DEP0008813DA - Elektronenstrahlschalter - Google Patents

Description

T θ 1 e f u η k e η
Gesellschaft für drahtlose Telegraphie m.b.IL

Dachau, den 23«9

lilektr onenstr ah Ischalt er _e

J3rf indungs ge genstand ist ein llelcfciOiienstrahlschcilter für Vi elf ach-Hachrichtenübermittlung nach dem Yerfahren der wechselzeitigen Übertragung j 'beispielsweise für Multiplextelephonie* Bei einem derartigen Schalter überfährt ein scharf gebündelter Kathodenstrahl periodisch ,mit genügender Frequenz, eine Folge von Schaltsegment eil, an denen die verschiedenen Nachrichtenkanäle liegen. Bei Geber und -i^mpfängei laufen die koimautierenden Strahlen streng synchron und konphas, sodaeß in ordern Augenblick die gerade am Empfänger eintreffende Sendung in der richtigen Kanal hineingelangte

Zur Begrenzung des Übersprechens ist es üblich, die .Sinzel elektroden, an denen die verschiedenen Verbindungen endigen und die, vom Primärstrahl getroffen j bei geeigneter Schaltung Sekundär elektronen abgeben, in gegeneinander metallisch abgeschirmt en Ii)nt la dungs kammern unter zubrit gen« In -SiId I₅ a₃ ist dies schematisch angedeutet. R ist die Schaltröhre mit dem Elektronenstrahlerzeuger E bekannter Art, A-^-Ap sind ' die Platten eines Ablenkkondensators , der beim Beschicken mit einer sägezahnförmig verlaufenden opannung den Strahl 8 in der Richtung des Pfeils P über den (anstelle gewöhnlicher Segmente angeordneten) Sntladungskammern mit den Kanalelektroden 1,2,3·.... fächern lässt . Der abtastende Primärelektronenstrom tritt in die Ent ladungs kamm er η der Reihe nach durch Öffnungen ein_e Sr trifft darin gemässBild I₅

b, schräg zur Sinfausrichtung P stehende Elektroden K-^, K₀ , an

denen die zeitlich schwankenden Kanalspannungen liegen und von denen beispielsweise Belcundärelektronen in gesteuerter Menge zu Sinzelanoden A_1?äp_9ea* übergehen (in anderen Fällen kann eine allen Bntladungskammern 1, 2, -.·... £®aeins_ame_ Anode vorgesehen sein). 1,11,.,, bezeichnen die anlcommenden bezv/, abgehenden Hachrichtenkanäle, L-^₅ Lp, _eeeo<, kleine Induktivitäten zur kompensation der Kapazitäten Α-,-y K₁ s A₉ - Kp_{5 βοββ?} was für die Erzielung möglichst steiler Abtast-

impulse wesentlich ist.

In Bildj.1,c, sind die Entladungskammern. der besseren Verständlichkeit halber längs einer Geraden angeordnet, wahrend aus elektronenoptischen Gründen der Aufbau nach Bild l_sa, der Wirklichkeit näher kommt..

