DE963066C - Speicherroehre - Google Patents

Description

Es ist bereits eine Speicherröhre vorgeschlagen worden, die in einer luftleeren Hülle folgende Teile besitzt:

ι. Eine ebene dielektrische Platte mit parallelen Seiten, die auf einer gleichfalls ebenen leitenden Platte aufgebracht ist, wobei das verwendete Dielektrikum einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand besitzt.

2. Einen zur Achse geneigten Elektronenstrahlerzeuger, der es gestattet, die Platte durch Ablenkung des ausgesandten Elektronenstrahls abzutasten.

3. Ein ebenes, zur Platte paralleles Gitter mit einem in bezug auf das Potential der Platte und auf das der Kathode, die den Elektronenstrahl aussendet, stark positiven Potential, um hierdurch die von der Platte unter dem Aufprall des Elektronenstrahls ausgesandten Sekundärelektronen zu beschleunigen.

4. Eine Elektronenlinse, die die Achse der Platte als optische Achse besitzt und deren Brennebene durch den Ablenkmittelpunkt des Elektronenstrahlerzeugers geht, wobei das Potential dieser Linse kleiner als das des Gitters ist.

Ein solches System gestattet im wesentlichen: erstens auf einer Kollektorelektrode, die auf ein geeignetes Potential gebracht ist, alle Primärelektronen zu konzentrieren, die auf Grund des

Potentials der Platte von dieser reflektiert werden Diese Elektrode ist in der Brennebene der Linse außerhalb der Linsenachse angebracht;

zweitens auf einer Kollektorelektrode, die die Achse der Röhre als Achse hat und die im Brennpunkt der Linse angebracht ist, die Elektronen zu konzentrieren, die unter dem Aufprall des von der Kathode ausgesandten Elektronenstrahls durch Sekundäremission auf der Oberfläche der Platte ίο erzeugt werden.

Ein solches System gestattet in Verbindung mit geeigneten Stromkreisen, insbesondere wenn man der Spannung der metallischen Platte passende Werte gibt, einmal auf der Oberfläche der Platte in Form von elektrischen Ladungen, die entweder positiv oder Null sein können, ein Bild aufzuzeichnen, das zwei Tönungen besitzt, und dieses während einer unbestimmten Zeitdauer periodisch wiederzugeben.

Die Aufzeichnung des Bildes erfolgt mit schnellen Elektronen, d. h. indem man das Potential der Platte auf einen solchen Wert bringt, daß ihre Sekundärelektronenausbeute größer als 1 ist, wobei eine Einrichtung den Strahl durch »Alles oder Nichts« moduliert, d. h. den Strahl ganz ein- oder ganz ausschaltet.

Die Auswertung vollzieht sich mittels langsamer Elektronen, wobei die Platte auf das Potential Null zurückgeführt wird. Es ergeben sich somit zwei Fälle:

Die Elektronen erreichen einen ungeladenen Punkt der Oberfläche, sie werden durch Spiegelung reflektiert und von der Linse auf der die reflektierten Primärelektronen sammelnden Kollektorelektrode gebündelt. Da ihre Anfangsgeschwindigkeit groß ist (durch das hohe Gitterpotential bestimmt), durchlaufen sie die Potentialsperre, die die Linse am Ausgang des Gitters aufrichtet.

Die Elektronen erreichen einen positiv geladenen Punkt. In diesem Fall wird der Beschüß so geregelt, daß selbst dann, wenn das Potential der Platte auf Null zurückgeführt ist, die Sekundäremissionsausbeute in den geladenen Punkten größer als ι ist. Die Oberfläche ladet sich somit auf das Gitterpotential auf.

Die Sekundärelektronen erreichen das Gitter mit einer niederen Geschwindigkeit und werden durch die Linse angehalten.

Ein solches System hat nichtsdestoweniger den Nachteil, daß Aufzeichnung und Auswertung nicht gleichzeitig durchgeführt werden können, was bei gewissen Anwendungen von Nutzen wäre.

Die Erfindung betrifft eine Speicherröhre, die von diesem Nachteil frei ist.

Erfindungsgemäß enthält die Elektronenoptik in einem luftleeren Gefäß einzeln oder in Verbindung miteinander die folgenden Teile:

1. Ein ebenes dielektrisches Blättchen mit parallelen Flächen, von denen eine auf einer ebenen Metallplatte ruht.

2. Eine erste Elektronenoptik, die eine emittierende Kathode, ein Steuergitter und einen zur Achse der Platte geneigten Elektronenstrahlerzeuger enthält und auf der Seite der freien Fläche des Blättchens in dem Gefäß angeordnet ist. Die Kathode dieser Optik ist auf ein festes Potential gebracht, welches dem Potential der Platte gleich ist.

