DE908143C

DE908143C - Image splitting tube with storage effect

Info

Publication number: DE908143C
Application number: DEF4601D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Flechsig
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1940-03-09
Filing date: 1940-03-10
Publication date: 1954-04-01

Description

In neuerer Zeit sind Bildzerlegerröhren bekanntgeworden, bei denen der Abtaststrahl mit einer sehr geringen Geschwindigkeit von Null bis höchstens einigen Volt und außerdem senkrecht auf die Speicherelektrode auftrifft. Dies wird dadurch erreicht, daß der Strahl im allgemeinen auf seinem ganzen Wege, vor allem aber im Bereich der Ablenkfelder, einem starken magnetischen Führungsfeld unterworfen wird. Die höchste in der Röhre vorkommende Geschwindigkeit der Elektronen beträgt dabei z. B. 25 Volt. Durch die Überlagerung der Ablenkfeder und des Führungsfeldes entsteht eine Ablenkwirkung, die um 90⁰ gegen die Ablenkrichtung verdreht ist, die bei fehlendem Führungsfeld auftreten würde. Die erste (Zeilen-)Ablenkung wird bei der bekannten Anordnung mit Hilfe zweier einander dicht parallel angeordneter Ablenkplatten vorgenommen, zwischen denen der Strahl parallel zur Plattenebene ausgelenkt wird. Die zweite (Bild-)Ablenkung erfolgt magnetisch.More recently, image splitting tubes have become known in which the scanning beam strikes the storage electrode at a very low speed of from zero to a few volts at most and also perpendicularly. This is achieved in that the beam is generally subjected to a strong magnetic guide field along its entire path, but especially in the area of the deflection fields. The highest speed of the electrons occurring in the tube is z. B. 25 volts. By overlaying the kick-and the guide field a deflection effect which is rotated through 90 ⁰ to the deflection that would occur in the absence of guidance field is created. In the known arrangement, the first (line) deflection is carried out with the aid of two deflection plates arranged closely parallel to one another, between which the beam is deflected parallel to the plane of the plate. The second (image) deflection is magnetic.

Die Erfindung stellt eine Weiterbildung dieser Röhre dar. Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Konstruktion besteht bekanntlich darin, daß wegen der geringen Auftreffgeschwindigkeit des ■Strahls praktisch keine Sekundärelektronen ausgelöst werden, so daß der Störimpuls zumindest zum großen Teil vermieden wird. Das senkrechte Auftreffen bewirkt außerdem, daß die Elektronen bis zu der dem Potential der Speicherfläche entsprechenden Geschwindigkeit abgebremst werden und nicht mit einer merklichen tangentialen Komponente an der Speicheroberfläche entlang gleiten. The invention represents a further development of this tube. The main advantage of the described Construction is known to be that because of the low impact speed of the ■ Beam practically no secondary electrons are triggered, so that the glitch at least for largely avoided. The perpendicular impact also causes the electrons to be decelerated to the speed corresponding to the potential of the storage area and does not slide along the storage surface with a noticeable tangential component.

Es hat sich nun gezeigt, daß sich mit solchen Röhren zwar eine Beseitigung des Störimpulses,It has now been shown that with such tubes, although an elimination of the interference pulse,

nicht aber eine Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber den bislang bekannten Verfahren erreichen läßt. Besonders nachteilig wirkt sich aus, daß die Speicherelektrode von der Rückseite aus ihre wirksame Belichtung erhält. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine solche Röhre mit einer doppelseitigen Speicherelektrode zu betreiben. Es können dadurch erhebliche Vorteile gevronnen werden, im vorliegenden Fall insbesondere, daß ein ίο starkes Absaugfeld auf der belichteten Seite der Mosaikelektrode angewendet werden kann und eine in optischer Hinsicht günstigere Anordnung gewonnen wird, da nunmehr ein gerader Elektronenstrahlengang angewendet werden kann, ohne daß das Photomosaik durch die Signalplatte hindurch belichtet zu werden braucht. Ferner wird es möglich, unter Beibehaltung des geraden Strahlenganges eine von der Speicherelektrode getrennte zusammenhängende Photokathode zu verwenden, die ao in bekannter Weise auf die Speicherelektrode abgebildet werden kann.but not achieve an increase in sensitivity compared to the previously known methods leaves. A particularly disadvantageous effect is that the storage electrode acts from the rear get their effective exposure. The invention is based on the idea of having such a tube to operate a double-sided storage electrode. This can result in considerable advantages be, in the present case in particular that a ίο strong suction field on the exposed side of the Mosaic electrode can be used and an optically more favorable arrangement is obtained is, since now a straight electron beam path can be used without the photomosaic needs to be exposed through the signal plate. It is also possible while maintaining the straight beam path a continuous one separated from the storage electrode To use photocathode, the ao mapped in a known manner on the storage electrode can be.