Die für die erfolgreiche Anweänduiig von illektronenstrahlschaltern der beschriebenen Art zu besagten Zwecken entscheidende Bedingung ist ,iiie bemerkt, ein hinreichend schwaches übersprechen von Kanal zu Kanal« Ss muss datier der elektrostatische Durchgriff der Kanalelektroden E-^₅Kp, ··.'.. ο aufeinander (bezw. bei gemeinsamer Anode in deren Haum hinein) so gering wie nur irgend möglich gemacht werden, zumal die oekundärelektronen geringe Austritts geschwindigkeit en haben, also leicht beeinflussbar sind. Urn dieser Bedingung zu genügen, ist es erforderlich (vgl₀ Bild I₅ b und c), die EintrittsÖffnungen O₁,O₀, der Sntladungskammern 1_S2_? <..*»<> für den Schaltstrahl so klein wie nur irgend angängig zu machen, weil ja die elektrischen Kraftlinien von Kammer zu Kammer allein durch diese off nuns en hindurchtreten, falls die Abschirmung sonst vollständig ist. Hiergegen spricht jedoch die Habwendigkeit, für jeden Kanal eine hinreichende ImpuIs 1 eistung zu erziei len. Wird nämlich aus dem soeben angegebenen Grunde die einzelne Kammeröffnung g beliebig verkleinert, so wird gleichzeitig bei ste^ tig abgelenktem Schaltstrahl, ά.ΐι. bei konstanter Ablenkgeschwindigkeit, die Dauer seines' Verweile ns in jeder Sritladungskainmer entspreche» kürzer , und da wir nicht imstande sind, diese Einbusse durch Steigern der Str all 1st romstärke nach Wunsch auszugleichen, so verlieren wir schliesslicii an Impulsleistung, die durch das Produkt von <%it un&dstromstärke, cdso durch eine umgesetzte Ladungsmenge, bestimmt wird ο

Die Erfindung vermeidet diese Schweierigkeit durch Einführen einer Z§£iJd^^ beim Überfahren der Sntlädungskammern 1,2...... Das Diagramm Bild l,c, erläutert den Erfindungsgedanken in Gestalt der x-t-Kurve, wo t die Zeit . und χ die Ablenkung bedeutet. Den Eintrittsöffnungen O-j,Ops <>»... < >. *. entspredhen festliegende Werte von s mit konstanten Differenzen· An diesen Orten der Strahlablenkung soll die IPahrbewegung des Strahls erfindunppgemäss gebremst ₉ zwischen ihnen entsprechend beschleunigt werden« Man erreicht dies, in-dem man mit Hilfe bekanntef-Schaltciittel

der ansteigenden Gerade U¹^ des iblenksäge zahne s die Dreieckskurven €r ?P überlagert φ Js ergibt si au die 'ireppeukurve 1', und man sieht nun £ sofort _s dass der ochaltstrahl sich an den Orten der Eintritts öffnungen O₁₅ 0_oj O₇₃₉₆₆OO jeweils einige Zeit aufhält, uli danach beschleunigt auf die nächste Öffnung überzugehen. Den Verweils teilen entsprechen die'bei geeigneter Form der Dreieckskurve I^ horizontalen 'ieile der Kurve Ϊ«

Dank solcher Jchrattbej2e_guns des ochaltstrahls können die TBintrittsögfnungen 0-, ₅ Op₉ <,«,<.<> wirksam, verkleinert werden, weil ja nunmehr bei unveränderter si££.i®£§£ dciialtgescnwindigkeit die Jbtastjzeit für g'eden Kanal infolge des örtlichen Terweileiis des Straftis in der engen Eintritts öffnung nieder dea gleicnen Wert erreichen kann, wie bei stetiger ablenkung und entsprechend grösserer Bintrittsöffaung. Ilan kann auf diese weise sogar die Abtastzeit noch erheblich ver^längern, ohne den Vorteil der verkleinerten Sintrittsöffnungen preiszugeben, und zwar dadurch 5 dass man die Gestalt der Dreiecks kurve -Pp in i^ild l,c, sovieit Twie möglich der Form I?_r annähert, ffür die Bewegungssteuerung des 3chaltstraljls sind dann die Kurven ¥-, und F₇ -überlagert zu denken. Die notwendige Hiasengenauiglieit der Ablenkung relativ zu den Orten iz der Eintritts öffnungen ist erreichbar, uenn man einen der Ilanäle selbei zur Gleichlauf korrektur benutgt. Die hierzu erforderliche 3ch öl tu ngstechnik ist den Tachnann geläufig.

