DE975775C - Elektronische Nachrichtenspeicherung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Speicherung von in numerischer Form gegebenen Nachrichten, wobei elektrostatische Speichersysteme einer Bauart Anwendung finden, bei welcher ein Kathodenstrahlbündel veranlaßt wird, bestimmte Oberflächenbereiche eines nichtleitenden Schirmes abzutasten und von diesen Bereichen Sekundärelektronen auszulösen, die durch eine Sammlerelektrode gesammelt werden, was zur Folge hat, daß auf diesen Bereichen elektrische Ladungen verbleiben, bei welcher ferner Ladungsänderungen, welche durch eine darauffolgende Abtastung dieser Bereiche hervorgerufen werden, in einer in der Nähe des Schirmes angeordneten Signalabgreifplatte Spannungen erzeugen, welche für die jeweils gespeicherte Nachricht kennzeichnend sind und bei welcher endlich diese Spannungen dazu ausgenutzt werden, die Regeneration der Ladungen auf den betreffenden Bereichen zu bewirken.

In einem Speichersystem dieser Art ist ein Impulszug von Zeitzeichenimpulsen vorgesehen, in dem die Impulse in regelmäßigen Abständen auftreten; die Impulse können veranlaßt werden, das Kathodenstrahlbündel abzuschalten, wenn eine Ziffer, z. B. eine 1, aufgezeichnet werden soll, schalten aber das Kathodenstrahlbündel nicht ab, wenn eine andere Ziffer, z. B. eine o, aufgezeichnet werden soll. Wenn der Elektronenstrahl über den

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Schirm streicht, wird zunächst durch Sekundäremission eine positive Aufladung entlang der Strahlspur erzeugt, und diese positive Aufladung wird im wesentlichen durch auf die vorher abgetastete Spur zurückfallende Sekundärelektronen neutralisiert. Wenn jedoch der Strahl durch einen Zeitzeichenimpuls abgeschaltet wird, so wird die positive Ladung auf dem Teil der Strahlspur, die unmittelbar vor demjenigen Teil der Strahlspur liegt, auf dem das ίο Abschalten stattfindet, nicht neutralisiert, und zwar deswegen nicht, weil der Strahl abgeschaltet worden ist und daher keine Sekundärelektronen ausgelöst werden, die auf diesen Teil der Strahlspur auffallen könnten. Diese positive Aufladung, die also kurz vor einer Spurunterbrechung liegt, wird während einer nachfolgenden Abtastphase dazu benutzt, zum ersten in einer mit dem Schirm gekoppelten Abgreifplatte ein für die gespeicherte Ziffer kennzeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen, zum anderen den auf das Abtasten der positiven Ladung folgenden Zeitzeichenimpuls dazu zu veranlassen, den Strahl abzuschalten. Auf diese Weise wird die Ladungsverteilung auf dem Schirm immer wieder regeneriert.

In einem anderen Speichersystem wird eine der Ziffern dadurch dargestellt, daß das Kathodenstrahlbündel für einen kurzen Zeitraum, ein Punktintervall, eingeschaltet wird, so daß eine positive Ladung zurückbleibt, während die andere Ziffer dadurch aufgezeichnet wird, daß man den Strahl bewegt und gleichzeitig mit Hilfe eines Strichimpulses die. Zeitspanne, während der der Strahl eingeschaltet ist, nach Beendigung des Punktes verlängert. Dadurch wird mit Hilfe von Sekundärelektronen die positive Ladung auf der Punktfläche des Schirms neutralisiert. Wenn der Strahl das nächste Mal auf eine Punktfläche eingeschaltet wird, so wird dann, wenn ein Punkt aufgezeichnet war, im wesentlichen kein Signal in der Abgreifplatte erzeugt; wenn aber vorher ein Strich aufgezeichnet war, so wird ein positiver Impuls in der Abgreifplatte erzeugt. Dieser Unterschied zwischen dem Auftreten eines positiven Signals und dem Auftreten keines Signals wird als Ausgangssignal und auch dazu benutzt, die Ladungsverteilung auf dem Schirm zu regenerieren, und zwar dadurch, daß man dann, und nur dann, wenn ein positives Signal an .der Abgreifplatte erscheint, dem Punkt eine Strichverlängerung folgen läßt. Bei einer Abänderungsform der im vorstehenden beschriebenen Speicheranordnung wird während des Punktintervalls ein Schirmbereich von einem wenig fokussierten Kathodenstrahlbündel bestrahlt, wobei der Strahl stationär gehalten wird, während des Strichintervalls dagegen, wo die Ladung auf dem betreffenden Bereich abgeändert werden soll, wird der Strahl vor dem Abschalten auf einen innerhalb des erwähnten Bereiches liegenden Punkt scharf fokussiert.

Bei diesen elektrostatischen Speicherungssystemen werden auf bestimmten Zifferspeicherbereichen zwei eindeutig bestimmbare Ladungszustände — die jeweils mit 0 und 1 bezeichnet werden — erzeugt, und diese können regeneriert werden. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung der Lese-, Schreibe- und Regenerierungstechnik dieser bekannten Speicherungsverfahren auf die Speicherung numerischer Größen, wobei die Anzahl der zu speichernden Größen größer als 2 ist und wobei diese Größen in Potenzdarstellung mit beliebiger Basis gegeben sind; beispielsweise können dieselben als numerische Größen in Dezimaldarstellung oder numerische Größen in anderen Maßstäben, wie z. B. dem Bi-quinärmaßstab oder auch als Größen im Sterling- oder in anderen Gewichts- und Maßsystemen gegeben sein.

Erfindungsgemäß wird die betreffende Größe jeweils dadurch gespeichert, gelesen und regeneriert, daß mit Hilfe des Kathodenstrahlbündels auf einem bestimmten Gebiet des nichtleitenden Schirmes ein charakteristischer Ladungszustand erzeugt wird, wobei der Abstand dieses Gebietes von einem Bezugspunkt, längs der Strahlstrecke gemessen, die betreffende Größe versinnbildlicht und wobei ferner dieser charakteristischeLadungszustand sich wesentlieh von dem Ladungszustand an irgendeinem der durch das Kathodenstrahlbündel während der Wanderung von dem genannten Bezugspunkt zu diesem bestimmten Gebiet im Verlauf eines darauffolgenden Lesevorganges berührten Gebiete unterscheidet, und indem eine während des Lesevorganges in der Signalabgreif platte erzeugte Spannung dazu verwendet wird, um den genannten charakteristischen Ladungszustand zu regenerieren.

Die Speicherung der Ziffernachricht erfolgt also nach einem Verfahren, bei welchem die Abstandslage eines jeweils aufgezeichneten Nachrichtenelements die Größenordnung der jeweils aufzuzeichnenden Zifferstelle versinnbildlicht. Im Fall der Speicherung numerischer Größen im Dezimalmaßstab können die zehn verschiedenen möglichen Werte ο bis 9 einer Zifferstelle jeweils als eindeutig bestimmte Ladungszustände an eindeutig bestimmten Stellen aufgezeichnet werden, beispielsweise an jeweils einer von zehn Speicherstellen längs einer Zeile. Für die Aufzeichnung eines bestimmten Zifferstellenwertes kann infolgedessen jeweils an einer gewünschten, aus einer Reihe von Stellen ausgewählten Stelle ein o- oder i-Ladungszustand aufgezeichnet werden, wobei an den jeweils vor dieser Stelle längs der Abtastungsstrecke eines im Zuge des Lesens abtastenden Kathodenstrahlbündels liegenden übrigen Stellen bereits der jeweils entgegengesetzte 1- oder o-Ladungszustand oder ein Zwischenladungszustand aufgezeichnet wurde.

Die Erfindung besteht weiterhin in einem elektrostatischen Speichersystem der erwähnten Art, welches eine Einrichtung zur Ablenkung des Kathodenstrahlbündels von einem Bezugspunkt aus längs einer Strecke auf dem Schirm zum Zwecke der fortschreitenden Anstrahlung von nebeneinander längs dieser Strecke angeordneten Bereichen, ferner eine Einrichtung, mittels welcher durch das Kathodenstrahlbündel an einem bestimmten Gebiet dieser Strecke ein charakteristischer Ladungszu-

stand erzeugt wird, welcher sich wesentlich von dem Ladungszustand unterscheidet, welcher an den genannten, längs der Strecke gemessen, näher als dieses Gebiet zu dem Bezugspunkt hin gelegenen Bereichen herrscht, weiterhin eine Einrichtung zur Veränderung der Lage dieses Gebietes längs der Strecke in Abhängigkeit von der jeweils zu speichernden Größe, die ihrerseits aus mehr als zwei verschiedenen Größen auswählbar ist, und endlich ίο eine Einrichtung zur Ausnutzung einer in der Signalabgreifplatte erzeugten Spannung enthält, mit deren Hilfe der jeweilige charakteristische Ladungszustand regeneriert wird.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben, in welchen Fig. ι bis 5 sowie Fig. 7 Wellenform-Diagramme

zeigen, welche sechs verschiedene erfindungsgemäße Arbeitsverfahren darstellen,

Fig. 6 ein Schaltbild einer Anordnung ist, die nach dem in Fig. 5 dargestellten Arbeitsverfahren betrieben wird,

Fig. 9 ein Blockschema einer Anordnung ist, die nach dem in Fig. 1 dargestellten Arbeitsverfahren betrieben wird,

Fig. 10 eine Abwandlung der in Fig. 9 dargestellten Schaltung zeigt, die nach dem in Fig. 2 dargestellten Arbeitsverfahren betrieben wird, und

Fig. 8 eine weitere Abwandlung der in Fig. 9 gezeigten Schaltung zeigt, die nach dem in Fig. 7 dargestellten Arbeitsverfahren betrieben wird.

