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Bildwandler-Bildspeicher-Röhre Die Erfindung betrifft die Verbesserung
einer Bildwandler-Bildspeicher-Röhre, wie sie auch unter dem Namen Super-IkKanioskop
bekanntgeworden ist. Bei derartigen Röhren wird ein lichtoptisches Bild des fernzuübertragenden
Gegenstandes .auf einer Fotokathode entworfen, welche entsprechend der jeweiligen
Lichtstärke von jedem Punkt einen Strom von Fotoelektronen aussendet. Diurch ein
elektrostatisches oder elektromagnetisches Linsensystem wird ein Elektronenbild
der Fotokathode auf einem Mosaikschirm entworfen,, welcher von einem Kathodenstrahl
abgetastet wird. Dabei ist die Wirkungsweise beim Sup@er-Ikonioskop derart, daß
jedes auf den Mosaikschirm auftreffende Fotoelektron mehrere Sekundärelektronen
am Mosaikschirm auslöst, so daß auf diesem ein positives Ladungsrelief entsteht,
das von dem Kathodenstrahl abgetastet wird. Bei derartigen Bildwandler-Bildspeicher-Röhren
zeugen sich verschiedene Nachteile, die schwer zu beheben sind. Die am Spellcherschirm
ausgelösten Sekundärel@ektronjen werden nicht sämtlich von der Absauganode ,aufgenommen,
sondern zum Teil auf den Mosaikschirm zurückgeführt, so daß bei der Abtastung das
sogenannte Störsignal auftritt. Die durch elektrische Mittel zu bewirkende Kompensation
dieses Störsignals erfordert einen erheblichen Aufwand. Da ferner beim Super-Ikonoskop
das Elektronenbild von derselben Seite auf dem Mosaikschirm entworfen wird, auf
der auch der Abtaststrahl den Mosaikschirm bestreicht, muß de Ruhelage des Abtaststrahls
in einem Winkel zur Schirmnormalen stehen, so daß zur urverzerrten Übertragung einer
rechteckigen Fläche eine Trapezentzerrung notwendig ist. Diese und andere Nachteile
werden, wie weiter unten aus,-geführt ist, bei der Erfindung vermieden,
Gemäß
der Erfindung ist eine Bildwandler-Bildspeicher-Röhre mit einer Fotokathode, ,auf
der ein optisches Bild des abzutastenden Gegenstandes entworfen wird, und mit elektronischer
Abbildung der Fotoemission auf einem S.p:eicherschirm, den ein von leinier Elektronenschleuder
ausgesandter Kathodenstrahl abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß erstens der Speicherschirm
!als extrem dünne Folie von @gewisser -elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet ist,
auf deren einer Seite das Elektronenbild der Fotoemission erzeugt wird und deren
andere Seite der Kathodenstrahl abtastet, und daß zweitens auf beiden Seiten des
Speicherschirms je ein auf positivem Potential gegen die Elektronenschleuder bzw.
gegen die Fotokathode liegendes Gitter angebracht ist, deren Funktionen aus dem
Folgenden Hervorgehen. Insbesondere liegt das der Fotokathode zugekehrte sehr feinmaschige
Gitter auf :einem Potential, das mehrere Volt niedriger ist als das positive Potential
der letzten Elektrode der Elektronenlinse und das diesem vorzugsweise gleiche Potential
der Anode des Abtaststrahls, so daß die Sekundäremission des Speicherschirms beim
Auftreffen der Fotoelektronen durch die resultierende Potentialverteilung behindert
wird. Für diese ist wesentlich, daß, das Potential des Speicher-Schirmes von dem
der Anode des Abtaststrahls, wie im folgenden gezeigt, abhängt. Es entsteht somit
auf dem Speicherschirm ein negatives Ladungsrelief des Bildes. Dias ebenfalls sehr
feinmaschige Gitter auf der anderen Seite der Folie, welches der Elektronenschleuder
zugekehrt ist, liegt gegenüber deren Kathode auf so hohem positivem Potential, daß
der Abtaststrahl an der Falienoberfläche Sekundärelektronen auslöst, die, da kein
Bremsgitter vorhanden, von ihr nach der Anode des Abtaststrähls abgesaugt werden.
Die Stärke dieses Sekundärelektronenstromes ist, wie weiter unten gezeigt wird,
abhängig von dem Ladungsrelief auf der anderen Seite des- Speicherschirmes gemäß
der Querleitfähigkeit, die eingangs für dien Speicherschirm angenommen wurde. Geeignete
Folien für den Speicherschirm werden weiter unten angegeben.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Abbildung näher erläutert
werden. Ein lichtoptisches Bild des fernzuübertragenden Gegenstandes wird .auf der
Fotokathode z der Bildwandler-Bildspeicher-Röhre i erzeugt. Die Fotokathode, die
wie üblich gekrümmt und durchscheinend hergestellt ist, kann z. B. ,aus Antimon,
das mit Cäsiumdampf aktiviert ist, bestehen. Die Elektroden 3, 4, 5 bilden ein elektrostatisches
Linsensystem, das wie bei b-ekannten Bildwandlern wirkt und daher ein zweckmäßig
verkleinertes Elektronenbild- auf die dünne Speicherfolie 7 wirft. Ddese Speicherfolie
soll eine bestimmte, bei ihrer Herstellung dosierbare Querleitfähigkeit besitzen.
