DEP0019307DA - Elektrische Entladungsröhre mit einem Leuchtschirm - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre, die mit einer Elektronenquelle und einem Leuchtschirm versehen ist.

Für manche Zwecke ist es erwünscht, in einer elektrischen Entladungsröhre die Energie von sich bewegenden Elektronen in eine Lichterscheinung umzuwandeln. Einer der wichtigsten Vertreter auf diesem Gebiet ist die Braunsche Röhre, in der ein von einer Kathode emittierter Elektronenstrom zu einem sehr schmalen Bündel zusammengedrängt wird, das in einiger Entfernung von der Elektronenquelle auf einem Leuchtschirm auftrifft. Zwischen der Kathode und dem Leuchtschirm befindet sich eine Anzahl Elektronen, welche das Zusammendrängen des Bündels herbeiführen, und ferner eine oder mehrere Elektroden , durch welche die Stelle bestimmt wird, an der das Elektronenbündel schliesslich auf den Leuchtschirm auftrifft. Letztere Elektroden werden im allgemeinen Ablenkelektroden genannt und die Stelle des Elektronenbündels wird durch die Spannung dieser Elektroden bestimmt.

Auf diese Weise kann auf dem Leuchtschirm ein Bild des Verlaufs dieser Spannung entworfen werden. Eine Röhre dieser Art ist daher besonders geeignet zum Wahrnehmen der Form von Wechselspannungen. Es sind folglich eine sehr grosse Zahl von Ausführungsformen solcher Braun'schen Röhren für Oszillographiezwecke bekannt.

Es wurde nun festgestellt, dass diese Röhren noch nicht völlig sämtlichen Anforderungen entsprechen. Ein grosser Nachteil besteht darin, dass die Lichtintensität des entworfenen Bildes noch verhältnismässig gering ist, sodass die Wahrnehmung noch Schwierigkeiten bietet, z.B. in hell beleuchteten Räumen. Auch eine Projektion des Bildes ist wegen der geringen Lichtintensität häufig nicht möglich. Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde bereits vorgeschlagen, die Elektronen einer sog. Nachbeschleunigung d.h. dem Einfluss eines elektrischen Feldes in der Röhre zu unterwerfen, sodass die Elektronen mit einer grösseren Geschwindigkeit auf dem Schirm auftreffen und daher ein intensiveres Bild aufzeichnen. Die damit verbundenen Nachteile sind die gefährlich hohe Spannung und die erforderliche zusätzliche Apparatur.

Nach einem weiteren bereits bekannten Verfahren zur Verbesserung der Intensität wird ein Leuchtstoff verwendet, der aus mit Mangan aktiviertem Zink- oder Magnesium-germanat besteht, dem Stoffe zugesetzt sind, z.B. Molybdän, Wolfram, Thorium, Zink, Platin oder ihre Verbindungen, die bei einer Bestrahlung mit Elektronen,

Röntgenstrahlen aussenden, die ebenso wie die Elektronen, den eigentlichen Leuchtstoff zum Aufleuchten bringen.

Ferner ist eine Braun'sche Röhre bekannt mit einem Schirm, der aus zwei Leuchtschichten besteht. Die an der Kathodenseite angebrachte Schicht sendet Licht aus, das die von der Kathode abgekehrte Schicht zum Aufleuchten bringt.

Ein weiterer Braun'schen Röhren für Oszillographie anhaftender Nachteil ist, dass man beim Aufzeichnen sehr schneller Wechselspannungen durch die Trägheit des Auges beschränkt ist, welche die Wahrnehmung sehr kurzzeitiger Bilder auf dem Schirm unmöglich macht. In einem solchen Falle kann die Photographie zu Hilfe genommen werden, da die photographische Platte Erscheinungen, die für die Wahrnehmung mit dem Auge zu schnell sind, festhalten kann. Nachher kann dann das photographierte Bild ruhig beobachtet und nötigenfalls ausgemessen werden. Dieses Verfahren ist aber zeitraubend, da das photographische Bild zunächst entwickelt werden muss, und ausserdem kostspielig wegen der Verwendung von photographischen Material. Um nun solche schnelle Erscheinungen ohne die Verwendung von photographischem Material wahrzunehmen, wurde bereits vorgeschlagen, für den Leuchtschirm einen Werkstoff zu verwenden, der nachleuchtet, d.h. der auch nach dem Aufhören der Bestrahlung mit Elektronen noch Licht von den von Elektronen getrof- fenen Stellen aussendet. Einige dieser Leuchtstoffe weisen die Eigenschaft auf, dass sie sowohl von Elektronen als auch durch Ultraviolettstrahlung insbesondere von langwelligem Ultraviolett zum Nachleuchten gebracht werden können; dabei ist dann bei gleicher Lichtausbeute während der Bestrahlung im letzteren Falle das Nachleuchten intensiver und von längerer Zeitdauer.

Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung besitzt eine Elektronenquelle und einen Leuchtschirm, in dem sich Stoffe befinden, von denen wenigstens einer bei Bestrahlung mit Elektronen Ultraviolettstrahlen aussendet, und wenigstens einer, der bei Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen aufleuchtet.