3. Eine zweite Elektronenoptik, die dieselben Teile wie die vorhergehende enthält und deren Elektronenstrahlerzeuger die Achse der Platte zur Achse hat. Diese Optik ist ebenfalls auf der Seite der freien Fläche der Platte angeordnet. Die Kathode dieser Optik ist auf ein Potential gebracht, das kleiner als das der Platte und so gewählt ist, daß ein Beschüß der Platte durch Elektronen, die von dieser Optik ausgesandt werden, eine Sekundäremissionsausbeute zur Folge hat, die größer als 1 ist.

Diese beiden Optiken enthalten Einrichtungen zur Ablenkung der ausgesandten Elektronenstrahlen, so daß diese das Blättchen abtasten können.

4. Ein ebenes Metallgitter, das zu dem Blattchen parallel ist, zwischen dieser und den beiden Optiken liegt und auf ein in bezug auf die Platte hohes Potential gebracht ist, wobei dieses Gitter in deren Nähe angebracht ist.

Eine zwischen dem Gitter und diesen Elektronenoptiken angebrachte Elektronenlinse, deren optische Achse mit der Achse der Platte übereinstimmt und deren Brennebene durch die Ablenkmittelpunkte der beiden Elektronenstrahlen geht, gestattet, auf einer seitlich der Achse in ihrer Brennebene angeordneten Kollektorelektrode die Primärelektronen wieder aufzufangen, die von der ersten Elektronenoptik mit zur Achse geneigtem Strahlerzeuger ausgesandt werden und die von dem erwähnten Blättchen reflektiert werden. Mit einer solchen Anordnung kann man eine Reihe von Signalen in Form von positiven elektrischen Ladungen auf der Oberfläche des Blättchens aufzeichnen, wobei dieses zu diesem Zweck durch Elektronen bombardiert wird, deren Geschwindigkeit so ist, daß die Sekundäremissionsausbeute größer als 1 ist. Die erwähnten Elektronen werden von der Optik ausgesandt, die in der Achse der Platte liegt. Die Signale werden durch Beschüß mit Elektronen wiederhergestellt, deren Aufprall- no geschwindigkeit so ist, daß die Sekundäremissionsausbeute kleiner als 1 wird, wobei diese Elektronen von der Optik ausgesandt werden, die zur Achse geneigt ist. Die betreffenden Potentiale der beiden Kathoden sind geeignet gewählt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die luftdicht abschließende Umhüllung von einem Glaskolben gebildet, auf dessen Innenseite ein metallischer Belag aufgebracht ist. Dieser Glaskolben wird auf das Potential der Masse gebracht.

Das erwähnte Metallgitter befindet sich auf dem Potential des Kolbens. Es sind Einrichtungen (z. B. eine Gleichspannungsquelle) vorgesehen, um die Metallplatte auf ein stark negatives Potential zu bringen (in der Größenordnung von 1000 Volt).

Die Kathode der Elektronenoptik, die zur Achse geneigt ist, befindet sich auf dem Potential der Platte.

Das Potential der Kathode der anderen Elektronenoptik ist niedriger als das der Platte und unterscheidet sich von diesem durch eine Spannung in der Größenordnung von ioo Volt.

Die erwähnte Elektronenlinse ist in Form eines Metallringes ausgeführt, der seinen Mittelpunkt

ίο auf der Achse der Platte hat. Das dielektrische Blättchen, das auf dieser Platte aufliegt, hat die Form einer Kreisscheibe mit derselben Achse wie die Platte. Der genannte Ring ist auf einem geringeren Potential als der Glaskolben. Die KoI-lektorelektrode hat ein höheres Potential als der Glaskolben.

Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung wird die genannte Elektronenlinse durch den Kolben gebildet, wobei das Gitter auf einem höheren Potential als der Kolben liegt.

Gemäß der Erfindung ist diese Speicherröhre mit an sich bekannten elektronischen Schaltungen verbunden, um vorzugsweise die folgenden Vorgänge ausführen zu können.

i. Auf der Oberfläche des dielektrischen Blättchens wird durch Aufbringen von elektrischen Ladungen fester Größe .an diskreten Punkten des Blättchens ein Bild mit zwei Tönungen aufgezeichnet und periodisch wiedergegeben.