Erfindungsgemäß wird in einer Röhre der beschriebenen Art eine doppelseitige Speicherelektrode verwendet, bei der die allen Mosaikelementen as gemeinsame Gegenelektrode (Signalplatte), von der jedoch nicht notwendig die Bildsignale abgenommen zu werden brauchen, auf der vom Strahl überstrichenen Seite mit wenigstens der Hälfte der auf sie entfallenden Fläche freiliegt. Während bei den .30 bisher benutzten doppelseitigen Speicherelektroden die Signalplatte zumeist weitgehend oder sogar überall durch eine Isolierschicht abgedeckt war, wird im vorliegenden Fall eine Platte benutzt, die auf der abgetasteten Seite, von den Mosaikelementen abgesehen, möglichst kleine Isolierflächen, aber große, zur Signalplatte gehörige Metallflächen aufweist. Von der gesamten abgetasteten Fläche sollen also nach Abzug des auf die Mosaikelemente entfallenden Anteils wenigstens 4.0 50% durch offen liegende Teile der Signalplatte gebildet werden. Weiter erhält erfindungsgemäß eine auf der abgetasteten Seite zumiindest teilweise freiliegende Signalplatte gegen die Kathode eine geringe positive Vorspannung in der Größenordnung von ¹Ao Volt bis höchstens einigen Volt.According to the invention, a double-sided storage electrode is used in a tube of the type described, in which the counter electrode (signal plate) common to all mosaic elements, from which, however, the image signals do not necessarily have to be taken, on the side swept by the beam with at least half of the counter electrode the allotted area is exposed. While the signal plate of the .30 double-sided storage electrodes used so far was mostly or even completely covered by an insulating layer, in the present case a plate is used which, apart from the mosaic elements, has the smallest possible insulating surface, but large, to the signal plate on the scanned side has associated metal surfaces. Of the total scanned area, after subtracting the portion allotted to the mosaic elements, at least 4.0 50% should be formed by exposed parts of the signal plate. Furthermore, according to the invention, a signal plate which is at least partially exposed on the scanned side is given a slight positive bias against the cathode in the order of magnitude of ¹ Ao volts up to a few volts at most.