Eine einfache Ausführungsart der Erfindung zur Speicherung von Nachrichten in Dezimalzifferform wird nunmehr unter Bezug auf ein in Fig. ι der Zeichnung dargestelltes Zeitverlauf-Wellenform-Diagramm beschrieben. Eine kurze, in Fig. ι (a) wiedergegebene Spurlänge der Kathodenstrahlröhre stellt den der Aufzeichnung einer Dezimalstelle zugeordneten Speicherflächenbereich dar. Jeder solche Spurabschnitt hat eine Länge von ungefähr zwölf Fleckendurchmessern und ist von seinen benachbarten Spurlängen durch entsprechende Zwischenräume getrennt, die so bemessen sind, daß von einem bestrahlten Fleck zu einem anderen Fleck keine nennenswerte Menge von Sekundärelektronen übertreten kann. Der kritische Abstand beträgt meist etwa das 1,3ßfache des vom Kathodenstrahlbündel erzeugten Flecks, gemessen zwischen den Fleckmittelpunkten. Zehn Fleckenstellen längs der Spur entsprechen den Werten ο bis 9 und sind in Fig. ι (a) entsprechend numeriert; aus Gründen, die später erläutert werden, bleiben jedoch zwei Fleckenstellen A und B »offen«, d. h. ohne numerische Bedeutung. Im Verlauf des Vorganges des Schreibens oder Lesens einer Ziffer wird das Kathodenstrahlbündel veranlaßt, längs des Spurabschnittes eine schrittweise verlaufende Abtastbewegung auszuführen; dies wird durch eine in Fig. ι (c) dargestellte Grund-Zifferzeitsteuerwellenform erzielt. Das durch diesen Abtastvorgang eingenommene Zeitintervall sei mit Zifferintervall bezeichnet. Am Ende des Zifferintervalls wird ein Rücksprung des Strahlenbündels zu seinem Ausgangspunkt ausgelöst. Die Länge des Zifferintervalls ist durch zwölf positivläufige Impulse einer in Fig. 1 (d) gezeigten Zeitzeichen-Impulswellenform festgelegt, bei welcher die einzelnen Impulse jeweils während der Zeiträume auftreten, während welcher die Spannung der Grundzeitsteuer-Wellenform konstant ist; dieselben haben eine ausreichende Dauer, um sicherzustellen, daß der Abbau der jeweils angrenzenden Ladungsbereiche auch tatsächlich stattfindet.

Es wird nunmehr der Vorgang des erstmaligen Einschreibens betrachtet. Das Kathodenstrahlbündel wird zuerst auf den ersten Fleck der Reihe gerichtet, welcher auf die Dauer eines Zeitzeichenimpulses angestrahlt wird, was zur Folge hat, daß auf dem betreffenden Fleckenbereich eine positive Ladung erzeugt wird. Bei Beendigung des ersten Zeitzeichenimpulses wird der Strahl durch die Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform auf die zweite Fleckenstelle weitergeschaltet, die sodann auf die Dauer des zweiten Zeitzeichenimpulses bestrahlt wird. Infolgedessen wird nunmehr auf der zweiten Fleckenstelle eine positive Ladung erzeugt; da der Abstand der Flecken innerhalb des kritischen Wertes liegt (welcher 1,33 Fleckendurchmesser, zwischen den Fleckenmittelpunkten gemessen, beträgt), wird die positive Ladung an der ersten Fleckenstelle wieder neutralisiert. Am Ende des zweiten Zeitzeichenimpuls-Intervalls wird der Strahl auf die dritte Fleckenstelle weitergeschaltet, und der Vorgang wiederholt sich, bis diejenige Fleckenstelle bestrahlt wird, die der jeweils aufzuzeichnenden Größe entspricht. In Fig. 1 ist angenommen, daß dies die dem Wert 6 entsprechende Fleckenstelle sei; diese Fleckenstelle ist infolgedessen in Fig. ι (a) in ausgezogenen Linien dargestellt. Die weitere Strahlung des Kathodenstrahlbündels wird sodann verhindert, was zur Folge hat, daß an dem zuletzt bestrahlten Fleck eine positive Ladung verbleibt, wie dies in Fig. 1 (b) dargestellt ist.

Wenn die Kathodenstrahlröhre mit einer Abgreifplatte ausgestattet ist, welche einen Verstärker speist, so ergibt sich, daß bei einer darauffolgenden schrittweise erfolgenden Abtastung dieses Ladungsbildes durch das Kathodenstrahlbündel der von der Signalabgreifplatte abgegriffene Strom eine in Fig. ι (e) dargestellte Form hat. Während des ersten Zeitzeichenimpulses des Zifferintervalls wird auf Grund der erstmaligen Erzeugung der positiven Ladung ein positiver Impuls P₁ erzeugt. Während der darauffolgenden Zeitzeichenimpulse wird auf Grund der Zusammenwirkung der jeweiligen Erzeugung positiver Ladungen an den angestrahlten Flecken und der Neutralisation bzw. des Abbaus der jeweils davorliegenden positiven Ladungen eine Welle von der dargestellten Form erzeugt. Während der Bestrahlung der Fleckenstelle 5 wird jedoch auf Grund der Tatsache, daß das positive Potential anstatt nur an einer Stelle nunmehr an zwei Fleckenstellen, nämlich an den Stellen 4 und 6, abgebaut wird, die Ausgangsstromwelle der Signalabgreifplatte in der dargestellten Weise anders aussehen. Der während der Bestrahlung der Stelle 5

entstehende Signalstromwellenzug enthält infolgedessen eine negative Ausschwingung P₂, die größer ist als die sonst während irgendeiner der vorhergehenden Bestrahlungen auftretenden Auslenkungen; diese große negative Auslenkung kann durch Amplitudenausscheidung (Diskriminatorschaltung) unterschieden werden. Sie kann infolgedessen dazu verwendet werden, die gespeicherte Größe anzugeben, und sie kann außerdem zur Regeneration

ίο verwendet werden, indem sie dazu benutzt wird, den Strahl auf die Dauer desjenigen Teils der Zifferperiode, der nach der Stelle 6 folgt, abzuschalten. Diejenigen Zeiträume, während welchen eine Prüfung auf das Auftreten eines großen negativen Signals stattfindet, können durch eine Strobo-Impulswellenform, welche in Fig. 1 (g) dargestellt ist, zeitlich festgelegt werden. Um das Erfordernis einer Unterscheidung des negativen Signals durch Amplitudenausscheidung zu umgehen, kann die Charakteristik des mit der Signalabgreifplatte gekoppelten Signalverstärkers so gewählt werden, daß die dem Verstärker zugeführte Ausgangssignalwellenform durch den letzteren geglättet wird, wodurch dieselbe im wesentlichen die in Fig. ι (f) dargestellte Form erhält.

Der Grund, warum zwei »offene« Fleckensteilen^! und B am Beginn des Zifferintervalls angeordnet sind, leuchtet nunmehr ein. Wenn die Größe ο gespeichert werden soll, dann werden die ersten drei Fleckenstellen bestrahlt, und an der dritten Stelle ο wird eine positive Ladung zurückgelassen. Wenn also das Kathodenstrahlbündel danach auf die Stelle B gerichtet wird, wird wegen des gleichzeitigen Wiederabbaues der positiven Potentiale an den Fleckenstellen A und ο ein starkes negatives Signal erzeugt. Wenn also nur eine »offene« Fleckenstelle B am Beginn der Spur vorgesehen wäre, dann würde natürlich, wenn durch Erzeugung einer positiven Ladung an der für die Ziffer ο kennzeichnenden Fleckenstelle die Größe ο aufgezeichnet wird, kein starkes negatives Signal erzeugt werden können, da in dem Fall nur eine Ladung, nämlich die bei ο abgebaut würde.

Zur Ausführung der Schreibe-, Lese- und Regenerationsvorgänge an einem Ladungsbild benötigte Kathodenstrahlröhren-Steuerkreise oder -Schaltkreise wurden bereits vorgeschlagen. Wenn der Schaltkreis mit einer Zeitzeichen-Impulswellenform betrieben würde, wie dies in Fig. 1 (b) angegeben ist, dann würde die Einschaltung des Strahlenbündels an der Stelle 6 verhindert. Dieselbe muß jedoch an der Stelle 7 verhindert werden. Infolgedessen muß in den Schaltkreis ein Verzögerungsglied einbezogen werden, mit dessen Hilfe nach

Ausfindigmachen eines negath'en Signals durch einen Stroboimpuls während irgendeines Zeitzeichenimpulses die Auslöschung des Kathodenstrahlbündels während des jeweils übernächsten Zeitzeichenimpulses ausgelöst wird.