Zu diesem Zweck wird eine Speicherröhre von dem oben beschriebenen Typ mit einer Reihe elektrischer Kreise verbunden, wovon die ersten mit der Elektronenoptik verbunden sind, die sich in der Achse der Platte befindet und die das Aufzeichnen des Bildes ermöglichen, während die zweiten mit der Elektronenoptik verbunden sind, die zur Achse geneigt ist und die Wiedergewinnung der Bildsignale ermöglichen. Die ersten dieser Kreise enthalten:

a) Anordnungen, die z. B. mit dem Steuergitter der Elektronenoptik verbunden sind, die in der Achse des Blättchens liegt, und die es ermöglichen, die Elektronenemission im Takte elektrischer Signale von geeigneter Form, z. B. Impulsform, zu unterbrechen;

b) eine an sich bekannte Einrichtung zur Ablenkung des Elektronenstrahls, die die ganze oder teilweise Abtastung der Platte entsprechend einem bestimmten Raum- und Zeitgesetz durchführt.

Diese Abtastung kann in aufeinanderfolgenden Zeilen, wie z. B. beim Fernsehen, vorgenommen werden.

Infolge dieser Abtastung werden die Punkte der Platte in zwei Kategorien unterteilt, je nachdem ob sie einem Elektronenaufprall unterworfen waren oder nicht. Die Punkte, die keinem Aufprall unterlagen, bleiben auf dem Potential der metallischen Platte. Die anderen Punkte werden auf ein festes Potential gebracht, welches in bezug auf das Potential der Platte genügend hoch und dem Gitterpotential benachbart ist, damit die von der zur Achse geneigten Optik kommenden Elektronen in diesen Punkten eine Sekundäremissionsausbeute geben, die größer als 1 ist, was durch eine ausreichende Stärke des aufzeichnenden Elektronen-Strahls erreicht wird.

Die zweiten dieser Kreise enthalten einen mit der Kollektorelektrode der Röhre verbundenen Ausgangskreis. Diese Kollektorelektrode ist dazu bestimmt, die Primärelektronen zu empfangen, die von den Teilen des Blättchens reflektiert werden, die auf dem Kathodenpotential der Optik sind, die zur Achse geneigt ist.

Sie enthalten ferner Ablenkeinrichtungen, die die Abtastung der Platte durch den Elektronenstrahl, der von der Auswertungsoptik ausgesandt wird, gemäß einem bestimmten Zeit- und Raumgesetz durchführt, das von dem Gesetz der aufzeichnenden Abtastung verschieden sein kann. Diese Einrichtung ist mit Einrichtungen verbun- -80 den, welche es ermöglichen, diese Abtastung willkürlich oder periodisch zu wiederholen.

Während die schnellen Elektronen von der in der Achse befindlichen Optik ausgesandt werden, werden die .langsamen Elektronen von der zur Achse geneigten Optik ausgesandt. Aufzeichnung und Auswertung können gleichzeitig durchgeführt werden. Tatsächlich rufen die von dem axialen, aufzeichnenden Elektronenstrahlerzeuger herrührenden Elektronen Sekundär elektronen hervor, die entweder (am Anfang der Aufzeichnung) durch das Gitter beschleunigt und in Richtung auf den Ablenkmittelpunkt des aufzeichnenden Strahls konzentriert oder (wenn die geladenen Punkte ein Potential erreicht haben, das dem höheren Gleichgewichtspotential genügend nahe kommt) durch die Linse angehalten werden.

Das Aufzeichnen der Bahn eines beweglichen Gegenstandes auf der Platte und das Festhalten der Spur in den aufeinanderfolgenden Stellungen des Gegenstandes läßt sich mit Hilfe derselben Kreise erreichen wie der vorhergehende Vorgang. Das aufgezeichnete Bild kann das einer Panoramadarstellung auf dem Leuchtschirm eines Radargeräts sein, wobei eine der beiden Tönungen durch die Echos des reflektierenden Gegenstandes, die andere durch das Fehlen der Echos erzeugt wird. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die periodische Wiederaufzeichnung eines solchen Bildes durchzuführen.

Die von festen Gegenständen herrührenden Echos überlagern sich. Die sich bewegenden Gegenstände lassen auf der Platte eine Spur zurück, die die Bahn ihrer Bewegung darstellt. Bei einem solchen Vorgang wird der Elektronenbeschuß in derselben Weise geregelt wie in dem vorstehend beschriebenen Fall, so daß die Auswertung die Ladung des Blättchens nicht auslöscht.

2. Umwandlung der Fernsehbildnorm. Für einen derartigen Vorgang wird der aufzeichnende Elektronenstrahl in der Stromstärke mit Hilfe einer an sich bekannten Bildverstärkerkette moduliert, die im Takte elektrischer Bildsignale gemäß einer ersten Abtastnorm auf das Steuergitter einwirkt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, damit die Abtastung des Blättchens gemäß dieser Norm er-

folgt. Die Elektronenabgabe des Strahlerzeugers wird nun derart geregelt, daß die auf einen Punkt aufgezeichneten positiven Ladungen ein genügend niedriges Potential verursachen, damit die von dem auswertenden Strahl herrührenden Elektronen jedesmal die aufgezeichneten Ladungen auslöschen. Die mit dem auswertenden Elektronenstrahlerzeuger verbundenen Einrichtungen ermöglichen dem Elektronenstrahl, das Blättchen der zweiten ίο Norm gemäß abzutasten. Die nach dieser zweiten Norm ausgesandten Signale werden dann von der Kollektorelektrode an eine an sich bekannte Bildverstärkerkette abgegeben.