Bild 2 bezieht sich auf einen Ulektronenstrahlschalter mit kreisendeiii, durch ein -freiifeld abgeleoicten strahl, j Ii er zu uerdeu oekanntlich bei magnetischem Drehfeld zv/ei um 90 phasenverschobene ^inusströme gleiche] iüiiplitude, bei statischem Drelafeld zwei um 90° phasenverschobene tsinus» spannungen xi^sin vrt und A.oos.wt ver\?endet₉ von tdenen nach Bild 2 die erste AblenkSOannunc U_ für die Z~Koordianate, die zweite die ^blenicspannung Uy für die ϊ-ICoordinate liegfert. Überlagert ja an diese oinusspaanungen von. der öchslteruülaufs-iCreisfrequenz ¥/, in der durch Bild 2 veranschaulichten Phasenlage, eine in aer ümplitude sinusförmig an- und abschwellende liarmoiiiscne-- von ώ, wo oei die Ordnung ζ aiii aieser liarraonischeri duren aie iCanalzaxil üestinmit wird, so resultiert bei unveränderter mittlerer Umlaufgeschwindigkeit und bei richtig dosierter der üusatzfrequena lT.w. (Έ ganze Zahl) die gewünschte ,saiaai4>-

Schritt- .oder oprungbewegung des Jchaltstrahls von. einer Eintrittsöffnung zur nächsten ₉ und es können so alle mit Bezug auf Bild 1 abgeleiteten forteile auch beim Rotations sch alter erreicht werden« Die f^'ir ein gewähltes Zeit verhältnis der Verweildauer zur Sprungdauer notwendige ^iirvenf orn der Zusatzspanmingea U, und Usy, deren Laxima und I iniraa, wie ersichtlich, um 90 phasenverschoben sind, lässt sich leiciib er..iitbeln; sie nähert sich mit dem 'Jachsen jen^es Zeit verhältnis s es dem OIiaraliOer der ioirve ?·, in Bild 1, c« d*h« ausser der Gruadhariiiomischen luv; sind Höhere Ilamaonische, erforderliche

Durch die beschriebenen üiittel ist es in vielen Fällen sogar £ioglich₉ in dem Eleicbronenstratilschalter zu offenen Kanslelektroden bezvz· au schmälsten iclialtsegmentea mit gross en trennenden Zwischenräumen überzugehen, wobei dann stets der Vorteil darin besteht, dass die breiten l'rennlücken eine vollständigere kapazitive Entkopplung der Kanäle ermöglichen und infolge des weiteres Abstandes der Kanal elektrodeη_s die aunuiexir äusserst schmal sein dürfen, auch das übersprechen reduziert ist»

Claims (1)

1. Patentansprü ehe

   1· Elektronenstrahls ehalt er für Vielkanal-Üb ertragung und Verfahren zum Betriebe desselben, dadurch gekennzeichnet, dass der abgelenkte fächern·* de oder kreisende Schaltstrahl nicht stetig, sondern schritt- oder sprungweise von Segment zu Segment bewegt wird· «

   2· Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassTdie^Sintrittsoffnungen der den Wachrichtenkanälen zugeordneten Sntla^dungskanmern entsprechend dem längeren Verweilen des Strahls in ihnen verkleinert sind.imp das tifoeBiapaiietoaia a\\ we*m*ni»mi*

   5· Verfahren zur Ablenkung des Stra^hls in Schaltern nach Anspruch 1 und 21 gekennzeichnet durch tiberlagern einer Dreieck- bis sägezahnförmigen Kurve höherer !Frequenz über die normale Sägezahnkurve zur Erzielung einer Treppenkurve ( T in Bild l,c).

   4· Verfahren zur kreisförmigen Bewegung des Strahls in Sprüngen nach An- -spruch 1, gekennzeichnet durch Überlagern einer sinusförmig an- und abschwellenden Wechselspannung höherer Frequenz, mit 90° Phasenunterschied des An- uüd Abschwellens, über die beiden Sinus spannungen des Drehfeldes, wM^WWMoMllhH^äiiftM^ wobei die höher-

   frequente Wechselspannung außer ihrer Brundfrequenz, die durch die Kanalzahl bestimmt ist, Harmonische eäSalten kann, um ein besonders günstiges Verhältnis der Verweildauer zur Sprungdauer zu erzielen.