Eine nach dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren betriebene Schaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Eine Kathodenstrahlröhre 20 hat eine nichtleitende Aufzeichnungsfläche 31 und eine über einen Verstärker 22 mit einem Strobo-Schaltkreis 32 gekoppelte Zeichenabgreif platte 21. Ein von einem Zeitzeichenimpulsgenerator 24 gesteuerter Stroboimpulsgenerator 23 wählt von den an dem Schaltkreis 32 ankommenden Verstärker-Ausgangsimpulsen jeweils den das negativläufige, in Fig. 1 dargestellte Signal P₂ enthaltenden Teil aus und läßt diesen durch eine Verzögerungsschaltung 33 zu einem Hauptschaltglied 34 durchpassieren. Das Hauptschaltglied 34 ist normalerweise leitend, so daß die Zeitzeichenimpulse zum Steuergitter der Röhre 20 gelangen können, um das Kathodenstrahlbündel einzuschalten, es ist jedoch stets dann nichtleitend, wenn von 32 und 33 her ein Impuls zugeführt wird. Die durch die Schaltung erzielte A^erzögerung ist gleich einer Zeitzeichenimpulsperiode. Eine Bestrahlung der Stellen 8 und 9, wie sie von der soweit beschriebenen Schaltung ausgeführt würde, ist jedoch nicht erforderlich und vom Standpunkt der Interferenz aus sogar unerwünscht. Es kann infolgedessen in der S teuer verbindung zum Hauptschaltglied 34 ein Umschaltkreis 35 enthalten sein, weleher, wenn er betätigt wird, dazu dient, das Schaltglied 34 nichtleitend zu halten und so das Strahlenbündel so lange ausgeschaltet zu halten, bis der Schaltkreis wieder rückgestellt wird.

Das Kathodenstrahlbündel wird durch eine Spannung abgelenkt, welche in einem Ziffer-Grundzeitsteuergenerator 36 erzeugt wird und welche in einem Generator 37 zwecks Erzeugung einer abgestuften Wellenform in geeigneter Weise mit einer aus den Zeitzeichenimpulsen erzeugten Dreieckswellenform derselben Frequenz wie die letztgenannten Impulse kombiniert wird, wodurch die in Fig. ι (b) dargestellte Wellenform entsteht. Dieser Wellenform wird eine abgestufte Sägezahnspannung überlagert, die von einem X-Grundzeitsteuerwellenform-Generator 38 erzeugt wird, welcher seinerseits von dem Zeitzeichenimpuls-Generator 24 gesteuert wird. Dieses hat den Zweck, eine abgestufte Sägezahnwellenform zur Verfügung zu stellen, bei welcher jede Stufe die Ablenkung des Strahlenbündels aus einer Stellung, welche dem Anfang des einen Zifferstellenbereiches entspricht, auf eine Stelle bewirkt, welche dem Beginn des nächsten Zifferstellenbereiches innerhalb einer Zeile entspricht.

Der Umschaltkreis 35 kann von dem Rücksprungsteil der Zifferstellen-Grundzeitsteuerwellenform in seinen Ausgangszustand zurückgestellt werden, welcher jeweils am Ende des Zifferintervalls auftritt und über eine Leitung 39 oder eine andere Einrichtung vor dem Abtasten des nächsten Zifferstellenortes dargeboten wird.

Diejenige Wellenform der Spannung am Ausgang des Umschaltkreises 35, welche einer Regeneration der Größe 6 entspricht, ist in Fig. 1 (h) angegeben. Eine Zifferstellen-Grundzeitsteuer-Auslöschwellenform, beispielsweise von der in Fig. 1 (i) dargestellten Form, wird außerdem zur Verfugung gestellt, um sicherzustellen, daß das Kathodenstrahlbündel während des Ziffer-Zwischenintervalls ausgelöscht wird. Die dargestellte Wellenform kann

dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.

In Fig. 9 ist außerdem der Weg angegeben, auf welchem Nachrichten in das Speichergerät eingeschrieben werden können. Zu diesem Zweck wird an einer Klemme 40' eine geeignete Spannung zugeführt, um den Strom in einer Röhre des Verstärkers 22 zu unterbrechen und so den Regenerationsschleifenkreis zwischen der Zeichenabgreifplatte 21 und dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre 20 zu unterbrechen. Impulse vom Strobogenerator 23 her werden einem Frequenzteilerkreis

41 zugeführt, welcher Impulse erzeugt, die nur V12 der Wiederholungsfrequenz der Stroboimpulse haben. Die Impulse von 41 her werden einem Endpunkt einer Verzögerungsstrecke 42 zugeführt, welche zehn Anzapfungen enthält. An diesen Anzapfungen werden infolgedessen Impulse dargeboten, deren Abgabezeitpunkte jeweils den Zifferstellen ο bis 9 entsprechen. Durch Einstellen des Schalters 43, welcher mit der Verzögerungsstrecke

42 verbunden ist, auf die jeweils gewünschte Ziffer wird dem Umschaltkreis 35 über eine Leitung 44 ein Impuls zugeführt, welcher diesen Schaltkreis am jeweils richtigen Zeitpunkt betätigt.

Es ist klar, daß der Schalter 43 normalerweise ein Hochfrequenzschalter ist.

Bei dem unter Bezug auf Fig. 1 und 9 beschriebenen System wird die erste der für die Zifferdarstellung benutzten Fleckenstellen für die Aufzeichnung der dem Wert 0 entsprechenden Zifferstelle benutzt. Es ist klar, daß, wenn die erste der für.die Zifferdarstellung benutzten Fleckenstellen für die Aufzeichnung des Zifferwertes 1 und die letztere mit 9 bezeichnete Fleckenstelle für die Aufzeichnung des Wertes ο benutzt wird, bei Auslöschung des Kathodenstrahlbündels mittels der Ziffer-Grundzeitsteuer-Auslöschwellenform automatisch der Wert ο aufgezeichnet wird und infolgedessen kein äußeres den Wert 0 kennzeichnendes Signal zugeführt zu werden braucht. Eine solche Anordnung kann unter bestimmten Umständen von Vorteil sein, insbesondere dann, wenn gewünscht wird, daß die in Form von Zeitzeichenimpulsen mit entsprechender zeitlicher Lage als Leseausgangssignale von dem Schaltkreis zur Verfügung gestellten Signale nur die Werte eins bis neun darstellen sollen und für die Darstellung des Wertes Null kein Signal vorgesehen ist.

Eine noch einfachere Arbeitsweise entsprechend vorliegender Erfindung ergibt sich aus der Verwendung sogenannter Vorlaufimpulse bzw. des Spurlücken-Aufzeichnungsverfahrens. Bei diesem Verfahren wird durch einen Zeitzeichenimpuls jeweils die Lage und der Zeitpunkt des Auftretens einer Lücke in einer Spur festgelegt; die Lage der Lücke bestimmt sodann die jeweilige aufzuzeichnende Größe. Fig. 2 ist ein Zeitverlauf- und Wellenformdiagramm, welches ein solches System in Anwendung auf die Aufzeichnung von Dezimalziffern zeigt, wobei in diesem Beispiel die Ziffer 8 als Exempel gewählt wurde. Ein in Fig. 2 (a) dargestellter linearer Spurabschnitt ist jeweils der Aufzeichnung je einer Dezimalziffer zugeordnet, wobei eine Zifferstellen-Grundzeitsteuerwellenform, beispielsweise von der in Fig. 2 (c) gezeigten Form, vorgesehen ist, um eine gleichförmige Ablenkung längs der Zeile hervorzurufen und wobei ferner das Zifferintervall durch negativläufige Zeitzeichenimpulse nach Fig. 2 (d) in elf Teile unterteilt ist. Es ergibt sich, daß, wenn gleichzeitig mit einem negativläufigen Zeitzeichenimpuls eine Lücke so in die Spur eingefügt wird, daß die in Fig. 2 (b) angegebene Ladungsverteilung entsteht, die Wiederabtastung einer in dieser Weise mit einer Lücke versehenen Spur eine in Fig. 2 (e) angegebene Verstärkerausgangswellenform liefert, wobei während des zeitlich vor der Lücke liegenden negativläufigen Zeitzeichenimpulses ein negativer Vorlaufimpuls P₂ erzeugt wird. Dieser negativläufige Vorlaufimpuls wird durch eine in Fig. 2 (f) angegebene Stroboimpulswellenform zeitlich entsprechend ausgewählt und dazu benutzt, den darauffolgenden negativläufigen Zeitzeichenimpuls auszulösen, um so die Auslöschung des abtastenden Kathodenstrahlbündels hervorzurufen, wodurch die Regeneration des aufgezeichneten Ladungsbildes eintritt. Die zeitliche Lage der Impulse, welche die jeweilige Größe der Ziffern angibt, wird infolgedessen die in Fig. 2 (g) angegebene sein, in welcher sowohl die die Zifferwerte O und 9 als auch der den Zifferwert 8 darstellenden Impulse angegeben sind.