In einer Röhre nach der Erfindung wird die Energie sich bewegender Elektronen zunächst in Ultraviolettstrahlen umgesetzt, die ihrerseits vom zweiten Leuchtstoff in vom Auge wahrnehmbaren Licht umgesetzt werden. Auf diese Weise ist eine grössere Intensität des Bildes erzielbar, ausserdem ergibt sich bei Verwendung eines nachtleuchtenden Werkstoffe, also des zweiten Leuchtstoffes, der Vorteil, dass das Nachleuchten intensiver und länger dauert, als bei Bestrahlung dieses Stoffes nur mit Elektronen.

Der Leuchtschirm wird vorzugsweise aus zwei Schichten bestehen und in eine Schicht werden ausschliesslich Stoffe aufgenommen, welche die Energie sich bewegender Elektronen in Ultraviolettstrahlung umsetzen, und in die andere Schicht ausschliesslich Stoffe, welche durch Ultraviolettstrahlen zum Aufleuchten gebracht werden. Diese Schichten werden dann derart angeordnet, dass die Schicht, welche die Energie der Elektronen in Ultraviolettstrahlen umsetzt, sich auf der der Kathode zugekehrten Seite des Leuchtschirms befindet. Es ist aber nicht ausgeschlossen, die beiden Stoffe miteinander zu vermischen und daher einen Schirm anzufertigen, der nur aus einer einzigen Schicht besteht, die gegebenenfalls mehrere Stoffe enthält.

Es ist bereits bekannt, in Entladungsröhren, die eine Ultraviolettstrahlenquelle enthalten, zwei oder mehr als zwei Leuchtschichten anzubringen zwecks Erhaltung einer bestimmten Farbe des ausgestrahlten Lichtes. Dabei wird der von der Strahlung mit einer grösseren Wellenlänge erregte Stoff an der von der Entladung abgekehrten Seite angebracht.

Es ist ferner bekannt, in einer Entladungsröhre, die Ultraviolettstrahlen aussendet, einen Stoff zu verwenden, der die Ultraviolettstrahlen in Licht umsetzt, das durch die Glaswand der Röhre hindurch auf einen zweiten Leuchtstoff auftrifft, der dieses Licht wieder in Licht einer verschiedenen Wellenlänge umsetzt.

Bei keinem der obenerwähnten bekannten Leuchtschirmen wird die Energie sich bewegender Elektronen zunächst in Ultraviolettstrahlung umgesetzt, die ihrerseits wieder in Licht umgesetzt wird.

In einem Leuchtschirm, der in einer Röhre nach der Erfindung verwendbar ist, kann als Stoff, der unter der Einwirkung von Elektronen Ultraviolettstrahlen aussendet, z.B. Calciumoxyd aktiviert mit Mangan, Eisen, Kupfer, Zink, Silber oder Wismut, oder mit Cerium aktiviertes Calciumphosphat oder mit Titan aktiviertes Zinksilikat verwendet werden. Als Stoff, der durch Ultraviolettstrahlen zum Aussenden von sichtbaren Strahlen gebracht wird, ist z.B. mit Kupfer aktiviertes Zinksulphid, Zinkcadmiumsulphid mit Mangan oder Zinksulphid mit Mangan verwendbar. Es ist klar, dass auch mehrere Stoffe zusammen in einem Leuchtschirm verwendet werden können.

Claims (9)

1. Elektrische Entladungsröhre mit einer Elektronenquelle und einem Leuchtschirm, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm Leuchtstoffe enthält, unter denen wenigstens einer ist, der durch Elektronen zum Aussenden einer Ultraviolettstrahlung gebracht wird, und wenigstens einer, der beim Auftreffen von Ultraviolettstrahlen aufleuchtet.

2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtschirm aus zwei Schichten besteht, von denen die an der Seite der Elektronenquelle angebrachte Schicht den Stoff enthält, der durch Elektronen zum Aussenden von Ultraviolettstrahlen gebracht wird, während die von der Elektronenquelle abgekehrte Schicht den Stoff enthält, der unter der Einwirkung der Ultraviolettstrahlen zum Aufleuchten gebracht wird.

3. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Ultraviolettstrahlen zum Aufleuchten gebrachte Stoff ein Stoff mit einer längeren Nachleuchtzeit ist.

4. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der unter der Einwirkung von Elektronen Ultraviolettstrahlen aussendet, aus Calciumoxyd aktiviert mit Mangan, Eisen, Kupfer, Zink, Silber oder Wismut besteht.

5. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen

1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der unter der Einwirkung von Elektronen Ultraviolettstrahlen aussendet, aus mit Cerium aktiviertem Calciumphosphat besteht.

6. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der unter der Einwirkung von Elektronen Ultraviolettstrahlen aussendet, aus mit Titan aktiviertem Zinksilikat besteht.

7. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der durch Ultraviolettstrahlung zum Aufleuchten gebracht wird, aus mit Kupfer aktiviertem Zinksulphid besteht.

8. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der durch Ultraviolettstrahlung zum Aufleuchten gebracht wird, aus mit Mangan aktiviertem Zink-Cadmiumsulphid besteht.

9. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, der durch Ultraviolettstrahlung zum Aufleuchten gebracht wird, aus mit Mangan aktiviertem Zinksulphid besteht.