Ein solches System ist anwendbar, wenn die Bildzahl je Sekunde für die beiden Normen dieselbe ist, die Bilder synchronisiert sind und nicht mit Zeilensprungverfahren gearbeitet wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. ι ein Schema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung unter denselben Bedingungen,

Fig. 3 ein Beispiel eines Prinzipschemas für das Aufzeichnen eines Bildes in zwei Tönungen und seine periodische Wiederherstellung,

Fig. 4 das Schema eines Schaltungsbeispiels zur Umwandlung der Fernsehbildnorm.

Fig. ι stellt ein Ausführungsbeispiel der Röhre gemäß der Erfindung im Schnitt durch die Symmetrieebene der Röhre dar. In dieser Figur stellt 1 die das Vakuum dicht umschließende Hülle der Röhre dar, die im Innern mit einem metallischen Belag 6 bedeckt ist. 2 ist ein dielektrisches Blättchen, z. B. ein Glimmerblättclien, das mit einer Fläche auf einer metallischen Platte 3 anliegt. Das Blättchen hat die Form einer Kreisscheibe, die dieselbe Achse wie die metallische Platte hat. 4 stellt ein ebenes Metallgitter dar, das parallel zur freien Oberfläche des Blättchens ist und in bezug auf dieses auf ein hohes positives Potential V_s gebracht ist. Die Entfernung zwischen Gitter und Platte ist nicht kritisch und kann in der Größenordnung eines Zentimeters sein. Die Maschenweite des Gitters ist geringer als die Ouerschnittsfläche der in der Röhre erzeugten Elektronenstrahlen.Ziffer I bezeichnet eine erste Elektronenoptik, deren Anode 7 zur Plattenachse geneigt ist und die eine Kathodes enthält, welche das Potential der metallischen Platte besitzt, sowie ein Steuergitter 12 und ein Ablenkplattensystem 8. Der Ablenkmittelpunkt des ausgesandten Elektronenstrahls ist mit C₁ bezeichnet. Eine in Form eines Metallringes ausgeführte Elektronenlinse 9, die dieselbe Achse wie die Platte hat, befindet sich zwischen der Optik I und dem Gitter 4. Dieser Ring ist auf ein Potential gebracht, das geringer ist als das des Gitters, aber höher als das der Platte. Die Linse ist so berechnet, daß ihre Brennebene durch den Punkt C₁ geht. Die Primärelektronen werden von der Optik I ausgesandt, von dem Blättchen 2 reflektiert und dann auf einer Elektrode 10 konzentriert, die sich außerhalb der Achse in der Brennebene der Linse befindet.

Eine zweite Elektronenoptik II, die ebenso wie die erste aus einer Kathode 13, einem Gitter 14 und eines mit Ablenkplatten^ versehenen Elektronenstrahlerzeugers 15 gebildet wird, befindet sich in der Achse der Platte. Die Kathode dieser Einrichtung ist auf ein in bezug auf die Platte negatives Potential gebracht. Dieses Potential hat einen genügend hohen Absolutwert, damit die ausgesandten Elektronen mit einer solchen Geschwindigkeit auf dem Blättchen ankommen, daß die sich daraus ergebende Sekundäremissionsausbeute größer als ι wird. Der Ablenkmittelpunkt C₂ des Elektronenstrahls befindet sich in der Brennebene der Linse 9. Das in Fig. 1 dargestellte Prinzipschaltbild zeigt, daß der Röhrenkolben ebenso wie das Gitter 4 an Masse liegen. Die Linse 9 ist auf ein (um etwa 100 Volt) niedrigeres Potential als das Massepotential gebracht. Platte 3 und Kathode 5 sind auf ein gleiches negatives Potential in der Größenordnung von 2000 Volt gebracht. Die Kathode 13 befindet sich auf einem Potential, das einer Sekundärelektronenausbeute auf dem Blattchen entspricht, die größer als 1 ist. Dieses Potential ist in der Größenordnung von 2100 Volt in bezug auf die Masse.

Die Beschleunigungsanoden sind z. B, auf dem Potential des Gitters 4. Die Steuerelektroden 12 und 14 besitzen ein etwas geringeres Potential als die ihnen entsprechenden Kathoden, deren Potential vorhergehend angegeben ist.