Wie in dem zuvor beschriebenen Fall ergibt sich, daß auch hier die Ausleuchtung der Spur nach der Lücke nicht notwendig ist und unter Umständen sogar unerwünscht sein kann. Infolgedessen kann ein Umschaltkreis vorgesehen sein, der, wie in Fig. 2 (h) mit Bezug auf die Ziffer 8 angegeben, die Wirkung des ausgelösten Zeitzeichenimpulses so lange hinauszögert, bis die Ausleuchtung der Röhre für das nachfolgende Zifferintervall erforderlich ist (wobei dieser Vorgang durch eine in Fig. 2 (i) gezeigte Zwischenziffer-Auslöschwellenform gesteuert wird). In gleicher Weise kann es von Vorteil sein, die erste Lückenstelle (welche durch den zweiten Zeitzeichenimpuls des Zifferintervalls festgelegt ist) zur Darstellung der Größe 1 anstatt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, der Größe ο auszunutzen, und die letzte Lückenstelle (welche durch den elften Zeitzeichenimpuls des Zifferintervalls festgelegt ist) für die Darstellung der Größe 0 auszunutzen. Es ist klar, daß es genügt, daß in diesem Fall die Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform nur zehn Zeitzeichenimpulse umfaßt, da das Auslöschen der Röhre während des Rücksprunges, welcher jeweils mit dem elften Zeitzeichenimpuls eines Zifferintervalls einsetzt, zur Folge hat, daß während des zehnten Zeitzeichenimpulses einer darauffolgenden Abtastung das Vorlauf impulssignal abgeleitet wird. Die Anordnung kann infolgedessen, falls gewünscht, so getroffen sein, daß zur Kennzeichnung des Wertes ο kein äußeres Signal verwendet wird.

Dieses Verfahren weicht von dem unter Bezug auf die in Fig. 1 und 9 dargelegten Verfahren insofern ab, als die Zifferstellen-Grundzeitsteuerwellenform nicht abgestuft ist, somit die Verzögerungs-

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schaltung 33 nicht benötigt wird und daß also das : Strahlenbündel normalerweise eingeschaltet bleibt. Fig. io· zeigt die Abwandlung, welche an der in Fig. 9 gezeigten Schaltung erforderlich ist, um dieses Arbeitsverfahren praktisch ausführen zu können, wobei gleiche Teile gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 9 haben und wobei, falls die Teile eine der abgewandelten Art entsprechende Arbeitsweise haben, diese mit einem Strichindex versehen sind. Wenn ein Impuls vom Stroboschaltglied 32 her oder auf Leitung 44 ankommt, macht er das Hauptschaltglied 34' leitend und gestattet einem von 24 herrührenden Zeitzeichenimpuls, zu einem Umschaltkreis 35' durchzupassieren, der infolgedessen betätigt wird und die Abschaltung des Kathodenstrahlbündels auslöst. Der Umschaltkreis hält den Strahl bis zum Ende des Zifferintervalls ausgeschaltet, an welchem der Schaltkreis durch einen auf der Leitung 39' dargebotenen Impuls in seinen Ausgangszustand zurückversetzt wird.

Eine abgewandelte Form der Erfindung, geeignet zur Aufzeichnung von Dezimalziffern nach dem »Punk^t-Strichx-Speicherungsverfahren, wird nunmehr unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Bei diesem Verfahren ist eine der Speicherung einer Zifferstelle zugeordnete Spurlänge, d. h. das Zifferintervall, in zehn Teile unterteilt, welche in Fig. 3 (a) durch die Zahlen ο bis 9 angegeben sind. Innerhalb jedes dieser zehn Teile der Spur kann, wie dies in Fig. 3 (b) angedeutet ist, eine Punkt- oder eine Strich-Ladungsverteilung aufgebracht werden, wobei im Rahmen dieses Beispiels an allen Stellen mit Ausnahme der Stelle 4, an welcher eine Strichverteilung vorliegt, im übrigen eine Punktverteilung vorgesehen ist. Der Wert der aufgezeichneten Ziffer wird auch hier durch diejenige Lage längs der Spur angegeben, an welcher jeweils eine Strichladungsverteilung hervorgerufen wird. Eine lineare, bzw., wie in Fig. 3 (c) ersichtlich, eine an den Punktflecken jeweils verharrende Punkt-Zeitsteuer-Ablenkwelleniorm wird zugeführt, um die Abtastung des Strahlenbündels hervorzurufen; die Anordnung ist so getroffen, daß normalerweise Punkte an allen zehn Stellen eingeschrieben werden. Um eine Ziffer aufzuzeichnen, wird der Punkt an der betreffenden Stelle in einen Strich umgewandelt, indem ein zeitlich entsprechend gelegter Strichimpuls dem Schaltkreis der Regenerationsschleife, welche mit der Kathodenstrahlröhre verbunden ist, zugeführt wird. Die dem Gitter der Kathodenstrahlröhre zugeführte, beispielsweise der Aufzeichnung des Zifferwertes 4 entsprechende Wellenform wird infolgedessen die in Fig. 3 (d) gezeigte Gestalt haben. Das von dem mit der Zeichenabgreifplatte verbundenen Verstärker während einer darauffolgenden Abtastung der Zifferstelle dargebotene Aus-. gangssignal wird die in Fig. 3 (e) angegebene Form haben, und" das aufgezeichnete Ladungsbild wird mit Hilfe geeigneter Strobo-, Punkt- und Strichwellenformen regeneriert werden können. Die relative zeitliche Lage des von der Schaltung dargebotenen Lese-Strichausgangsimpulses (oder Zifferwertimpulses) wird die jeweilige Größe der aufgezeichneten Ziffern angeben und beispielsweise für die Ziffern o, 4 und 9 die j eweils in Fig. 3 (f) angegebene Lage sein.

Bei diesem soeben beschriebenen System wird natürlich eine Spurlänge auf der Kathodenstrahlröhre die Länge von zehn normalen Binärziffern einnehmen. Das Zifferintervall wird eine entsprechende Zeitdauer einnehmen, und ein einer oder mehreren Binärziffern entsprechendes Zeitintervall wird für den Rücksprung der Zifferstellen-Grundzeitsteuerwellenform vorgesehen sein.

Eine Abwandlung des Punkt-Strich-Verfahrens nach Fig. 3, welche im Vergleich zu dem soeben beschriebenen Verfahren eine Platzersparnis ergibt, ist in dem Zeitverlauf- und Wellenformdiagramm der Fig. 4 dargestellt, welches sich ebenfalls auf eine Anordnung zur Aufzeichnung von Dezimalziffern bezieht. Zehn verschiedene Speicherbereiche sind vorgesehen, wie dies in Fig. 4 (a) angegeben ist. Die Bereiche sind völlig voneinander getrennt, wobei jeder derselben eine Null- oder eine 1- (Punktoder Strich-) Ladungsverteilung aufnehmen kann. Beim Einschreiben einer bestimmten Dezimalziffer, beispielsweise der Dezimalziffer 6, werden zuerst zehn Punkte geschrieben, wie dies in der oberen Reihe der Fig. 1 (a) dargestellt ist, wobei für diesen Zweck eine in Fig. 4 (b) dargestellte abgestufte Grund-Zeitsteuer-Ablenkwellenform und eine in Fig. 4 (c) dargestellte Zeitzeichen-Impulswellenform benutzt wird. Der Abstand zwischen einander angrenzenden Punkten wird jedoch nunmehr größer gemacht als der kritische Wert, so daß der Abbau der Ladung eines Punktes auf Grund der Einwirkung seines Nachbarbereiches nicht stattfindet, der Abstand ist jedoch nicht ausreichend, um einen in einen Strich ausgezogenen Punkt in Zeilenrichtung unterzubringen, wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren.

Nach dem Einschreiben des zehnten Punktes (in den die Ziffer 9 darstellenden Bereich) wird das Kathodenstrahlbündel durch den Teil P₃ der in Fig. 4 (d) gezeigten Grund-Zeitsteuerwellenform in die Nachbarschaft der der Ziffer 6 entsprechenden Punktstelle zurückgeworfen, wobei gleichzeitig, wie dargestellt, durch den Teil P₄ der in Fig. 4 (d) dargestellten. Wellenform eine kleine Querablenkung angewandt wird. Die Ladung an der Punktstelle 6 wird infolgedessen in die der Strichwellenform entsprechende Ladung umgewandelt, indem sie von dem danebenliegenden Fleck aus abgebaut wird, worauf die in Fig. 4 (e) dargestellte Ladungsverteilung verbleibt. Bei einer darauffolgenden Ab- tastung hat das Verstärker-Ausgangssignal die in Fig. 4 (f) dargestellte Form, und es wird ein posi- · tiver Impuls P₅ erhalten, sobald die der Ziffer 6 entsprechenden Bereiche bestrahlt werden. Das Auftreten dieses positiven Impulses wird über einen intspreChenden Schaltkreis, welcher durch eine Stroboimpulswelle der in Fig. 4 (g) dargestellten Form gesteuert wird, das Auftreten eines Zeiteichenimpulses am entsprechenden Zeitpunkt auslösen. Ein von diesem Zeitzeichenimpuls gesteuerter Zählerkreis kann dazu verwendet werden, die je-

weilige Höhe des in Fig. 4 (b) angeordneten Teiles P₃ der Kurve, d. h. der Stelle festzulegen, auf welche das Strahlenbündel mittels der Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform veranlaßt wird, zurückzuspringen, um die Strich-Ladungsverteilung auf dem die Ziffer 6 darstellenden Bereich zu regenerieren.

