DE945942C - Elektrostatische Speicherroehre vom Kathodenstrahlroehrentyp und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 19. JULI 1956

/ ΙΟΙ22 VIII C / 21g

Sindelfingen (Württ.)

Zusatz zum Patent 940

In dem Hauptpatent 940 182 ist eine elektrostatische Speicherröhre vom Kathodenstrahlröhrentyp mit elektronenoptischer Strahlablenkung und Strahlbündelung sowie mit einem vom Elektronenstrahl beaufschlagten nichtleitenden Ladungsbildschirm mit rückseitiger metallischer Belegung beschrieben, bei der dem innerhalb des Röhrenkolbens angeordneten Ladungsbildschirm auf der der Elektronenquelle zugewandten Seite kreuzweise gelegte und als Sperrgitter benutzte Gitterdrähte, die vorzugsweise auf der Schirmfläche aufliegen, zugeordnet sind, deren Enden von einem dielektrischen Rahmen straff gehalten sind, dessen Öffnung durch die Bildschirmflache zugedeckt und dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem der Gitterdrähte angepaßt ist.

Indem unterscheidbare Ladungszustände auf der Bildschirmoberftäche hergestellt werden, wird der Kathodenstrahl auf ein Elementargebiet gerichtet. Die dadurch emittierten Sekundärelektronen werden von einer nahe dem Schirm angebrachten Kollektorelektrode angezogen. Das bombardierte Gebiet sucht gegenüber der Kollektorelektrode ein wirksames Potential anzunehmen. Die Ladung dar-

auf wird durch Modulation des der Stützplatte zugeführten Potentials bestimmt. Sobald die Stützplatte negativ gehalten wird, wenn der Kathodenstrahl abgeschaltet wird, wird das bombardierte Gebiet positiv in bezug auf das wirksame Kollektorpotential. Wird hingegen ,die Stützplatte nicht moduliert oder ein modulierender Impuls vor dem Ablenken des Strahles beendet, bleibt das Elementargebiet auf einem Gleichgewichtspotential in bezug

ίο auf die wirksame Kollektorspannung.

' Bei der Röhre gemäß dem Hauptpatent wird auf oder nahe bei der Oberfläche des Dielektrikums eine feine Schirmgitterelektrode angebracht. Sie dient zur Abschirmung der Elementargebiete untereinander und zur Verminderung der Rückverteilung der Sekundärelektronen. Diese Wirkung tritt während des Bombardements eines Elementargebietes einer Röhre auf, wenn einige der emittierten' Sekundärelektronen eine Raumladung bilden und lieber auf den Bildschirm zurückfallen als zu dem Kollektor wandern. Da ja einige der Schirmgebiete mit Bezug auf den Kollektor positive Ladungen wiedererlangen können, besteht für diese Sekundärelektronen Neigung, sich rückzuverteilen und die in der Nachbarschaft in unbombardierten Gebieten hergestellten Ladungszustände zu neutralisieren. Diese Aktion ist jedoch auch von der Anfangsgeschwindigkeit der Sekundärelektronen abhängig.

Zur Verminderung dieser Rückverteilung wird bei dem Hauptpatent das Sperrgitter in unmittelbarem Kontakt mit der Schirmoberfläche angebracht und das wirksame Kollektorpotential auf einem Wert zwischen denen dieser beiden Elektroden gehalten.

Zur Bestimmung, welcher der beiden Ladungszustände in einem bestimmten Gebiet herrscht, wird dieser Fleck auf dem Schirm bombardiert und ein Ausgangssignal von der Stützplatte abgenommen.

Es wurde gefunden, daß auch eine Fehlspannung an der Stützplatte während dieses Zeitabschnittes auftritt und auch während der Zeit, wo der Strahl abgeschaltet ist. Diese Spannung erhöht den. Geräuschpegel oder den Grad der Spannungsdifferenz, die man bei der Feststellung erhält, welcher der beiden Ladungszustände zuvor herrschte. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei den Röhren gemäß dem Hauptpatent den Bildschirmaufbau zu verbessern, wodurch der Geräuschabstand der Signale vergrößert und die Unterscheidungsfähigkeit zwischen den charakteristischen Ladungszuständen verbessert wird. Dies geschieht, indem erfindungsgemäß die Oberfläche des mit dem Sperrgitter in Kontakt stehenden BiId-Schirmdielektrikums zur Erzielung eines wirksamen Abstandes aufgerauht bzw. mit einem isolierenden Schleifmittel überzogen ist. Damit dieser Abstand insbesondere auch dann einwandfrei aufrechterhalten wird, wenn zum Entgasen, der Röhre die Elektroden stark erhitzt werden, ist es zweckmäßig, auf der Rückseite des Bildschirmes eine Feder anzubringen, die insbesondere den mittleren Teil des Bildschirmes gegen das Sperrgitter drückt.

Ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgendem beschrieben:

Fig. ι stellt eine Speicherröhre vom Sperrgittertyp dar;

Fig. 2 ist eine Ansicht des Bildschirmaufbaues für die in Fig. 1 gezeigte Röhre und stellt das Sperrgitter und die Bildschirmteile mit näheren Einzelteilen im rechten Winkel zur ersten Figur dar.

Die Speicherröhre enthält eine Hülle ι aus Glas oder anderem geeignetem Material, in der ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 2 zur Erzeugung und Ausrichtung eines Elektronenstrahles auf den Bildschirm angeordnet ist. Der Strahl wird von einer Heizkathode 4 erzeugt und durch Steuerung einer gelochten Steuerelektrode 5 eingeschaltet. Eine Anode 6 ist in Richtung mit dem Strahl angeordnet und beschleunigt die von der Kathode 4 ausgesandten Elektronen. Die Elemente 7, 8 und g_A sind Focuselektroden, und Element g_B ist eine Schirmelektrode. Sie sind aus gelochten Metallscheiben geformt und in Abständen entlang dem Strahl angeordnet. Paare von vertikalen und horizontalen Ablenkplatten iOy und lo# -richten den Strahl auf besondere Teilgebiete der Bildschirmoberfläche 3, wie es in üblicher Weise bei der Bildschirmabtastung geschieht. Eine Kollektorelektrode 11 ist in Abstand von einem Sperrgitter 12 angeordnet, und dieses wird in innigem Kontakt mit der beaufschlagten Oberfläche des dielektrischen Bildschirms 3 gehalten. Eine Stützplatte 13 ist auf der entgegengesetzten Bildschirmoberfläche angebracht, z. B-. durch das nach bekannten Verfahren vorgenommene Aufdampfen von Aluminium.

Die Bildschirmanordnung enthält die Kollektor- und Sperrelektroden, den dielektrischen Bildschirm und die Stützplatte, die in'einem Rahmen 14 aus rostfreiem Stahl angeordnet ist, wie es in Fig. 2 im einzelnen gezeigt ist. Die Gitter 11 und 12 werden von getrennten Rahmenteilen 15"und 16 getragen und innerhalb des Rahmens 14 so gelagert, daß sie durch einen Zwischenraum von ungefähr 0,25 mm getrennt sind. Die Teile 15, und 16 sind aus einem keramischen Material, gefertigt, das einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der mit dem der Gitterdrähte vergleichbar ist, damit die Teile während des Entgasens und des Betriebes gleiche Ausdehnung und Zusammenziehung erfahren. Doch können auch andere, ähnliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisende Materialien verwendet werden.

Wie im einzelnen anderweitig beschrieben, enthält das Kollektorgitter Litzen aus 0,015 mm Wolframdraht in sechs Windungen pro mm. Das Sperrgitter enthält zwei Lagen von über Kreuz gewickelten Wolframdrähten zu 15 Windungen pro mm mit den Kollektordrähten in einem Winkel von 45° zu den Sperrgitterdrähten angeordnet.

Der Bildschirm 3 ist aus Glimmer hergestellt und wird in Kontakt mit 'dem Rahmen 16 durch die erste Lage Sperrgitterdrähte gehalten, so daß diese Gitterdrähte 12 in unmittelbarem Kontakt mit der Oberfläche stehen, die der Elektronenkanone gegen-

übersteht. Es wurde gefunden, daß durch das Schneiden des Glimmerbildschirmes in die gewünschte Gestalt und Abmessungen die Kanten kleine Unregelmäßigkeiten aufweisen und die Oberfläche nicht genau flach ist, so daß etwas Abstand zwischen den Sperrgitterdrähten und Teilen der Bildschirmoberfläche auftritt. Zur Vermeidung dieses Nachteiles wird eine Feder 17 innerhalb des Rahmens 15 derart angebracht, daß sie gegen die mittlere Bildschirmfläche drückt, so daß diese genügend 'weit herausgebogen wird. Hierdurch werden die Drähte in wirklich innigem Kontakt mit dem Bildschirm über ihre ganze Länge gehalten.
Die Feder 17 ist im rechten Winkel zu derDraht-

!5 lage unmittelbar auf der Bildschirmoberfläche angebracht, wie es aus Fig. 2. ersichtlich ist, und sucht auf diese Weise weiterhin Kontakt zwischen den einzelnen Drähten der ersten und zweiten Lage aufrechtzuerhalten, die das Sperrgitter bilden.

