamped with the peripheral edge crimped around a wire ring 47 0.08 mm in diameter. The ring 48 to which the sieve is attached can also be made of similar wire, and the sieve 45 can be made by braiding wires 0.003 mm in diameter, with openings between the wires in a total proportion of about 90%. the screen surface, so that they do not intercept a significant number of electrons. This corresponds to a standard shape of a commercially available sieve,
Die letzte Vervielfacherdynode 28 ist eine ebene Metallscheibe und besitzt keine der in Fig. 2 gezeigten Schaufeln. Dies geschieht, weil die von der letzten Stufe emittierten Sekundärelektronen zu dem benachbarten Sieb 29 zurückgezogen werden, das in diesem Falle von der Dynode 28 isoliert ist. Dieser Sammelschirm kann, wie in Fig. 3 gezeigt, in einem Drahtring angebracht und auf irgendeine Weise vor der Dynode 28 so gehalten werden, daß er gegen diese mit Abstand isoliert ist.The final multiplier dynode 28 is a flat metal disk and does not have any of those shown in FIG Shovels. This happens because the secondary electrons emitted by the last stage are increasing the adjacent sieve 29, which is isolated from the dynode 28 in this case. This collecting screen can, as shown in Fig. 3, attached in a wire ring and on any Way are held in front of the dynode 28 so that it is isolated from this at a distance.
Wenn, nur zwei Vervielfacherstufen benutztIf only two multiplier stages are used
werden, kann die letzte Stufe 28 den Platz der zweiten Stufe 25, wie in.Fig. 1 gezeigt, einnehmen.the last stage 28 can take the place of the second stage 25, as in Fig. 1 shown.
Bei der Ausführungsform der Fig. S sind konzentrische Ringe 49 und 50 vorgesehen. Indem man diese auf einem Potential hält, das dem der Enddynode 51 gleich oder etwas geringer ist, kann die Sammlung der Sekundärelektronen durch Anwendung eines gröberen Sammelgitters 52 erreichtIn the embodiment of FIG. 5, concentric rings 49 and 50 are provided. By keeping this at a potential which is equal to or slightly less than that of the end dynode 51 , the collection of the secondary electrons can be achieved by using a coarser collecting grid 52
ao werden als das Sieb 29 der Ausführung der Fig. 1. Dadurch wird auch die Anwendung einer geringeren Spannung an dem Sammelsieb möglich.ao are used as the sieve 29 of the embodiment of FIG. This also enables a lower voltage to be applied to the collecting screen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist die Dynode S3 der letzten Stufe so ausgebildet, daß die äußeren und inneren Ringe der Fig. 5 mit ihr ein Stück bilden, und ein feines Sieb 54 mit dem oder annähernd dem Potential der Dynode 53 ist vor dem Sammelsieb 55 angeordnet. Dadurch wird die Anwendung eines noch gröberen Sammelsiebes möglich.In the embodiment of FIG. 6, the last stage dynode S3 is formed so that the outer and inner rings of FIG Collecting screen 55 arranged. This enables the use of an even coarser collecting sieve.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 sind die Ringe 49 und 50 der Fig. 5 elektrisch verbunden und erhalten das Potential des Sammlers, so daß sie als Sammelanode dienen. Dadurch kommt ein Sammelsieb ganz in Wegfall.In the embodiment according to FIG. 7, the rings 49 and 50 of FIG. 5 are electrically connected and receive the potential of the collector so that they serve as a collector anode. This eliminates the need for a collecting sieve.
Bei dem Betrieb der Senderöhre wird ein optisches Bild des fernzusehenden Gegenstandes durch bekannte und nicht dargestellte Mittel auf die Photokathode 7 geworfen, und die von der Kathode emittierten Elektronen werden auf den Schirm 11 infolge der Wirkung des fokussierenden elektromagnetischen Feldes der Spule 5 und des elektrostatischen Feldes der Anode 21 mit hoher Geschwindigkeit fokussiert. Der Schirm emittiert durch den Aufstoß der Elektronen sekundäre Elektronen, und auf der rechten Seite des Schirmes (Fig. 1) wird ein positives elektrostatisches Bild erzeugt. Die positiven Ladungen auf der Oberfläche des Schirmes ändern sich mit der Einzelheit des optischen Bildes auf der Photokathode 7 in an sich bekannter Weise. Die von dem Schirm emittierten Sekundärelektronen werden von dem Sieb 12 gesammelt und gehen nach Erde. Das elektrostatische Bild entsteht fortlaufend während der Bilddauer.During the operation of the transmitter tube, an optical image of the object to be watched is thrown by known and not shown means on the photocathode 7, and the electrons emitted from the cathode are on the screen 11 as a result of the action of the focusing electromagnetic field of the coil 5 and the electrostatic field the anode 21 is focused at high speed. The screen emits secondary electrons due to the impact of the electrons, and a positive electrostatic image is created on the right side of the screen (Fig. 1). The positive charges on the surface of the screen change with the detail of the optical image on the photocathode 7 in a manner known per se. The secondary electrons emitted from the screen are collected by the screen 12 and go to earth. The electrostatic image is created continuously during the duration of the image.