Diesen Regeln liegt folgende Überlegung zugrunde. Bei den Mosaikelementen kann eine schädliche Sekundäremission praktisch ohne weiteres unterdrückt werden, indem der Strahlstrom nur so stark bemessen wird, daß die maximal auftretende Photoaufladung innerhalb der auf jedes Element entfallenden Zeit gerade neutralisiert wird. Die Verhältnisse können also so eingeregelt werden, daß jedes Element dem Strahl gerade so viel Strom entnimmt, wie es zur Rückladung auf das Potential Null benötigt. Der Rest des Strahlstroms geht zurück und kann beispielsweise in einem Sekundärelektronenvervielfacher zur Erzeugung der Bildsignale benutzt werden. Wird der Strahlstrom so bemessen, daß er gerade ausreicht, um ein auf den Maximalwert aufgeladenes Element zu entladen, so wird in diesem Fall kein Strom mehr zurückgehen, sondern der Strahlstrom verschwindet vollständig im Element. Es ist klar, daß bei dieser Betriebsweise jeder unnötige Ruhestrom vermieden wird. Trifft der Strahl aber auf ein zur Signalplatte gehöriges metallisches Flächenstück, welches auf Kathodenpotential liegt, so wird dieses keinen Strom aufnehmen, sondern die Elektronen wieder zurücktreiben. Dies gilt erst recht, wenn der Strahl auf Flächen trifft, die durch eine Isolierschicht gebildet werden, wie es bei den nicht von den Mosaikelementen abgedeckten Teilen doppelseitiger Mosaikelektroden meist der Fall ist. Diese Flächen nehmen alsbald ein Gleichgewichtspotential an und treiben von dem Augenblick an ebenfalls alle auftreffenden Elektronen zurück.These rules are based on the following consideration. In the case of the mosaic elements, a harmful Secondary emission can be suppressed practically without further ado by the beam current just so it is largely determined that the maximum photocharge occurring is within the range on each element time is currently being neutralized. The conditions can therefore be regulated in such a way that that each element draws just as much current from the beam as it needs to be charged back to the potential Zero needed. The remainder of the beam current is reduced and can be used, for example, in a secondary electron multiplier can be used to generate the image signals. If the beam current is dimensioned so that it is just enough to get a To discharge the maximum value charged element, in this case no more current will decrease, but the jet stream disappears completely in the element. It is clear that with this Any unnecessary quiescent current is avoided. But if the beam hits the signal plate corresponding metallic surface piece, which is at cathode potential, this will not be Absorb electricity, but drive the electrons back again. This is especially true when the beam encounters areas that are formed by an insulating layer, as is the case with those not by the Mosaic elements covered parts of double-sided mosaic electrodes is mostly the case. These areas immediately assume an equilibrium potential and from that moment on also drive all that hit Electrons back.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die Signalplatte zum größten Teil freiliegt, werden die den isolierenden Oberflächen anhaftenden Nachteile vermieden. Noch bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn sie an eine schwach positive Vorspannung gelegt wird. Dann werden die Elektronen abgesaugt, so daß sie nicht mehr -in den Raum vor der Mosaikelektrode bzw. auf die Elemente zurückfallen können. Da die Vorspannung aber sehr gering ist, treten praktisch auch keine Sekundärelektronen auf, die an sich zu denselben Störungen Anlaß geben könnten. Bei einer Auftreffgeschwindigkeit von höchstens einigen Volt können bekanntlich nur go etwa 10% oder weniger des Strahlstroms an Sekundärelektronen ausgelöst werden.Because the signal plate is exposed for the most part according to the invention, the isolating Adhering disadvantages to surfaces avoided. Even better results are obtained if it is applied to a weakly positive bias. Then the electrons are sucked out, so that they no longer -in the room in front of the Mosaic electrode or can fall back on the elements. Since the preload is very low is, there are practically no secondary electrons, which in themselves give rise to the same disturbances could give. At an impact speed of a few volts at most, it is well known that only go about 10% or less of the beam current can be triggered by secondary electrons.

Durch die Erfindung kann erreicht werden, daß der vom Mosaik fortgehende, durch den Abtaststrahl ausgelöste Elektronenstrom praktisch zu 100% durchmoduliert ist, während sonst stets ein schädlicher Ruhestrom auftritt. Dieser Ausgangsstrom kann von einer Abnahmeelektrode unmittelbar aufgenommen oder, wie beschrieben, in einen Sekundärelektronenvervielfacher geleitet werden.By the invention it can be achieved that the proceeding from the mosaic, through the scanning beam triggered electron flow is practically 100% modulated, while otherwise always on harmful quiescent current occurs. This output current can be obtained directly from a pick-up electrode recorded or, as described, passed into a secondary electron multiplier.

Um die Sekundäremission noch weiter zu unterdrücken, kann es zweckmäßig sein, die freiliegende Oberfläche der Signalplatte mit an sich bekannten Mitteln zu desaktivieren bzw. die ganze Signalelektrode aus einem Metall geringer Sekundäremission, z. B. Nickel, herzustellen.To suppress the secondary emission even further, it may be appropriate to use the exposed surface of the signal plate known per se Means to deactivate or the entire signal electrode made of a metal of low secondary emission, e.g. B. nickel to produce.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Image decomposition tube with storage effect, in which the electrons of the scanning beam are practical with zero speed and preferably perpendicular to the storage electrode on meeting, characterized by a double-sided Storage electrode with at least half of the area swept by the beam exposed parts of the counter electrode (signal plate) common to all picture elements. .

2. Image decomposition tube with double-sided mosaic electrode, the signal plate of which is on the the side swept by the beam is at least partially exposed, in particular according to claim 1, characterized in that the signal plate 1 * 5 weak against the cathode of the tube (fracture

parts of a volt to a few, e.g. B. 3 volts) is positively biased.

3. image decomposition tube according to claim 1 or 2, characterized in that the beam current so is chosen that the maximum charging of the mosaic elements during the on The sweep time that is lost for an element is just being neutralized.

4. image decomposition tube according to claim 1 or 2, characterized in that the from the mosaic returning electrons during scanning are fed into a multiplier.

5. image decomposition tube according to claim 1 or 2, characterized in that the signal plate has a surface of low secondary emissivity on the scanned side.