-
Intensitätsgesteuerte Kathodenstrahlröhre Die Erfindung betrifft eine
Kathodenstrahlröhre, bei der der Strahl in seiner Intensität gesteuert wird, insbesondere
für Fernsehzwecke. Es ist bekannt; daß die Größe des auf dem Schirm erzeugten Flecks
in vielen Fällen mit der Strahlintensität schwankt. Dies liegt im allgemeinen daran,
daß die Intensitätssteuerung durch Andern der Spannung am Wehneltzylinder bewirkt
wird, wodurch sich zugleich die elektronenoptischem Verhältnisse ändern. Die Erfindung
beruht auf der Erkenntnis, daß darüber hinaus zusätzliche Schwankungen der Fleckgröße
auftreten, die von der Art der Steuerung unabhängig sind, also z. B. auch dann auftreten,
wenn die Steuerung durch Ablenkung des Elektronenbündels über einer Blende bewirkti
wird. Durch Versuche wurde gefunden, daß diese Schwankung auf einer von der Strahlintensität
abhängigen, ungleichmäßigen Beeinflussung des Bündels durch die Elektronenlinse
beruht.
-
Bei einer Braunschen Röhre einfachster Bauart mit magnetischer Konzentration
ist die Innenwand des Kolbens zum größten Teil mit einem leitenden Wandbelag überzogen,
der auf Anodenpotential liegt. Es ist ferner bekannt, an Stelle eines zusammenhängenden
Wandbelages mehrere den Strahl umschließende zylindrische oder kegelstumpfförmige
Elektroden vorzusehen, die an in Schirmrichtung steigenden Potentialen liegen. Auf
diese Weise kann eine Nachbeschleunigung des Elektronenbündels bewirkte werden,
so daß die Helligkeit: des Flecks gesteigert wird. Demgegenüber bezieht sich die
Erfindung auf eine Röhre, bei der die Elektronen zwischen der Linse und dem Schirm
im wesentlichen gleichbleibende Geschwindigkeiten
besitzen. Erfindungsgemäß
werden bei einer solchen Röhre die Elektroden, die im Bereich der Elektronenlinse
liegen und sich mit der dem Schirm zunächst liegenden, dein Entladungsraum umschließenden
Wandelektrode auf praktisch gleichem Potential {2#nodenpotential) befinden, von
der schirmnahen Elektrode isoliert angeordnet, gesondert aus der Röhre herausgeführt
und über ein: Siebglied hoher Zeitkonstante an die Anodenspannung angeschlossen
oder an ein besonderes Spannungsgerät gelegt. Vorzugsweise «-erden auch die im Bereich
der Ablenkfelder liegenden Elektroden dieser Art mit den im Linsenfeld liegenden
zusammengefaßt und in der beschriebenen Weise geschaltet.
-
Diese Anordnung hat folgenden Vorteil: Ist die Innenwand der Röhre
mit einem einzigen zusaminenhängenden Wandbelag verkleidet, so erfährt das Potential
des Wandbelages in Abhängigkeit von der Strahlintensität gewisse Schwankungen, da
bei starkem Strahlstrom, also hoher Belastung, die Spannung .der Anodenspannungsquelle
naturgemäß etwas absinkt. Dies hat bei normalen Anordnungen auch eine entsprechend
niedrigere Geschwindigkeit der Elektronen im Bereich der Linsen- und der Ablenkfelder
zur Folge. Infolgedessen wird die Konzentrierspule, die stets von demselben Strom
durchflossen ist, eine etwas abweichende Wirkung auf den Strahl haben, als wenn
die Anodenspannung ihren vollen Wert besitzt, wie es bei sehr kleinem Strahlstrom
der Fall ist. Es treten daher Schwankungen des Fleckdurchmessers auf, und zwar zusätzlich
zu den eingangs erwähnten Schwankungen in Abhängigkeit von der Wehneltspannung,
so d'aß bei feiner Rasterung eines Fernsehbildes Störungen auftreten.