Die Optik II sendet den aufgezeichneten Elektronenstrahl aus. Die Potentialdifferenz V₁ zwisehen ihrer Kathode und der Platte 3 ist höher als V₁. Wenn man als Ausgangspotential das Potential der Kathode 13 nimmt, ist V₁ das Potential der Platte, bei welchem auf dem Blättchen 2 einfallende Elektronen durch den Aufprall auf diesem Sekundärelektronen auslösen, deren Anzahl derjenigen der einfallenden Primärelektronen gleich ist, oder mit anderen Worten, V₁ ist das Potential, für welches die Sekundäremissionsausbeute gleich 1 ist. In den Aufprallpunkten der Elektronen, die von dem Elektronenstrahlerzeuger II herrühren, erscheinen dann auf dem Blättchen positive Ladungen, die das Potential dieser Punkte bis auf ein Potential V erhöhen, und zwar in Abhängigkeit von der Elektronenzahl, die jeder Punkt empfängt.

Die Kathode des Elektronenstrahlerzeuger I dagegen befindet sich auf demselben Potential wie die Platte 3. Folglich wirkt das Blättchen 2 in seinen nicht geladenen Punkten auf die von ihr ausgesandten Elektronen wie ein Spiegel. Die Primärelektronen, welche unter der Einwirkung der Linse 9 alle unter demselben Einfallswinkel ankommen, werden auf der Elektrode 10.gebündelt. Ihre beim Durchgang durch das Gitter 4 erhaltene Geschwindigkeit ist ausreichend (proportional zu yg), damit sie die Potentialsperre der Linse 9 durchlaufen, \vobei das Potential der Linse in bezug auf das Potential von 4 negativ ist.

In seinen geladenen Punkten dagegen ist das Blättchen auf einem Potential V—ν in bezug auf die Kathode der Optik I. ν ist die Potentialdiffe-

renz der Kathoden der Optiken I und II, \vobei das Potential der Optik II in bezug auf das der Optik I negativ ist. Wenn V—ν größer ist als V₁, gewinnen die geladenen Punkte durch die Optik II an positiver Ladung und können das höhere Gleichgewichtspotential V_g des Blättchens erreichen, das sich einstellt, wenn ebensoviel Sekundärelektronen den Punkt verlassen wie Primärelektronen auftreffen. Wenn V—-v kleiner ist als V₁, verlieren ίο die geladenen Punkte ihre Ladung und suchen das Potential Null, das niedrigere Gleichgewichtspotential (Potential der Kathode 5) wieder anzunehmen.

Die Sekundärelektronen verlassen die Oberfläche des Blättchens 2 senkrecht zu diesem.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar, bei welcher die Linse 9 von den Wänden der Hülle 1 gebildet wird, die im Innern mit einer Metallschicht belegt sind. Bei dieser Ausführung ist das Gitter 4 auf sinem höheren Potential als die Umhüllung, die sich auf Massepotential befindet. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen dieselben Teile wie in der vorausgehenden Figur. Fig. 3 stellt eine Gerätezusammenstellung schematisch dar, in der eine Röhre gemäß der Erfindung eingesetzt ist, die ein Bild in zwei Tönungen in Form von positiven elektrischen Ladungen aufzuzeichnen und das Bild gleichzeitig wiederherzustellen vermag.

In dieser Figur ist eine Röhre schematisch dargestellt, wie z. B. die der Fig. 1, wobei deren Teile die gleichen Bezeichnungen wie in dieser Figur tragen.

Das Steuergitter 14 der Optik II ist an eine Schaltung 31 angeschlossen. Diese an sich bekannte Schaltung gibt nur unter dem Einfluß einer Einrichtung 32 eine konstante positive Spannung ab.

In dieser Anordnung ist die Optik II normalerweise gesperrt und gibt nur dann einen Elektronen strahl ab, wenn der Elektrode 14 eine positive Spannung zugeführt wird. Die Einrichtung 32 ist z. B. mit einem an sich bekannten Bildzerleger 33 verbunden, der ein Bild 34 in zwei Tönungen, z. B. Schwarz und Weiß, mit einer bestimmten Periode abtastet. Diese Abtastung erfolgt mit Hilfe einer Zeitbasisstufe 35, z. B. in Zeilenform, wie es in der Fernsehtechnik bekannt ist.

Jeder Weißpunkt ruft in der Einrichtung 31 einen Impuls hervor, der eine bestimmte Form und Amplitude besitzt, wobei das Bild 34 in zwei Tönungen, Schwarz und Weiß, erscheint und die Zwischentöne ausgeschlossen sind. Dieser Impuls entsperrt den Elektronenstrahlerzeuger II. Die Stufe 35 ist mit den Ablenkplatten 16 verbunden und bewirkt so die Abtastung des Blättchens 2 der Röhre durch den Elektronenstrahl.