Wie oben erwähnt, entsteht eine Geräuschspannung am Stützplattenpol, und es hat den Anschein, daß sie durch den Impuls erzeugt würde, der dieser Elektrode im Schreibrhythmus zugeführt wird. Jedoch tragen zu seinem Vorhandensein andere Röhrenzustände bei. Es wurde gefunden, daß diese Geräuschspannung wesentlich dadurch vermindert werden kann, daß man auf die beaufschlagte Oberfläche des Bildschirmes eine Hülle aus pulverförmigem Isoliermaterial, wie Magnesiumoxyd, aufbringt. Andere isolierende Oxyde — wie Aluminiumoxyd — können noch besser als Magnesiumoxyd benutzt werden. Es wurde festgestellt, daß zusätzliche Isoliermaterialien der Phosphorklasse, wie Magnesiumwolframat und Zinksulfid, in dieser Beziehung eine bessere Wirkung hervorbringen. Beim Gebrauch von Phosphormaterialien kann die Stützplatte aus einem durchscheinenden Leiter hergestellt werden, der auf der Oberfläche des dielektrischen Bildschirmes so aufgebracht ist, daß die beaufschlagte Gegend sichtbar beobachtet werden kann. Ein weiteres Verfahren zur Behandlung der Bildschirmoberfläche, das noch zufriedenstellendere Ergebnisse erzielen läßt, besteht in einem Schleifen bzw. Abreiben der Bildschirmoberfläche mit einem Schleifmittel von einem der obenerwähnten gepulverten Materialien, z. B. Aluminiumoxyd. Dieses Verfahren rauht die Oberfläche des Glimmers auf und erzeugt einen wirksamen Abstand zwischen dem Bildschirm und der benachbarten Lage Gitterdrähte von einem Bruchteil eines tausendstel Millimeters. Zusätzlich werden einige der als Schleifmittel benutzten Aluminiumoxydteilchen bei dem Schleifen in den Bildschirm gepreßt.

Als Ergebnis der oben beschriebenen Behandlungsweise der Oberfläche und des Aufbaues zur Erzielung gleichmäßigen Kontaktes zwischen der behandelten Oberfläche und den Gitterdrähten über die Oberfläche hinweg sind die Rückverteilung und der Abstand zwischen Signal- und Geräuschpegel bei der Speicherröhre wesentlich verbessert.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrostatische Speicherröhre vom Kathodenstrahlröhrentyp mit elektronenoptischer Strahlenbündelung und Strahlablenkung sowie mit einem vom Elektronenstrahl angestrahlten nichtleitenden Ladungsbildschirm mit rückseitiger metallischer Belegung und bei der dem innerhalb des Röhrenkolbens angeordneten dielektrischen Ladungsbildschirm auf der der Elektronenquelle zugewandten Seite kreuzweise gelegte und als Sperrgitter benutzte Gitterdrähte, die vorzugsweise auf der Schirmfläche aufliegen, zugeordnet sind, deren Enden, von einem dielektrischen Rahmen straff gehalten sind, dessen öffnung durch die Bildschirmfläche zugedeckt ist und dessen Wärmeausdehnungs- So koeffizient dem der Gitterdrähte angepaßt ist, nach Patent 940 182, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des mit dem Sperrgitter in Kontakt stehenden Bildschirmdielektrikums zur Erzielung eines wirksamen Abstandes aufgerauht bzw. mit einem isolierenden Schleifmittel überzogen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des mit dem Schirmgitter in Kontakt stehenden Bildschirmdielektrikums mit einem isolierenden Metalloxyd, z. B. Aluminiumoxyd, vorzugsweise zusammen mit Materialien der Phosphorgruppe bedeckt ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm (13). durch eine Feder (17) gegen das Sperrgitter (12) gedruckt wird.
4. 4. Verfahren zur Herstellung von Speicherröhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildschirmdielektrikum durch Schleifen der Oberfläche aufgerauht wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen ein isolierendes Pulver, wie Magnesium oder Aluminiumoxyd, verwendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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