Wegen der extremen Dünnheit des Schirmes· erzeugt das positive elektrostatische Bild auf der rechten Seite des Schirmes 11 (Fig. 1) das gleiche Potentialbild auf der linken Seite. Elektronen aus dem Kathodenstrahl des Elektronenerzeugers werden von der linken Schirmseite angezogen und setzen sie auf das Potential der Erzeugerkathode herab. Während der Dauer der Abtastung eines Bildes fließen die Elektronen durch den dünnen Schirmfilm ab und entladen die positiven Ladungen auf der rechten Seite. Der Schirmfilm wird dadurch zur Aufnahme eines elektrostatischen Bildes für das nächste Bild bereitgemacht. Während der Abtastdauer eines Bildes können die Ladungen auf einem Flächenelement in der Ebene des Schirmfilms nicht zu angrenzenden Flächenelementen abfließen, und zwar wegen des Widerstandes des dünnen Films in dieser Richtung. Der Abstand zwischen den Mitten der Flächenelemente ist viel größer als die Entfernung zwischen den beiden Schirmseiten, so daß der Schirmfilm ein Leiter quer zum Schirm und ein Isolator in der Filmebene ist, insoweit, als die Abtastdauer eines Bildes betrachtet wird.Because of the extreme thinness of the screen, the positive electrostatic image on the right-hand side of the screen 11 (Fig. 1) creates the same potential image on the left-hand side. Electrons from the cathode ray of the electron generator are attracted to the left side of the screen and reduce them to the potential of the generator cathode. While an image is being scanned, the electrons flow through the thin screen film and discharge the positive charges on the right-hand side. The screen film is thereby made ready to receive an electrostatic image for the next image. During the scanning period of an image, the charges on a surface element in the plane of the screen film cannot flow off to adjacent surface elements because of the resistance of the thin film in this direction. The distance between the centers of the surface elements is much greater than the distance between the two sides of the screen, so that the screen film is a conductor across the screen and an insulator in the plane of the film insofar as the scanning time of an image is considered.
Wenn die verzögerten Elektronen aus dem Kathodenstrahl die linke Schirmseite auf Kathodenpotential herabsetzen, z. B. längs der Bahn 56, können die verbleibenden Elektronen des Strahles nicht landen und kehren als modulierter Strahl beschleunigt längs der Bahn 57 zu dem Strahlerzeuger zurück, wo sie auf die erste Dynode 21 auf treffen. Der Aufstoß der zurückkehrenden Elektronen schlägt Sekundäelektronen aus der Oberfläche der Dynode heraus und diese werden zu der Rückseite des Strahlerzeugers von dem Potential des Siebes und der Dynode der zweiten Vervielfacherstufe 25 beschleunigt. Auf Grund des großen Prozentsatzes des offenen Siebbereiches und auch wegen der senkrechten Bewegung der Sekundärelektronen treffen sehr wenige auf die Siebdrähte, und die verbleibenden Elektronen beaufschlagen die Schaufeln der Dynode wie bei 59 (Fig. 4). Der Auf stoß schlägt mehr Sekundärelektronen heraus als bei 62. Die die Schaufel verlassenden Sekundärelektronen sind den primären Elektronen, die auf die Schaufeln auftreffen, zahlenmäßig beträchtlich überlegen, und es wurde nur zur Veranschaulichung ein einziges Elektron dargestellt.When the delayed electrons from the cathode ray the left side of the screen at cathode potential reduce, e.g. B. along the path 56, the remaining electrons of the beam do not land and return as the modulated beam accelerated along path 57 to the beam generator back to where they meet the first Dynode 21 on. The impact of the returning electrons knocks secondary electrons out of the surface of the dynode and these become the back side of the beam generator from the potential of the screen and the dynode of the second multiplier stage 25 accelerated. Because of the large percentage of the open sieve area and also because of the vertical ones Movement of the secondary electrons, very few hit the sieve wires, and the remaining ones Electrons act on the blades of the dynode as at 59 (Fig. 4). The impact strikes more secondary electrons out than at 62. The secondary electrons leaving the blade are the considerably outnumber primary electrons striking the blades, and it a single electron was shown for illustrative purposes only.