Auf der Platte erscheint somit eine positive Ladung immer dann, wenn der Bildzerleger auf einen weißen Punkt, und keine Ladung, wenn er auf einen schwarzen Punkt auftrifft. Es ist selbstverständlich, daß das Potential V der Platte in bezug auf die Kathode 13 ausreichend sein muß, damit die Sekundäremissionsausbeute des Blättchens unter dem Aufprall der ausgesandten Elektronen größer als 1 wird.

Wird die Elektronenabgabe des Elektronenstrahlerzeugers II und ihre Abtastgeschwindigkeit in geeigneter Weise geregelt, so bringt diese Ladung den Punkt des Blättchens, auf dem sie sich befindet, auf ein dem Gitterpotential V_g benachbartes Potential U. Das Bild wird also auf dem Blättchen in Form von positiven elektrischen Ladungen wiedergegeben.

Die Kathode 5 des Elektronenstrahlerzeugers I befindet sich auf dem Potential der Platte 3. Das Steuergitter 12 des Elektronenstrahlerzeugers ist auf einem Festpotential, ihre Elektronenabgabe ist also konstant. Ihre Ablenkplatten 8 sind mit einer an und für sich bekannten Zeitbasisstufe 36 verbunden und bewirken so die Abtastung der Platte durch den augesandten Elektronenstrahl.

Wenn der durch den Elektronenstrahlerzeuger I ausgesandte Strahl auf einen Punkt auftrifft, der auf das V_s benachbarte Potential U aufgeladen ist, ist die sich daraus ergebende Sekundäremissionausbeute größer als 1. Der Punkt erwirbt eine zusätzliche positive Ladung Δ U, die das Potential des Punktes des Gitterpotentials weiter annähert. Die während dieses Vorganges ausgesandten Sekundärelektronen verlassen das Blättchen 2 mit go einer geringen Anfangsgeschwindigkeit, die durch die Potentialdifferenz V_g —(U + AU) gegeben ist. Sie werden durch die in bezug auf V_g negative Linse 9 aufgehalten. Wenn der Elektronenstrahl auf einen ungeladenen Punkt auftrifft, findet keine. Sekundäremission statt, da dieser Punkt das Potential der Kathode hat. Die Primärelektronen werden von dem Blättchen reflektiert, das die Rolle eines Spiegels übernimmt, und werden durch die Linse 9 auf der Kollektorelektrode 10 gebündelt, die mit einer an sich bekannten Empfangseinrichtung 37 verbunden ist. Diese Einrichtung stellt das Bild wieder her.

Das Bild 34 in zwei Tönungen kann beispielsweise das Bild auf dem Panoramaschirm eines Radargerätes sein. Hierbei stellen die weißen Punkte Ziele dar, die Reflexionen hervorrufen. Diese Ziele sind gewöhnlich bewegliche Gegenstände, wie Schiffe oder Flugzeuge, und feste Gegenstände, wie Küsten, Gebirge usw. Die Einrichtung 33 vermag die periodische Abtastung des Bildes 34 durchzuführen.

Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen wechseln die beweglichen Gegenstände ihren Ort. Das anläßlich der vorhergehenden Abtastung hergestellte Bild bleibt jedoch auf der Platte. Man erhält so für ein bewegliches Ziel eine Bildfolge, die seine Bahn darstellt. Eine solche Eigenschaft kann für zahlreiche Bewegungen von Nutzen sein.

Es ist wesentlich, daß der auswertende Elektronenstrahl zur selben Zeit wie der aufzeichnende Strahl das Blättchen abzutasten vermag, was ein Vorteil gegenüber der früher vorgeschlagenen Röhre ist. Dainiber hinaus ist es nicht nötig, daß die Abtastungen der Platte durch die beiden Elektronenstrahlen synchron sind.

Fig. 4 zeigt, wie derartige Eigenschaften für die Lösung des folgenden Problems ausgenutzt werden können.

Eine Fernsehsendung, die entsprechend einer bestimmten Fernsehnorm ausgesandt wird (bestimmte Zeilenzahl pro Bild, bestimmte Bildzahl pro Sekunde), soll von einer Gruppe von Empfängern empfangen werden, die mit verschiedenen Normen arbeiten. Dieses Problem tritt auf, wenn ίο man den Programmaustausch zwischen verschiedenen Ländern, die nicht die gleichen Normen besitzen, durch Dezimeterwellenverbindungen vornehmen will. Die Röhre, die Gegenstand der Erfindung ist, vermag dieses Problem zu lösen, wenn die Zeilen nicht mit Zeilensprung abgetastet werden, die Bildzahl pro Sekunde bei beiden Normen die gleiche ist und die Bilder synchronisiert sind. Für die Durchführung dieses Vorganges stellt Fig. 4 schematisch ein Beispiel einer Schaltung dar. In dieser Figur wird schematisch eine Röhre wie die in Fig. 1 wiedergegeben.

