NO127323B - - Google Patents

Description

Katodestrålerør med en luminiserende skjerm til

lyspunktavsøkning.

Oppfinnelsen vedrører latodestrålerør til lyspunkt-avsøkningsapparater, f.eks. til lyspunktavsøkning av film eller diapositiver.

Ved"gjengivelse av film eller diapositiver ved hjelp av televisjonssystemer avføles filmene eller diapositivene vanligvis med en lysstråle frembragt av et lyspunkt, som beveger seg hurtig på katodéstrålerørets skjerm.' Det lys som utsendes av det bevegelige punkt, projiseres opp på diapositivet eller filmen og det transmitterte lys rammer en fotoelektrisk celle, hvori energien av den transmitterte del av lys omdannes til et elektrisk signal. Dette elektriske signal utsendes på den vanlige måte ved hjelp av et kommunika-sjonssystem, f.eks. en televisjonssender.

Et- slikt system har blitt benyttet tii overføring ikke bare av informasjon fra film eller diapositiver, men også av,informasjon fra gjennomsiktige objekter, som. kan anbringes under et mikro-skop eller fra ugjennomsiktige obj ekt er,. f ..eks . verdipapirer, som sjekker eller andre trykte eller skrevne dokumenter. Ved ugjennomsiktige objekter projiseres de fra disse reflekterte stråler opp på en fotocelle.

Por oppnåelse av en korrekt gjengivelse av informasjonen fra det avfølte objekt er det nødvendig at nedbrytningstiden av det luminiserende stoff på katodestrålerørets skjerm er kortere enn det tidsrom, hvori elektronstrålen som frembringer lyspunktet beveger seg over' en avstand'på skjermen som svarer til en hel punktdiameter, idet det lys som frembringes på den del av skjermen som ble anslått umiddelbart foran, skal være i det minste så godt som forsvunnet ved den etterfølgende avføling. Ellers ville den ,i- dette, øyeblikk gjengitte informasjon bli blandet med informasjon fra deler'som er blitt avfølt tidligere.

Ved betegnelsen "nedbrytningstid'for det luminiserende stoff", slik det benyttes her,, skal- det forstås den tid, hvori in-.. tensiteten av lyset ved avslutningen av elektronbombardementet avtar til ^ av den maksimale intensitet.

Når elektronstrålene beveger seg med stor hastighet, f.eks. med den hastighet som er standardisert for televisjonsutsend-elsessystemer, skal nedbrytningstiden utregnet ifølge de ovenstående

-7

regler være mindre enn ca. -10 sekund.

Ved gjengivelse av informasjon fra.ufarvede objekter, f.eks. sort/hvite filmer eller diapositiver, kjennes adskillige stoffer som tilfredsstiller de tidligere nevnte krav. Et av de alminnelig anvendte stoffer er med trivalent cerium aktivert kalsium-aluminiumsilikat, gelenit. Et annet egnet stoff er med. trivalent cerium aktivert magnesiumkalsiumsilikat. Førstnevnte stoff emitterer hovedsakelig den blå del av spektret med et maksimum mellom 400 og M20 nm,'og sistnevnte emitterer i den ultrafiolette del av spektret med et maksimum ved ca. 380 nm. Nedbrytningstiden for begge stoffer.

-7

er mindre enn 10 sekund..

Disse stoffer er anvendt alene uegnet til bruk i katode-strålerør i punktavføringsapparåter til.transmisjon av informasjon fra farvede objekter, f.eks. farvefilm eller farvede diapositiver. Til det,te formål må katodestrålerørets skjerm inneholde et luminiserende stoff, hvis emisjon fortrinnsvis strekker seg over hele den synlige del av spektret eller i det minste over en stor del herav. Dette henger sammen med den måte, hvorpå informasjonen fra de farvede objekter oppfanges og transmitteres. Dette kan kort oppsummeres som følger.