Wenn gewünscht wird, daß bei dem soeben beschriebenen System als Ausgangssignal ein einen Zifferwert darstellender Zeitzeichenimpuls erhalten wird, welcher zeitlich mit der Stirn eines Impulses der Zeitzeichenimpulswellenform zusammenfällt, dann kann der Leseausgangsimpuls des Schaltkreises (dessen Stirn offenbar in bezug auf die Zeitzeichenimpulswellenform spät liegt) dazu benutzt werden, einen leicht herzustellenden Stromkreis zu steuern, welcher den nächsten Impuls der Zeitzeichenimpulswellenform auslöst, der sodann das Zifferwert-Leseausgangssignal bildet, welches einer äußeren Schaltung zugeführt wird. Das Kathodenstrahlbündel muß dann so zurückgeworfen werden, daß die Ladung desjenigen Punktes abgebaut wird, der um eine Punktstelle höher liegt als diejenige, welche durch die den jeweiligen Zifferwert festlegenden Zeitzeichenimpulse bestimmt ist. Es kann außerdem wünschenswert sein, die Anordnung so zu treffen, daß der Abbau der Ladung des an der ersten Stelle der Punktreihe befindlichen Punktes jeweils dem Zifferwert 1 entspricht; die Anordnung kann dann leicht so getroffen werden, daß das Fehlen eines Zifferwertsignals (Zifferwert gleich o) keinen Rücksprung des Kathodenstrahlbündels während der Periode der Querablenkung ergibt, so daß die Ladung des letzten (zehnten) Punktes automatisch abgebaut wird, um den gewünschten Ladungsverteilungszustand im Sinne eines Striches zu ergeben.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren wird nunmehr unter Bezug auf das in Fig. 5 dargestellte Zeitverlauf- und Wellenformdiagramm beschrieben. Dieses Verfahren stellt eine weitere Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Methode dar, hat jedoch gegenüber dieser den Vorteil, daß eine große Platz- und Zeitersparnis erzielt werden kann, da hierbei nur Platz und Zeit für das Schreiben jeweils eines Striches an nur einer einzigen Zifferstelle gebraucht werden. Bei diesem Verfahren werden, wie dies in Fig. 5 (a) angegeben ist, an allen mit Ausnahme einer einzigen von einer Anzahl von Stellen längs der Spur nur Punktladungsverteilungen angebracht, während die Aufzeichnung einer S trichladungsverteilung an nur einer Stelle die jeweils aufzuzeichnende Ziffergröße angibt. In Fig. 5 sei angenommen, daß diese Größe die Größe 4 sei. Das Verfahren besteht nun darin, daß selbsttätig an aufeinanderfolgenden Stellen so lange Punkte geschrieben werden, bis die betreffende Stelle erreicht ist, an welcher der Punkt in einen Strich ausgezogen wird. Wie in Fig. 5 ersichtlich, wird dies dadurch erzielt, daß durch Zuführung einer in Fig. 5 (b) gezeigten Ziffer-Grundzeitsteuer-Ablenkspannungswelle von abgestufter Form der Strahl an den Kurventeilen a stillsteht und jeweils plötzlich an den Kurventeilen δ von jeweils einer Stelle zur folgenden Stelle weiterrückt, wobei das Kathodenstrahlbündel stets eingeschaltet bleibt (ein Auslöschen kann für den Fall des Weiterrückens b, falls gewünscht, vorgesehen sein) und daß weiterhin diese Grundzeitsteuer-Ablenkwellenform, beginnend nach dem der Größe 4 entsprechenden Teil a', durch Einfügung eines linearen oder im wesentlichen linearen abschüssigen Kurventeiles V moduliert wird, um die Auslösung der Erweiterung des Punktes in einen Strich auszulösen. Nach Erweiterung des Punktes in einen Strich kann die Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform unter Ausnutzung der in Fig. 5 (b) gezeigten Grundzeitsteuerwellenform ihre abgestufte Bewegung fortsetzen, oder es kann veranlaßt werden, daß dieselbe auf ihre Nullage zurückspringt und eine in Fig· 5 (^c) dargestellte' Ladungsverteilung auslöst. Die Zeit des Verharrens an den einzelnen Punkten kann kurz sein, beispielsweise kann sie 1 Mikrosekunde betragen, wobei sie nur ausreichend sein muß, um einen positiven Ladungsfleck aufzubauen; die Dauer des abgleitenden Teiles V der Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform muß ausreichend sein, beispielsweise etwa 4 MikroSekunden, um den wirksamen Wiederabbau desselben zu gewährleisten. Die für die Aufzeichnung einer Dezimalziffer benötigte Zeit wird infolgedessen zehn Aufbauzeiträume plus einen Abbauzeitraum plus einen Rücksprungzeitraum umfassen. Diese wird also beispielsweise 10 · ι μβεΰ + ι · 4μsec + ι \x&zz = 15 με^ο je Ziffer betragen. Es wird bemerkt, daß dies eine beträchtliche Zeitersparnis gegenüber dem Verfahren darstellt, bei welchem der Wiederabbau an jeder einzelnen Stelle vorgesehen ist, bei welchem auf derselben wie soeben angenommenen Basis 51 Mikrosekunden benötigt werden. Es bedeutet außerdem eine wesentliche Ersparnis auch gegenüber denjenigen Verfahren, bei welchen jeweils eine Dezimalziffer vermittels der hierzu erforderlichen 4 Binärziffern dargestellt wird und bei welchen das übliche Punkt-Strichverfahren angewandt wird, wobei für einen solchen Vorgang annähernd 40 Mikrosekunden erforderlich sind.

Ein Schaltschema eines Schaltkreises bzw. Regenerationsschleifenkreises und eines Ziffer-Grundzeitgeneratorkreises zur Ausführung des soeben beschriebenen Verfahrens ist in Fig. 6 dargestellt und wird nunmehr unter Bezug auf das in Fig. 5 dargestellte Zeitverlauf- und Wellenformdiagramm beschrieben.

Es sei angenommen, daß mit Rücksicht auf den Abbau der positiven Strich-Ladung und den Rücksprung der Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform ein in Fig. 5 (a) mit ο bis 15 gekennzeichnetes Intervall von 16 Zeitzeichenimpulsen jeweils einer Ziffer zugeordnet ist. Jede der Stellen konstanter Spannung oder »Verharr«-Kurvenstücke α der in Fig. 5 (b) gezeigten Grundzeitsteuerwellenform entspricht jeweils einem positivläufigen Zeitzeichenimpuls der in Fig. S (d) dargestellten Impulswelle, wobei jeweils die Teile α durch schnell abfallende Teile b miteinander verbunden sind, während auf den konstanten Spannungsteil a', welcher dem der aufzuzeichnenden Größe 4 gleichkommenden Zeitzeichenimpuls ent-

spricht, ein relativ langsam abfallender Teil V folgt, welcher sich über zwei Zeitzeichenimpulse hin erstreckt und welcher die Wirkung der Erzeugung einer Strichladungsverteilung hat. Die dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre zugeführte, in Fig. 5 (e) gezeigte Ausleuchtwellenform besteht aus positivläufigen Ausleuchtimpulsen, welche jeweils zeitlich mit den Zeitzeichenimpulsen gleich liegen, wobei derjenige Ausleuchtimpuls, welcher die aufzuzeichnende Größe 4 angibt, in einen Strichimpuls ausgedehnt ist. Die Ausleuchtung während nachfolgender Zeitzeichenimpulse im Zifferintervall ist überflüssig und wird infolgedessen unterbunden.
In Fig. 6 ist eine Kathodenstrahlröhre 20 dargestellt, deren Signalabgreifplatte 21 mit dem Eingang des Verstärkers 22 verbunden ist. Der Ausgangsimpuls vom Verstärker während einer Regenerationsabtastung der in Fig. 5 (c) gezeigten Ladungsverteilung ist seinerseits in Fig. 5 (f) dargestellt und wird dem Steuergitter einer Schaltröhre V₁ zugeführt, deren Bremsgitter die in Fig. 5 (g) dargestellte, von einem Stroboimpulsgenerator 23 herrührende Stroboimpulswelle zugeführt wird, wobei der Stroboimpulsgenerator 23 in Synchronismus mit einem Zeitzeichengenerator 24 betrieben wird. Derjenige Teil der relativ großen Spannungsspitze P₅, welcher während der Abtastung des ersten Punktteiles der Strichladungsverteilung erhalten wird, wird mittels eines Stroboimpulses so ausgewählt, daß an der Anode der Röhre V₁ ein in Fig. 5 (h) dargestellter negativläufiger Impuls ausgelöst wird, welcher sodann einen Strichimpulsgenerator 25 und einen Rechteckwellenform-Generator 26 einstellt. Der Strichimpulsgenerator 25 erzeugt einen positivläufigen Rechteckimpuls von annähernd 4 Mikrosekunden Dauer, welcher in Fig. 5 (i) dargestellt ist und welcher als Leseausgangsimpuls des Schaltkreises ausgenutzt werden kann. Der Rechteckwellenform-Generator 26, welcher in Form irgendeines geeigneten Umschaltkreises gegeben sein kann, erzeugt eine in Fig. 5 (j) dargestellte Wellenform, welche normalerweise auf ο bzw. auf einem positiven Pegel verläuft, welche jedoch, sobald der von der Schaltröhre V₁ herrührende negative Ausgangsimpuls auftritt, auf einen negativen Pegel abfällt und so lange auf diesem Pegel verharrt, bis der Schaltkreis wieder in seinen Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, in welchem er die o- bzw. positive Ausgangsspannung am Beginn des folgenden o-Zeitzeichenimpulsintervalls (bzw. am Ausklang des Zeitzeichenimpulses 15) erzeugt. Die Rückstellung des Generators 26 kann durch den Ausklang des in Fig. 5 (m) dargestellten positivläufigen Impulses erfolgen, welcher in einem Grund-Zeitdauergenerator 27 erzeugt wird, der seinerseits in Synchronismus mit dem Zeitzeichenimpulsgenerator 24 betrieben wird. Ein Schreibeeingangssignal kann einer Klemme 28 zugeführt werden, um einen Schreibeimpulsgenerator 29 umzuschalten, welcher seinerseits einen Impuls von der in Fig. 5 (h) angegebenen Form erzeugt. Dieser Impuls wird durch die auf einer Leitung 30 zugeführte Zeitzeichenimpulsspannung in die in bezug auf die Zeitzeichenimpulse jeweils gewünschte zeitliche Lage gebracht. Der von 29 herrührende negative Impuls wird über eine Diode D₉ der Anode der Röhre F_xzugeführt.