Das Steuergitter 14 der Elektronenoptik II dieser Röhre ist mit einer Bildverstärkerkette 41 verbunden, die die der ersten Fernsehnorm S₁ entsprechenden Bildsignale empfängt. Die Stärke des ausgesandten Elektronenstrahls wird dann im Takte dieser Bildsignale moduliert. Die Ablenkplatten 16 sind mit einer Zeitbasisstufe 42 verbunden, die von der Bildverstärkerkette 41 gesteuert wird und die die Abtastung der Platte durch den Elektronenstrahl gemäß der Norm .S₁ bewirkt. Wie bei der vorhergehenden Anwendung ist der Potentialunterschied ν zwischen der Platte 3 und der Kathode 13 ausreichend, damit die Sekundärelektronenausbeute des Blättchens 2 unter dem Aufprall der ausgesandten Elektronen größer als 1 wird. Die Elektronenabgabe des Elektronenstrahlerzeugers II und die Abtastung sind jedoch so geregelt, daß die maximale, einem Punkt erteilte Ladung φ das Potential dieses Punktes zwar um Δ V erhöht und daß dieses Δ V jedoch kleiner als das Plattenpotential V_x in bezug auf die Kathode der Optik I ist, für das die Sekundäremissionsausbeute gleich 1 wird.

Die Optik I bewirkt die Abtastung gemäß der zweiten Norm S₂. Diese Norm besitzt, wie oben erwähnt, die gleiche Bildzahl pro Sekunde wie die Norm S_v Die beiden Bildabtastungen sind synchronisiert.

Die Abtastung der Norm JT₂ wird von der an sich bekannten Einrichtung 44 vorgenommen, die die Platten 8 der Optik I steuert. Der aus dem Elektronenstrahlerzeuger I austretende Auswertungsstrahl kann auf einen durch den Elektronenstrahlerzeuger II mehr oder weniger geladenen Punkt des Blättchens fallen. Er ruft dann Sekundärelektronen hervor, die senkrecht zum Gitter beschleunigt und durch die Linse in der Mündung des Elektronenstrahlerzeugers II konzentriert werden, solange der Punkt nicht auf das Potential Null zurückgeführt ist. Während dieser Zeit fallen keine reflektierten Primärelektronen auf die Kollektorelektrode 10.

Wenn der Punkt entladen ist, wird der gesamte Strom des auswertenden Strahls durch die Elektrode 10 aufgefangen.

Es erscheint also das auf dem Blättchen entstandene Ladungsbild auf der Kollektorelektrode 10 in Form von Stromunterbrechungen, die mehr oder weniger groß sind, je nachdem der Punkt durch den Elektronenstrahl II mehr oder weniger geladen war.

Bekanntlich ist die Wiederherstellung eines Bildes durch Stromunterbrechungen eines reflektierten Primärelektronenstrahls für eine getreue Wiedergäbe im Fernsehen ausreichend.

Die Kollektorelektrode 10 liefert der Bildverstärkerkette 43 das gewünschte Fernsehbildsignal.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Speicherröhre, die in einer das Vakuum dicht abschließenden Hülle ein ebenes Blättchen aus einem dielektrischen Material, welches mit einer Seite auf einer ebenen metallischen Platte aufliegt, während seine andere Seite frei ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile enthält:

   a) eine erste Elektronenoptik, die aus einer aussendenden Kathode, einem Steuergitter und einem zur Achse der Platte geneigten Elektronenstrahlerzeuger besteht und sich gegenüber der freien Seite des Blättchens befindet, wobei diese Kathode und die metallische Platte auf dem gleichen festen Potential gehalten werden;

   b) eine zweite Elektronenoptik, die sich gegenüber der freien Seite des Blättchens befindet und aus einer Kathode, einem Steuergitter und einem Elektronenstrahlerzeuger besteht, der in der Achse der genannten Platte angeordnet ist, wobei die Kathode dieser zweiten Optik auf einem festen Potential gehalten wird, das kleiner als das Potential der Platte und so gewählt ist, daß ein Beschüß des Blattchens durch die von der zweiten Optik ausgesandten Elektronen eine Sekundäremissionsausbeute hervorruft, die größer als 1 ist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die beiden Elektronenstrahlen abzulenken, jedem Strahl einen Ablenkmittelpunkt zu geben und ihnen so die Abtastung des Blättchens zu ermöglichen, ferner Einrichtungen, um in der Umgebung des Blättchens ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, das in dessen Achse und gegen die beiden Strahlerzeuger gerichtet ist, und Einrichtungen, um einzig und allein die vom ersten Strahlerzeuger ausgesandten und von dem Blättchen reflektierten Elektronen zu empfangen.
2. 2. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe der freien Seite des Blättchens ein ebenes metallisches Gitter vorgesehen ist, das in bezug auf die Platte auf ein hohes Potential gebracht ist.
3. 3. Röhre gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zwischen dem Gitter und