-
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist dieser Übelstand beseitigt,
da die Wandelektrode in einen kathodennahen Bereich, in dem sich die Linsen- und
zweckmäßig auch die Ablenkfelder befinden, und einen schirmnahen Bereich unterteilt
ist, auf den die vom Schirm zurückfallenden Sekundärelektronen gelangen. Nur der
schirmnahe Teil nimmt Strom auf, während der kathodennahe Abschnitt praktisch stromlos
ist. Da beide Teile getrennt herausgeführt und über verschiedene Zeitkonstantenglieder
an die Anodenspannung angeschlossen sind, wird das Potential der kathodennahen Voranode
konstant bleiben, während das; der stromaufnehmenden Anode wie bei den bisherigen
Anordnungen schwankt. Im Bereich der Voranode bleibt also die Elektronengeschwindigkeit
unabhängig von der Strahlintensität konstant, so daß die Linse und die Ablenkfeder
stets die gleiche Wirkung auf den Strahl ausüben.
-
Die, Erfindung ist nicht auf Röhren mit magnetischer Konzentration
beschränkt, da ganz entsprechende Überlegungen auch für eine Röhre mit elektrostatischer
Linse gelten. In diesem Fall kann es vorkommen, daß nicht nur eine auf Anodenpotential
befindliche Elektrode im Bereich der Linsenfelder liegt, sondern mehrere. Dies gilt
besonders dann, wenn die Linse schon an sich Elektroden enthält, die beim Betrieb
an die Anodenspannung gelegt werden. Es sind z. B. Dreielektrodenlinsen bekannt,
bei denen die äußeren Elektroden an derselben, im vorliegenden Fall zweckmäßig der
Anodenspannung liegen, während die Mittelelektrode eine abweichende Spannung führt.
-
Im allgemeinen wird die dem Schirm zunächst gelegene, den Strahl umschließende
Elektrode an das höchsite Potential angeschlossen werden. Bei einer Röhre mit elektrostatischer
Konzentration wäre .es zwar an sich denkbar, in der Linse eine auf noch höherem
Potential liegende Elektrode zu verwenden. Dies ist jedoch insofern unzweckmäßig,
als man die höchste zur Verfügung stehende Spannung vorteilhaft auch zur Beschleunigung
der Elektronen auf dem Schirm ausnutzen wird, um ein möglichst helles Bild zu erzielen.
-
Bei der Ablenkung hat die erfindungsgemäße Unterteilung der auf Anodenpotential
befindlichen Elektroden zur Folge, daß der Ablenkwinkel unabhängig von der Strahlintensität
stets derselbe bleibt. Bei den früheren- Anordnungen tritt eine mehr oder weniger
starre Ablenkung auf, je nach der Intensität des Strahls, so daß kein einwandfreier
Bildaufbau möglich ist.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der
Röhre z ist mit 2 das Strahlerzeugungssystem bezeichnet, welches aus der Kathode
und einer Wehneltelektrode besteht. Als Anode dient ein auf der Innenwand der Röhre
niedergeschlagener Wandbelag. 3 ist die Konzen:trierspule, während mit q. schematisch
magnetische Ablenkorgane angedeutet sind. Erfindungsgemäß ist der Wandbelag in zwei
AbschnittfJ 5 und 6 unterteilt, die aber im Gegensatz zu früher vorgeschlagenen
Anordnungen mit Nachbeschleunigung im wesentlichen dasselbe Potential aufweisen,
jedoch unabhängig voneinander herausgeführt sind. Die Unterteilung ist so gewählt,
daß prakitsch nur der rechte Abschnitt 6 Strom aufnimmt. Beide Teile sind über je
ein Zeitkonstantenglied 7 bzw. 8 an die Anodenspannung angeschlossen, wobei jedoch
die Zeitkonstante des Kreises 7 erheblich größer, z. B. etwa 20mal so groß wie die
des Siebgliedes 8 gewählt ist. Es kann zweckmäßig sein, dem schirmnahen Teil 6 gegenüber
dem kathodennahen Teil 5 eine geringe positive Vorspannüng von z. B. ro oder 2o
Volt zu erteilen, um eine Stromaufnahme des kathodennahen Teils 5 mit Sicherheit
zu verhindern.
-
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für Anordnungen, bei denen
das Gerät zur Erzeugung der Anodenspannung einen hohen Innenwiderstand besitzt,
da gerade bei solchen Geräten eine verhältnismäßig große Abhängigkeit der Spannung
von der Belastung auftritt. Diese Verhältnisse liegen besonders dann vor, wenn die
Anodenspannung, wie es bei Fernsehempfangsanordnungen gebräuchlich ist, aus dem
Kippgerät gewonnen wird.