Den i katodestrålerøret frembragte elektronstråle beveger seg etter et gitt mønster, også kalt raster, over den luminiserende skjerm. Elektronstrålen er ikke modulert og det fåes en hurtigløpende, lysende felkk med konstant lysintensitet på den luminiserende skjerm. Objektet avføles med lys frembragt av denne lys-flekk.

Den av objektet transmitterte eller reflekterte stråling adskilles i en rød, en grønn og en blå, komponent ved hjelp av dikrom-atiske speil og/eller filtre. Enhver av disse komponenter faller på en spesielt fotoelektrisk celle. De elektriske signaler som frembringes av disse fotoceller kombineres og transmitteres på den vanlige måte. Selvsagt er det ved denne prosess nødvendig for det luminiserende stoff ikatodestrålerøret, hvormed det bevegelige lyspunkt frembringes å utsende stråling i hele den synlige del av spektret, idet transmisjonen eller refleksjonen av et farvet objekt avhenger av bølgelengden for den stråling, hvormed det avføles.

Det som er nevnt i det foregående gjelder ikke bare for de 'overføringssystemer, hvori et farvet bilde dannes på gjengivelses-siden, f.eks. et farvetelevisjonssystem, men også for de systemer hvor et farvet objekt bare gjengis i sort og hvitt. Por den korrekte nyansering i sort og hvitt, som må svare til de farvede objekters, er' det også av viktighet at emisjonen av det luminiserende stoff i ka-todestrålerøret til punktavføling strekker seg over en stor del av spektret.

De tidligere nevnte kjente luminiserende stoffer tilfredsstiller ikke kravene om frembringelse av korrekt informasjon fra farvede objekter. Derfor har man anvendt et annet luminiserende stoff, nemlig grønt luminiserende sinkoksyd, selv om dets nedbrytningstid på 10 - 6 sekunder egentlig er for lang. Den spektrale energifordeling av dette stoff strekker seg- inn i' den blå og røde del av spektret, selv om den emitterte energi i de ytterste blå og rød deler er meget mindre enn i den sentrale del.

Dessuten er sinkoksyd, ettersom kravene til riktig gjengivelse av farvede objekter, især farvefilm og farvede diapositiver stadig økes, ikke tilfredsstillende fordi intensiteten av det luminiserende lys som emitteres av den rød del av spektret, er for lav. I den rød ende av spektret økes denne effekt, fordi' følsomheten for rød stråling er betydelig mindre enn for blå stråling i de alminnelig benyttede fotoceller.

Med oppfinnelsen skal det tilveiebringes et katodestråle-rør til punktavføling, hvilket rør fungerer bedre enn de hittil kjente ved gjengivelse av farvede objekter.

, Et katodestrålerør ifølge oppfinnelsen, spesielt til

bruk i punktavfølingsapparater, har en oppfangningsskjerm med et luminiserende stoff, bestående av med trivalent cerium aktivert ytt<p>ium-aluminat som tilfredsstiller formelen

Ved anslag av elektroner har et stoff med overnevnte formel som har granat struktur, et bredt emisjonsspektrum, som strekker seg fra ca. 470 nm til ca. 720 nm med et maksimum ved ca. 550 nm. Ved den langbølgede ende av spektret utstrekker granatsemisjonen seg så-ledes betydelig videre enn det hittil anvendte sinkoksydsemisjon. Dette muliggjør at de rød farver også kan overføres korrekt.

Nedbrytningstiden'for granat, som tilfredsstiller den i

-7

det foregående nevnte formel er mindre enn 10 sekund. Dessuten er effektiviteten for omdannelsen av de anslåtte elektroners energi til lys stor og i ethvert tilfelle likestillet med effektiviteten ved det hittil alminnelige benyttede sinkoksyd.

Dette yttriumaluminat bør fortrinnsvis•tilfredsstille formelen:

hvor 0,0lixl0,20.

Når x er større enn 0,20, fremkommer det en konsentra-sjonsutslukning, når x er mindre' enn 0,01 faller effektiviteten i den synlige del a<y> emisjonsspektret for meget for praktisk bruk.