   den Elektronenoptiken befindliche Elektronenlinse enthält, die sich auf der Achse der genannten Platte befindet und eine Brennebene besitzt, die durch die genannten Ablenkmittelpunkte geht.
4. 4. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdichte Hülle aus einem dielektrischen Material besteht und auf ihrer Innenseite ein metallischer Belag aufgebracht ist.
5. 5. Röhre gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Hülle und das Gitter auf Massepotential, die Linse auf ein Potential in der Größenordnung von — 300 Volt, die Platte und die Kathode der ersten Optik auf ein Potential in der Größenordnung von — 1000 Volt, die Kathode der zweiten Optik in bezug auf die Platte auf ein. Potential in der Größenordnung von — 300 Volt und die reflektierten Elektronen auffangende Kollektorelektrode auf ein Potential in • der Größenordnung von + 300 Volt zu bringen.
6. 6. Röhre gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenlinse in der Form eines metallischen Ringes ausgeführt ist, dessen Mittelpunkt sich auf der Achse der Platte befindet, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Linse auf ein Potential in der Größenordnung von —100 Volt in bezug auf die Masse zu bringen.
7. 7. Röhre gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse von dem genannten metallischen Belag gebildet und auf Massepotential gebracht ist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um das genannte Gitter auf ein Potential in der Größenordnung von + 100 Volt zu bringen.
8. 8. Anordnung, um auf der Oberfläche eines dielektrischen Blättchens ein Bild mit zwei Tönungen durch Aufbringen elektrischer Ladungen fester Größe auf diskrete Punkte des Blättchens aufzuzeichnen und das Bildsignal periodisch wiederzugewinnen, dadurch gekennzeiehnet, daß in Verbindung mit einer Röhre gemäß Anspruch 3 Einrichtungen vorgesehen sind, die an das Steuergitter der zweiten Optik angeschlossen sind und welche die Elektronenemission im Takte einer Folge elektrischer Signale von gleicher geeigneter Form zu unterbrechen vermögen, ferner Einrichtungen, um das Blättchen ganz oder teilweise mit Hilfe des von der zweiten Optik ausgesandten Elektronenstrahls gemäß einem bestimmten ersten Raumund Zeitgesetz abzutasten, wodurch die Punkte des Blättchens, die dem Elektronenaufprall ausgesetzt sind, auf ein festes Potential gebracht werden, so daß die von der ersten Optik ausgesandten Elektronen in diesen Punkten eine Sekundäremissionsausbeute hervorrufen, die größer als 1 ist, wobei ferner an die Kollektorelektrode ein Ausgangsstromkreis angeschlossen ist und an die erste Optik angeschlossene Einrichtungen vorgesehen sind, um die vollständige oder teilweise Abtastung des Blättchens gemäß einem zweiten vorherbestimmten Raumund Zeitgesetz auszuführen.
9. 9. Schaltung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn eines beweglichen Gegenstandes auf dem Blättchen aufgezeichnet und die Spur seiner aufeinanderfolgenden Stellungen festgehalten wird.
10. 10. Schaltung zur Umwandlung von Fernsehbildnormen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Röhre gemäß Anspruch 3 vorgesehen und mit dem Steuergitter der zweiten Optik eine Bildverstärkerkette verbunden ist, welche die Stärke des Elektronenstrahls im Takte der gemäß einer ersten Norm ausgesandten Bildsignale moduliert, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Abtastung des Blättchens gemäß der ersten Norm zu bewerkstelligen, und Einrichtungen, um die Stärke dieses Elektronenstrahls so zu regeln, daß die in jedem Punkt des Blättchens aufgebrachten Ladungen ein solches Potential 'hervorrufen, daß die von der ersten Optik ausgesandten Elektronen eine Sekundäremissionsausbeute zur Folge haben, die kleiner als 1 ist, und daß weitere Einrichtungen den von der ersten Optik ausgesandten Elektronenstrahl gemäß einer zweiten Fernsehnorm ablenken, wobei eine Bildverstärkerkette mit der Kollektorelektrode verbunden ist.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    »RCA-Review«, September 1949, S. 366 bis 385; »Electronics«, September 1947, S. 80 bis 83.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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