Zur Herstellung der für die Gittersteuerung der Kathodenstrahlröhre erforderlichen Wellenform werden der Ausgangsimpuls vom Zeitzeichengenerator 24 und der Ausgangsimpuls vom Rechteckwellenform-Generator 26 in einem, Dioden D₁ und D₂ sowie eine in Kathodenkoppelungsschaltung geschaltete Röhre F₂ enthaltenden Schaltkreis kombiniert, was die in Fig. S (k) angegebene Wellenform ergibt, welch letztere sodann mit der von 25 herrührenden Strichimpulswellenform in einem, Dioden D₃ und D₄ und eine in Kathodenkoppelungsschaltung geschaltete Röhre F₃ enthaltenden Schaltkreis kombiniert wird. Die Ausgangswellenform der Röhre F₃ ist die benötigte Ausleuchtwellenform für das Gitter der Kathodenstrahlröhre, welche in Fig. 5 (e) dargestellt ist.

Der Ziffer-Grundzeitsteuergenerator gehört der Millerschen Kippschaltungstype an und ist sehematisch so dargestellt, daß derselbe eine Röhre V₇ mit einem Miller-Kondensator C und eine in Kathodenkoppelungsschaltung in den Rückkoppelungszweig geschaltete Röhre F₈ enthält, die dazu dient, die Kondensator-Aufladung zu beschleunigen. Der Frequenzgang der Grundzeitsteuerspannungswelle muß jeweils eine von drei verschiedenen Charakteristiken annehmen, nämlich eine o-Charakteristik (oder annähernd o-Charakteristik) während der Stillstände α [Fig. 5 (b) ] innerhalb der Zeitzeichenimpulse, ferner einen relativ schnellen Ablauf während der Intervalle b zwischen den einzelnen Zeitzeichenimpulsen und einen relativ langsamen Ablauf V innerhalb der Strichimpulse. Diese drei Charakteristiken werden dadurch erzielt, daß zwei wahlweise benutzbare Belastungswiderstände R₁ und R₂ vorgesehen sind, welche dem Miller-Kondensator Strom für zwei Kippgeschwindigkeiten bei b und V zuführen, wobei beide Belastungswiderstände abgeschaltet sind, wenn die Still- stände α benötigt werden. Die Belastungswiderstände werden durch Dioden-Schaltglieder D₅, D₆ und D₇, D₈ geschaltet. Der Ausgangsimpuls des Strichimpulsgenerators 25 und die von 24 herrührende Zeitzeichenimpulsstrichwellenform wer- uo den in den Röhren F₄ und F₅ kombiniert, phasenumgekehrt und begrenzt und erzeugen an der Kathode einer Röhre F₆ die in Fig. 5 (1) angegebene resultierende Welle, welche der Kathode der Diode D₅ zugeführt wird. Die Strichimpulswellenform wird unmittelbar der Kathode der Diode D₈ zugeführt. Das Ergebnis ist, daß während aller Zeitzeichenimpulse mit Ausnahme desjenigen, welcher während des Strichimpulses auftritt, die Dioden D₅ und D₈ leitend sind und die Dioden D₆ und D₇ auf Grund des an den Widerständen R₁ und R₂ herrschenden Spannungsabfalls nichtleitend gehalten werden, was zur Folge hat, daß die Grundzeitsteuerspannung den Kippvorgang im Miller-Kreis nicht einleiten kann. Während der Intervalle zwischen den Zeitzeichenimpulsen mit Ausnahme

derjenigen Intervalle, welche während des Strichimpulses auftreten, wird die Diode D₅ in nichtleitendem Zustand gehalten und die Diode D₆ leitend gehalten, um den Belastungswiderstand .R₁ so zu schalten, daß die hohe Kippfrequenz erzielt wird. Während des Strichimpulses wird die Diode D₈ nichtleitend und die Diode D₇ leitend gehalten, so daß der Belastungswiderstand R₂ so geschaltet ist, daß die erforderliche niederere Kippfrequenz erzielt wird. Die zeitliche Lage des Rücksprunges der Grundzeitsteuerung wird vermittels der in Fig. 5 (m) gezeigten, von dem Grundzeitdauer-Steuergenerator 27 herrührenden Rechteckswelle gesteuert. Die Rechteckswelle, welche dem Bremsgitter der Röhre V₇ zugeführt wird, ist am Beginn der Zeitzeichenimpulsperiode ο (bzw. am Ausklang des Zeitzeichenimpulses 15) positivläufig und wird am Ende des Zeitzeichenimpulses 11 negativläufig, um den Rücksprung auszulösen. In Ab-Wandlung dessen kann, da die Abtastung nach dem Ende des Strichimpulses einer Zifferperiode nicht notwendig ist, der Generator 27 so gesteuert sein, daß er eine Rechtseckswelle erzeugt, welche am Ende des Strichimpulses abklingt (negativläufig wird).

Bei der hier beschriebenen Schaltung wird das Kathodenstrahlbündel jeweils während seiner Fortbewegung zwischen je zwei nebeneinanderliegenden Stellen abgeschaltet und ergibt infolgedessen die in Fig. 5 (f) angegebene Ausgangswellenform. Es ist also genügend Zeit vorhanden, um zu ermöglichen, daß die positiven »Wolken-Impuls«-Signale jedesmal, bevor der Strahl wieder eingeschaltet wird, neutralisiert werden. Wenn der Schaltkreis so abgewandelt ist, daß das Kathodenstrahlbündel zwisehen dem Beginn jeweils eines o-Zeitzeichenimpulses bis zum Ende des Strichimpulses eingeschaltet bleibt, dann können die Auslenkungen der Grundzeitsteuerwellenform rascher erfolgen, und nur diejenigen Signale, welche während des erstmaligen Strahleinschaltens und des Abtastens der S trichladungsverteilung erzeugt werden, werden tatsächlich auftreten. Eine solche Form der Ausleuchtwelle kann in einfachster Weise durch einen Umschaltkreis erzielt werden, welcher durch einen Zeitzeichenimpuls ο umgesteuert wird und durch den Ausklang des Strichimpulses rückgesteuert wird, beispielsweise so, wie dies im wesentlichen unter Bezug auf Fig. 10 beschrieben ist.

Bei dem unter Bezug auf Fig. 5 und 6 beschriebenen Aufzeichnungsverfahren muß der Abstand zwischen den Mittelpunkten nebeneinanderliegender Punkte zumindestens 1,33 d sein, wobei d der Ileckendurchmesser ist, so daß die Länge der für d'e Aufzeichnung einer Dezimalziffer erforderlichen Sjur etwa gleich (9 · 1,33 · d) + 1 Strichlänge + °.i3 d wird, d.h. annähernd gleich ΐζά. Es wird benerkt, daß dies ungefähr dem Platzbedarf glech kommt, der zum Aufzeichnen vierer Binärziffern im normalen Punkt-/Strichverfahren benötijt wird, bei welchem jede einzelne Ziffer eine Spuf änge von mindestens 4 d einnimmt.

Es ist klar, daß die oben unter Bezug auf Fig. 3 bis 6 beschriebenen Aufzeichnungsverfahren, welche im wesentlichen auf der Punkt-Strich-Aufzeichnungsmethode beruhen, auch so abgewandelt werden können, daß die bereits vorgeschlagenen, auf der Hochfrequenz-Modulation beruhenden Aufzeichnungsverfahren Anwendung finden können.