Vanligvis vil man øke emisjonen fra den luminiserende skjerm i katodestrålerøret ifølge oppfinnelsen i åen blå del av spektret ved ytterligere innføring på skjermen av et luminiserende stoff, hvis emisjon.ligger i den blå del av spektret. Et slikt kan blandes- med granat, men ban også anbringes på skjermen som spesielt lag. Det er klart at et slikt stoff også må ha en kort nedbrytningstid pa mindre enn 10 _7 sekunder. Dette annet stoff kan f.eks. være det i det foregående omtalte kjente gelenit. Denne kombinasjon muliggjør en perfekt reproduksjon av informasjonen fra de farvede objekter.

Yttriumaluminatet til røret ifølge oppfinnelsen kan frem-stilles ved alminnelig fosforfremstillingsteknikk, som vil beskrives nærmere i det følgende. Dets anbringelse på katodestrålerørets skjerm kan også finne sted på den vanlige måte.

Oppfinnelsen skal omtales nærmere med henvisning til et eksempel på fremstilling og til tegningen.

På tegningen viser fig. 1 et skjematisk bilde av et katode-strålerør ifølge oppfinnelsen og

fig. 2 viser en grafisk gjengivelse av den spektrale energifordeling av et luminiserende stoff, som er fremstillet ifølge nedenstående eksempel.

Eksempel.

16,85 g Y203

20,00 g Al20j, nH20 med et aluminiuminnhold på 33,7 vekt% og 0,-49 g. Ce203

blandes.

Blandingen oppvarmes i luft til en tanperatur mellom 1250°C og 1350°C i 2 timer. Det resulterende reaksjonsprodukt males og homo-geniseres og oppvarmes i luft til en temperatur mellom 1400 og l600°C

i 2 timer. Ved oppvarmningsoperasjonene kan luften erstattes med oksygen eller nitrogen eller med en atmosfære av nitrogen med 5 volum-hydrogen. Etter den annen varmebehandling og eventuelt etter homo-genisering og filtrering er det luminiserende stoff parat til bruk.

Det kan anbringes på skjermen av et katodestrålerør, som er vist skjematisk på fig. 1 på vanlig måte, f.eks. ved hjelp av et bindemiddel.

På fig. 1 angir henvisningsbetegnelsen 1 en vegg av en konisk del av et katodestrålerør ifølge oppfinnelsen. Ved den brede ende er den koniske del lukket med en glassdel 2, som tjener til under-lag for en luminiserende skjerm 3. Den luminiserende skjerm inneholder med trivalent cerium aktivert yttriumaluminat ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er en grafisk gjengivning med bølgelengde i nm

som absisse og intensitet av den luminiserende stråling som ordinat. Kurve 4 viser emisjonsspektret av det ifølge overnevnte eksempel fremstilte stoff. Maksimum for emisjonen er tillagt verdien 100- For sammenligning viser en kurve 5 emisjonsspektret for hittil benyttet

sinkoksyd.

Det ifølge foregående eksempel fremstilte stoff viste seg å ha en effektivitet på 3,6% i den synlige del av spektret, når det ble anslått med elektroner ved 20 kV. Nedbrytningstiden var

<-7> sekunder.

mindre enn 10 sekunder.

Claims (4)

1. Katodestrålerør med en luminiserende skjerm til punktav-føling, karakterisert ved at skjermen inneholder med trivalent cerium aktivert yttriumaluminat med formelen:

2. Katodestrålerør ifølge krav 1, karakterisert ved at det med trivalent cerium aktiverte yttriumaluminat har formelen:

3. Katodestrålerør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skjermen foruten det med trivalent cerium aktiverte yttriumaluminat inneholder et luminiserende stoff, som ,har en nedbrytningstid på mindre enn 10 -7 sekunder og emisjon i den blå del av spektret.

4. Katodestrålerør ifølge krav 3 > karakterisert ved at det stoff som har emisjon i den blå del av spektret, er gelenit.