Die Sekundärelektronen, wie bei 62, werden von dem Potential der vorhergehenden Dynode, in diesem Falle der Dynode 21, nicht zu der Schaufel zurückgezogen, da das Sieb 45, welches das gleiche Potential wie die Dynodenschaufel 37 hat, die Schaufel gegen dieses Potential abschirmt. Die Elektronen unterliegen daher der Anziehung durch das höhere Potential des Siebes' und der Dynode der dritten Vervielfachereinheit 26 durch die Schlitze 38 hindurch. Der Vorgang wiederholt sich bei dieser Einheit, und die Sekundärelektronen treten durch die Öffnungen 38 zu der vierten Vervielfachereinheit 27 aus, wo die Vervielfachung in gleicher Weise fortgesetzt wird. Schließlich werden die von der Dynode 28 emittierten Sekundärelektronen direkt von dem Sammelsieb 29 angezogen und gehen durch den Eingangswiderstand 30 der Signalröhre 31, welche das Signal in stark vervielfachter Form zu dem Verstärker überträgt.The secondary electrons, as at 62, are drawn from the potential of the previous dynode, in in this case the dynode 21, not withdrawn to the paddle, because the sieve 45, which is the same Potential like the dynode blade 37 has, which shields the blade against this potential. the Electrons are therefore subject to attraction by the higher potential of the sieve and the dynode of the third multiplier unit 26 through the slots 38. The process repeats itself at this unit, and the secondary electrons pass through the openings 38 to the fourth multiplier unit 27, where the multiplication is continued in the same way. Eventually be the secondary electrons emitted by the dynode 28 are directly attracted to the collecting screen 29 and go through the input resistor 30 of the signal tube 31, which greatly multiplies the signal Transfers form to the amplifier.
Der Aufbau und die Anordnung der beschriebenen Vervielfachereinheiten sind besonders leistungsfähig, da sie die Elektronen zu der Rückseite des Strahlerzeugers hin lenken, weg von dem Nahbereich des von dem Strahlerzeuger auf den Schirm gerichteten Kathodenstrahles. Sie könnenThe structure and arrangement of the described multiplier units are particularly efficient, since they direct the electrons towards the back of the gun, away from that Close range of the cathode beam directed from the beam generator onto the screen. You can
daher die Wirkung des Strahles 'nicht nachteilig' ■ beeinflussen, und die zweite und die folgenden Stufen beeinträchtigen nicht die kritische erste Stufe, Der Aufbau der Einheiten macht es praktisch möglich, Vervielfacher bequem mit einer gewünschten Stufenzahl zu bauen, da leicht mehr oder weniger Einheiten in ihrer Lage über dem Strahlerzeuger angeordnet werden können. • An Stelle einer Dynode der Scheiben-·' oder ίο Schaufelhauart können andere Formen von gelochten Scheiben oder Maschensieben Verwendung ■ finden. . 'hence the effect of the jet 'not detrimental' ■ affect, and the second and subsequent stages do not affect the critical first stage, the structure of the units makes it practical possible to build multipliers conveniently with a desired number of stages, since slightly more or fewer units can be positioned in their position above the jet generator. • Instead of a dynode of the disc or ίο blade type, other forms of perforated Disks or mesh screens are used. . '
Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer besonderen Röhrenform als Ausführüngsbeispiel beschrieben. Sie kann jedoch'bei verschiedenen Arten von Rohren benutzt werden, ohne ihre Zweck- ··-' mäßigkeit einzuschränken. Es lassen .sich verschiedene Ausführungsformen herstellen, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. 20' " . The invention has been described in connection with a particular tubular shape as an exemplary embodiment. However, it can be used with different types of pipes without restricting its usefulness. Various embodiments can be produced without departing from the basic concept of the invention. 20 '".
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