Bei einem weiteren Aufzeichnungsverfahren, dessen Grundprinzipien in dem in Fig. 7 wiederge- ^° gebenen Zeitverlauf- und Wellenformdiagramm dargestellt sind, besteht im Vergleich mit den bisher beschriebenen Verfahren die Möglichkeit der Verwendung einer kürzeren Spurlänge auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm und eines kürzeren Zeitintervalls für die Aufzeichnung einer gegebenen Größe. Bei diesem Verfahren bleibt das Kathodenstrahlbündel auf die Dauer des gesamten Zifferintervalls eingeschaltet; eine Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform, welche in Fig. 7 (b) dargestellt ist, wird zugeführt, um das Strahlenbündel mit so hoher Geschwindigkeit abzulenken, daß der Abbau der positiven Ladung hinter dem vorwärtswandernden Strahlenbündel nicht stattfinden kann. Diese rasche Abtastung wird an der Stelle abgestoppt, welche der jeweils aufzuzeichnenden Ziffergröße entspricht, und es entsteht infolgedessen die in Fig. 7 (a) dargestellte Spur. Am Ende der Spur findet ein teilweiser Abbau des davorliegenden positiven Ladungsabschnittes statt, wie dies aus der in Fig. 7 (c) dargestellten resultierenden Ladungsverteilung hervorgeht. Das Zifferzeitintervall ist durch elf Impulse der in Fig. 7 (d) dargestellten Zeitzeichenimpulswellenform festgelegt; ein das Vorhandensein einer positiven Ladung anzeigendes ⁹S Signal innerhalb der in Fig. 7 (e) dargestellten Verstärkerausgangswellenform, welches während eines bestimmten Zeitzeichenimpulsintervalls (beispielsweise, wie dargestellt, dem sechsten der Zifferintervalle, vom Anfang aus gezählt) abgegeben wird, gibt an, daß die Kathodenstrahlbündelablenkung während der darauffolgenden Zeitzeichenimpulsperiode abgestoppt werden muß, um die Größe 5 aufzuzeichnen. Ein üblicher Schaltkreis der Vorlaufimpulsbauart eignet sich für den Betrieb dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; ein von dem Schaltkreis abgeleiteter Lese-Ausgangsimpuls wird zum Zwecke der Regeneration der gespeicherten Nachricht und zur Hemmung des Ausklanges der Ziffer-Grundzeitsteuerwelle bzw. an der Stirn des folgenden Zeitzeichenimpulses ausgenutzt. Die Lage des jeweils erzielten Leseausgangsimpulses in einem Zifferintervall stellt die jeweilige Größe der aufgezeichneten Ziffer dar.

Eine Schaltung zum Gebrauch in Verbindung mit ¹³·5 der unter Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 8 als Abwandlung der Fig. 9 dargestellt. Die Ziffer-Grundzeitsteuerschaltung 36 erzeugt die in Fig. 7 (b) dargestellte Wellenform; diese wird über eine Röhre V₉, ^iao deren Gitter so vorgespannt ist, daß die Röhre normalerweise leitend ist, einer Ablenkelektrode der Kathodenstrahlröhre 20 und einem Kondensator C₁ zugeführt, wodurch sich der letztere auflädt. Ein Umschaltkreis 35" ist so zwischen Gitter ¹²S und Kathode einer Röhre V_a geschaltet, daß diese

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Röhre stets dann nichtleitend ist, wenn der Umschaltkreis betätigt wurde. Der Umschaltkreis wird entweder durch einen Regenerationsimpuls vom Strobo-Schaltglied 32 her oder durch einen längs einer Leitung 44 geleiteten Schreibeimpuls umgeschaltet. Ein Rückstellimpuls wird am Beginn des Rücksprunges in der Ziffer-Grundzeitsteuerung 36 erzeugt und dient über Leitung 39 zur Rückstellung des Umschaltkreises und außerdem als Treiberimpuls für die Kathode einer Diode D₁₀ in negativem Sinn, so daß die normalerweise nichtleitende Diode leitend wird und der Kondensator C₁ sich entlädt.

Die Wirkung dieser Schaltung ist, daß das Strahlenbündel in der Röhre 20 während der Aufladung des Kondensators C₁ abgelenkt wird und daß, wenn der Umschaltkreis 35" betätigt wird, ein weiteres Anwachsen der Spannung am Kondensator C₁ verhindert wird und die Ablenkspannung auf einem Wert verharrt, welcher durch die Ladung des Kondensators C₁ bestimmt ist, bis der Kondensator am Beginn des Rücksprungtaktes entladen wird. Aus demselben Grund wie bei der in Fig. 9 dargestellten Schaltung ist außerdem eine Verzögerungsschaltung 33 vorgesehen.

Es wurde bisher insbesondere Bezug auf die Aufzeichnung im Dezimalmaßstab genommen. Wie bereits bemerkt wurde, ist die Erfindung jedoch auch auf die Aufzeichnung im Maße anderer Maßstäbe anwendbar; beispielsweise wird nunmehr Bezug auf die Aufzeichnungen im Bi-quinär-Maßstab genommen. Es sei angenommen, daß Dezimalziffern im bi-quinären Maßstab aufgezeichnet werden sollen. Demnach wird also in einem Spurbereich die Größe ο oder 5 und in einem anderen Spurbereich die Größe o, 1, 2, 3 oder 4 aufgezeichnet. Die Zahl 3 beispielsweise wird also durch ο im ersten Bereich und 3 im zweiten Bereich oder die Zahl 7 wird beispielsweise durch 5 im ersten Bereich und 2 im zweiten Bereich dargestellt.

Die Größen können längs einer einzelnen Spur aufgezeichnet sein, deren erster Teil den erstgenannten Bereich bildet, auf welchem die Nachricht im Binärmaßstab (o oder 5) aufgezeichnet wird, während der Rest der Spur den zweiten Bereich bildet, welcher die Nachricht im Ouinärmaßstab enthält. Jede der beiden Größen kann durch eines der bereits dargelegten Verfahren aufgezeichnet werden; vorzugsweise wird jedoch nur die im Quinärmaß gegebene Nachricht auf diese Weise aufgezeichnet, während die im Binärmaß gegebene Nachricht beispielsweise auf eine den in einer der früher in Zusammenhang mit der Speicherung von Binärziffern beschriebenen Arten aufgezeichnet werden kann, wobei im vorliegenden Fall die beiden möglichen Zifferstellenwerte, durch die Größen ο und 5 anstatt ο und 1 bezeichnet sind.

Eine einfache Art des Lesens der aufgezeichneten Größe besteht darin, daß eine Grundzeitsteuerwellenform angewandt wird, welche es ermöglicht, mittels des Strahlenbündels zuerst über die Binäraufzeichnung und dann über die Quinäraufzeichnung zu streichen. Wenn die Binär auf zeichnung den Wert ο darstellt, dann folgt die Abtastung der Quinäraufzeichnung unmittelbar auf die Abtastung der Binäraufzeichnung. Wenn die Binäraufzeichnung den Wert 5 darstellt, dann wird die Abtastung der Quinäraufzeichnung so gelegt, daß sie nach einem Zeitintervall beginnt, welches gleich der Abtastzeit der Binäraufzeichnung ist.

Eine etwas abgeänderte Schaltung zum Lesen einer bi-quinären Aufzeichnung, bei welcher eine Grundzeitsteuerwellenform verwendet wird, mit deren Hilfe das Strahlenbündel zuerst über die Binär- und dann zweimal über die Quinäraufzeichnung streicht, wird nunmehr an Hand eines Zahlenbeispieles erläutert. Es sei angenommen, daß die Zahl 3 angezeigt werden soll, so daß die Binärzahl ο und die Quinärzahl 3 wird. Das Strahlenbündel wird dann zeitlich so gesteuert, daß es während der ersten Abtastung der Quinäraufzeichnung eingeschaltet und während der zweiten Abtastung derselben abgeschaltet ist. Die vom Beginn der ersten Abtastung bis zur Abtastung der Ladung der vierten Stelle der Quinäraufzeichnung (welche die Zahl 3 darstellt) verstrichene Zeit wird als drei Zeiteinheiten gelesen. Wenn die zu lesende Ziffer gleich 7 ist, kann der Strahl während der ersten Abtastung, welche einen Zeitraum von fünf Einheiten darstellt, gelöscht sein, und auf die Dauer der nächsten Abtastung, welche zu diesen fünf Einheiten weitere zwei Einheiten hinzufügt, eingeschaltet sein, wobei diese letzteren den Zeitraum darstellen, welcher benötigt wird, um die dritte Stelle der Quinäraufzeichnung zu erreichen, welche die Zahl 2 darstellt.