Sie kann z. B. aus .einer durch Einwanderung vom Metallionen leitfähig gemachten
Aluminiumoxydfolie von. etwa 3 bis 4,u Dicke bestehen, deren Herstellungsverfahren
an .anderer Stelle beschrieben ist. Dole Spannung ,an der letzten Elektrode 6 dies
Elektronenlinsensystems mag in der Größenordnung von 3ooo bis io ooo Volt liegen.
Zwischen dieser Elektrode und der Speicherfolie 7 ist ein sehr feinmaschiges Bremsgitter
8 angeordnet, dessen Potential mehrere Volt negativer ist als das 'I Potential,
das die Speicherfolie an der von der Fotokathode .abgewandten abgetasteten Oberfläche
annimmt, so däß der Austritt von etwa entstehenden Sekundärelektronen aus der Speicherfolie
behindert wird. Daher .entsteht auf der von den Fotoelektronen getroffenen Oberfläche
des Speicherschirmes 7 ein Relief von gegen 6 und i i negativen Aufladungen.
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Von .der anderen Seite trifft auf den Speicherschirm der fernsehmäßig
abgelenkte Abt.astkathodenstrahl, der aus (einer Elektronenschleuder 9 kommt und
durch das elektromagnetische Ablenksystem io in der üblichen Weise mit Hilfe von
Sägezahnströmen zeilenweise über den Schirm 7 geführt wird. Vor dem Speicherschirm
ist ,eine Fanganode i i angeordnet, die vorzugsweise etwa auf dem gleichen Potential
U" liegt wie die letzte Elektrode dies elektrostatischen Linsensystems 6. Ihr Potential
kann auch positiver sein. Die Kathode der Elektronenschleuder 9 'befindet sich auf
solchem Potential, daß die Strahlenelektronen mit einer Geschwinfgkeit von ,etwa,
iooo bis 2ooo Volt auf dem Schirm 7 auftreffen und dort Sekundärelektronen erzeugen,
die zur Elektrode i i abgesaugt werden können. Diaher nimmt der Schirm 7 auf der
der Elektrode i i zugekehrten Oberfläche ein etwas oberhalb U" liegendes bzw. noch
stärker positives Ausgangspotential an, während er auf der der Bremselektrode 8
zugekehrten Oberflächetdurch Speicherung des negativen Ladungsreliefs unter der
Wirkung von 8 .ein beträchtlich unterhalb U" liegendes, also im Vergleich hierzu
negatives Potential annimmt. Der bedderseitige erhebliche Potentialunterschied wird
durch die als Elektronenbild auf 7 einfallenden Fotoelektronen dank der Leitfähigkeit
des Schirmes mehr oder weniger ausgeglichen, indem diese geeignet dosiert ist. Indem
die Elektronen während der Bilddauer durch die Dicke der Folie 7 hindurchwandern,
neutralisieren sie die vom Abtaststrahl aufgebaute positive Lösung, die der Abtaststrahl
bei seiner Wiederkehr ,an Bier betrachteten Stelle dann von neuem sprungartig regeneriert.
Der so hervorgerufene Spannunsstoß, der abhängig ist von dem sekundlichen Zufluß
der an dem betreffenden Punkt :auftreffenden Fotoelektronen und damit von der Helligkeit
des entsprechenden Punktes der Fotokathode 2, bestimmt dien beim Abtasten frei werdenden
Signalhub, der an dem mit der Fanganode i i verbundenen Außenwiderstand 12 ,abgenommen
werden kann. Zur kapazitiven Signalabnahme ist die Fanganode mit einem Netz 13 versehen,
das äußerst nahe an der Oberfläche des Speicherschirmes 7 liegen soll. Man kann
das Netz direkt an der Speicherelektrode anliegen lassen, wenn man seine diese berührende
Oberfläche leicht anoxydi@ertoder auf andere Weise hoch isolierend macht. Besonders
vorteilhaft ist es., das Netz in diesem Falle direkt als Träger für die Speicherfolie
7 zu benutzen.
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Im folgenden seien nochmals die Vorteile der erfindungsgemäfjen Anordnung
,gegenüber bekannten
Anordnungen zusammetigefaßt. Man erhält einen
besonders einfachen Aufbau der Röhre, da kein seitlicher Ansatz für den abtastenden
Kathodenstrahl notwendig ist. Man erspart gleichzeitig die sonst erforderliche Trapezentzerrung
und erhält dank der negativen Aufladung der Speicherfolie durch die Fotoelektronen
einen größeren Signalhub als beim bekannten Sup,er-Ikonoskop. Gleichzeitig vermeidet
man das Störsignal, so daß, eine Störsignalkompensation in Fortfall kommt. Das ganze
System kann rein elektrostatisch aufgebaut werden, ohne daß Fokussierungsmagn@ete
wie bei anderen geradlinig aufgebauten Abtaströhren notwendig sind.