In der Praxis werden die Zifferstellen gewöhnlich in Form eines rasterähnlichen Zeilenbildes aufgezeichnet, und es ist für jede Zifferdarstellung (Dezimal- oder anderer Maßstab) ratsam, denselben in Richtung der Zeile anzuordnen. Dies bedingt, daß die bei den einzelnen beschriebenen Aufzeichnungsverfahren angewandte Ziffer-Grundzeitsteuerablenkung, welche einen Rücksprungteil enthält, um das Kathodenstrahlbündel jeweils am Beginn jedes Zifferintervalls auf seine Ausgangslage zurückzuführen, einer in der Zifferfrequenz abgestuften Ablenkwellenform überlagert werden muß, welche das Kathodenstrahlbündel jeweils am Beginn jedes folgenden Zifferintervalls auf den Anfang jedes folgenden Zifferaufzeichnungsbereiches richtet. Bei einer abgewandelten Schaltung ist die Anordnung so getroffen, daß die einzelnen linearen Zifferdarstellungen quer zur Zeilenrichtung liegen. In solch einem Fall kann die den F-Ablenkplatter zugeführte Ziffer-Grundzeitsteuerwellenform einer Wellenform überlagert werden, welche Stufen koistanter Spannung aufweist, welche mit Zeileifrequenz auftreten, während die Zeilen-Grundzfitsteuerung selbst eine abgestufte Ablenkwellenftfm darstellt, welche das Kathodenstrahlbündel jeweils auf die Ausgangspunkte der einzelnen Zifferbider richtet, welche längs der Zeile in Abständen von mindestens 1,33 Fleckendurchmessern angeordnet sind, wobei diese letztere Wellenform den J-Ablenkplatten zugeführt wird.

Obwohl bei all den soeben beschriebenen Verfahren vorausgesetzt wurde, daß die Zifferspur in einem rechtwinkligen System angeordnet ist, besteht kein Grund, daß dies notwendigerweise so sein muß. Beispielsweise könnten die zehn oder mehr einzelnen Stellen, welche einer Ziffer entsprechen, auch in Form eines Kreismusters angeordnet sein und entsprechende Ablenkpotentiale bzw. Ablenksysteme vorgesehen sein, mit deren ίο Hilfe der Kathodenstrahl veranlaßt wird, in einem bestimmten Zeitintervall eine Kreisbahn zu durchlaufen. Eine solche Anordnung würde insofern bestimmte Vorteile haben, als sie sich sehr gut für Zählzwecke eignen würde.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Speichern, Lesen und Regenerieren von in Form mehrerer als zweier verschiedener numerischer Größen gegebenen Nachrichten unter Verwendung eines elektrostatischen Speichersystems, dadurch gekennzeich net, daß mittels des Kathodenstrahlbündels auf dem nichtleitenden Schirm (31) eines Kathoden-Strahlrohrs an einem bestimmten Gebiet ein charakteristischer Ladungszustand hergestellt wird, dessen Abstand von einem Bezugspunkt, längs der von dem Strahlenbündel bestrichenen Strecke gemessen, die jeweils zu speichernde Größe angibt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß dieser charakteristische Ladungszustand von dem jeweiligen Ladungszustand an irgendeinem der durch das Kathodenstrahlbündel während der Wanderung von diesem Bezugspunkt zu dem jeweils gewählten Gebiet im Verlauf eines darauffolgenden Lesevorganges berührten Gebiete wesentlich abweicht, und endlich dadurch gekennzeichnet, daß eine während des Lesevorganges in der Signalplatte (21) erzeugte Spannung zur Regeneration des genannten charakteristischen Ladungszustandes ausgenutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte charakteristische Ladungszustand in Form einer im Vergleich zu der längs der Strecke zwischen dem Bezugspunkt und dem genannten Gebiet erzeugten Ladung weniger positiven Ladung gegeben ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge-5Q kennzeichnet, daß das Strahlenbündel an einer Anzahl von in regelmäßigen Abständen von einander entfernten Bereichen (A, B, o, 1, 2, 3 ...) ein- und ausgeschaltet wird, ferner dadurch gekennzeichnet, daß diese Abstände so gewählt sind, daß durch eine darauffolgende Bestrahlung benachbarter Bereiche im wesentlichen keine Neutralisation der auf den genannten Bereichen durch die erste Bestrahlung hervorgerufenen positiven Ladung stattfinden kann, und endlich dadurch gekennzeichnet, daß an diesem Gebiet veranlaßt wird, daß das Strahlenbündel zuerst dieses Gebiet bestrahlt und danach die Abgabe von Sekundärelektronen zu diesem Gebiet auslöst, um die auf demselben befindliche positive Ladung zu vermindern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung weiterer, längs der Strecke von dem Bezugspunkt über das genannte Gebiet hinaus abgelegener Bereiche verhindert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bestrahlung des genannten Gebietes das Strahlenbündel, solange es abgelenkt ist, eingeschaltet gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel während der Ablenkung längs der genannten Strecke von dem Bezugspunkt zu dem genannten Gebiet, an welchem es sodann abgestoppt wird, eingeschaltet gehalten wird, und daß die Ablenkgeschwindigkeit groß genug ist, um zumindestens die vollständige Neutralisation der positiven Ladung längs der Spur hinter dem Strahl zu verhindern.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte charakteristische Ladungszustand eine stärker positive Ladung darstellt als diejenige, welche längs der Strecke zwischen dem Bezugspunkt und dem genannten Gebiet erzeugt wurde.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl an einer Anzahl von in gleichen Abständen längs der Strecke angeordneten Bereichen (A, B, 1, 2, 3 .. .) bis zu dem genannten Gebiet, jedoch nicht über dieses hinaus, ein- und ausgeschaltet wird, und daß die jeweilige Bestrahlungsdauer der Bereiche sowie die Abstände zwischen den Bereichen so gewählt sind, daß die positiven Ladungen aller dieser Bereiche mit Ausnahme derjenigen an dem genannten Gebiet durch von darauffolgend bestrahlten Bereichen herrührende Sekundärelektronen reduziert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel einge*- schaltet gehalten wird, solange es von dem genannten Bezugspunkt zu dem genannten Gebiet bewegt wird und daß es dort abgeschaltet wird, und daß ferner die Geschwindigkeit der Bewegung des Strahlenbündels niedrig genug gewählt ist, um die positive Ladung, welche längs der Strecke vor dem genannten Bereich erzeugt wird, zumindestens zu neutralisieren.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel nach Bestrahlung des genannten Gebietes abgeschaltet wird.

11. Elektrostatisches Speichersystem, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe eine Einrichtung (36, 37, 38) zur Ablenkung des Kathodenstrahlbündeis von einem Bezugspunkt aus längs einer Strecke auf dem Schirm (31) aufweist, so daß nacheinander längs dieser Strecke angeordnete Bereiche bestrahlt werden, daß ferner eine Einrichtung (24, 34) vorgesehen ist, die dazu dient, mittels des Strahlenbündels an einem längs der

Strecke gewählten Gebiet einen charakteristischen Ladungszustand zu erzeugen, welcher sich wesentlich von den Ladungszuständen unterscheidet, die an den genannten, längs der Strecke gemessen, näher als dieses Gebiet zum Bezugspunkt hin gelegenen Bereichen herrschen, daß weiterhin eine Einrichtung (23, 41, 42, 43, 44) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Lage des genannten Gebietes längs der Strecke in Abhängigkeit von der jeweils zu speichernden Größe, die aus einer Anzahl von mehr als zwei verschiedenen Größen wählbar ist, verändert werden kann und daß endlich eine Einrichtung (21, 40, 32, 33, 35, 34) vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine in der Signalplatte erzeugte Spannung zur Regeneration dieses charakteristischen Ladungszustandes ausgenutzt werden kann.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch ao gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (36, 35,

34) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Strahlenbündel an jedem der genannten Bereiche ein- und ausgeschaltet wird.

13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (36, 39',

35) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Strahlenbündel, solange dasselbe von dem genannten Bezugspunkt aus längs der Strecke bewegt wird, eingeschaltet gehalten wird, und daß ferner eine auf eine von der Signalplatte herrührende Spannung oder auf ein Schreibesignal ansprechende Einrichtung (44, 32, 24, 34') vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Strahlenbündel jeweils in einem Abstand von dem Bezugspunkt abgeschaltet wird, welcher die genannte Größe versinnbildlicht.

14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahl-Ein- und Ausschaltvorrichtung (29, Dg, V₁, 25, 26, D₁, D₂, V₂, D₃, D₄, V_s in Verbindung mit 27, V₇, C, V₈) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Strahlenbündel schrittweise längs der Strecke abgelenkt wird, wobei das Strahlenbündel an den Ruhepunkten zwischen den einzelnen Schritten, an welchen es eingeschaltet ist, zumindestens annähernd stationär gehalten wird, und wobei ferner die Größe der Schritte so gewählt wird, daß eine irgendwie wesentliche Neutralisation der Ladungen an den während der Stillstände des Strahlenbündels bestrahlten Bereichen durch während der nächsten Strahlstillstände frei werdende Elektronen vermieden wird und daß ferner eine Einrichtung (F₄, V₅, V_G, D₅, D₆, R₁, D₇, D₈, R₂ in Verbindung mit V₁, C, V₈) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Dauer der Strahleinschaltung verlängert und eine zusätzliche Ablenkung des Strahles an dem genannten Gebiet erzielt wird.

Hierzu 3 Blat't Zeichnungen

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