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Braunsehe Röhre, insbesondere fiir Fernseh- und Oszillographierzwecke.
Bei allen Braunschen Röhren, insbesondere Fernseh-und Oszillographenröhren sollen einerseits zum Aussteuern des Strahles nur geringe Spannungen notwendig sein, anderseits soll das ausgesteuerte Bild grosse Intensität besitzen. Hohe Strahlstromdichte und grosse Schirmempfindlichkeit sind ein Mittel zur Erreichung dieses Zieles. Ein zusätzliches sehr wirksames Mittel besteht in der Erhöhung der Elektronengeschwindigkeit vor dem Schirm gegenüber derselben beim Durchlaufen der Ablenkfelder.
Bekannte Massnahmen bestehen in einer Nachbeschleunigung unmittelbar vor dem Schirm, der gegenüber einem dicht vor ihm befindlichen feinmaschigen Drahtnetz eine stark positive Spannung besitzt. Weiter kann zwischen Ablenkplatten und Leuchtschirm ein allmählich ansteigendes Potentialfeld aufgebaut werden durch (z. B. auf der Innsenseite des Glaskolbens angebrachte) mehrere Ringelektroden, die an stufenartig ansteigende Potentiale gelegt sind oder durch eine Spiralelektrode, an die die gesamte Spannung gelegt wird. Das erste Mittel hat den Nachteil, dass durch die Netzdrähte ein Teil der Strahlenergie für die Bilderzeugung verloren geht und dass durch die Inhomogenitäten des elektrischen Feldes an den einzelnen Netzmaschen Verzerrungen der Bildpunkte auftreten. Beide Mittel besitzen den Nachteil schwieriger technischer Durchführung.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Braunsche Röhre, insbesondere für Fernseh-und Oszillographierzwecke, die weit bessere Ergebnisse zeitigt als die bekannten derartigen Einrichtungen, wobei das wesentliche Kennzeichen darin besteht, dass eine elektrische Beschleunigungslinse hinter einem ausgesteuerten Elektronenstrahlquerschnitt liegt, in dem ein scharfes, in zeitlicher Folge durch den Elektronenstrahl punkt-oder zeilenweise aufgebautes Elektronenbild vorhanden ist, bzw. in dem durch Rückwärtsverlängerung der abgelenkten Strahlen ein Bild vorhanden zu sein scheint, und dass die Brennweite dieser Linse so bemessen ist, dass das ausgesteuerte Elektronenbild unter gleichzeitiger Energiesteigerung auf dem Schirm der Röhre in vergrössertem Massstabe abgebildet wird.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die elektrische Beschleunigungslinse in Richtung des Strahles hinter den beiden Ablenksystemen liegen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Beschleunigungslinse zwischen den beiden Ablenksystemen liegen.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Bildhelligkeit entsprechend dem Potentialanstieg durch die Linse gesteigert wird, wobei die Aussteuerung des Strahles bei geringer Strahlspannung und also mit entsprechend kleinen Ablenkspannungen bzw. Ablenkströmen erfolgt.
Entsprechend dem virtuellen oder reellen Objekt (ausgesteuerter Elektronenstrahlquersehnitt) bestehen insbesondere zwei Ausführungsformen dieses Prinzips, die im folgenden näher beschrieben werden sollen.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Röhre bei virtueller, Fig. 2 bei reeller Objektabbildung. In beiden Fällen kann entweder die Kathode selbst oder eine beleuchtete Blende (Elektronenquelle) als Bildpunkt abgebildet werden. Letzteres hat ausser der gewünschten Kleinheit des Bildpunktes den Vorteil der wählbaren Bildpunktform (Form des Blendenloches) sowie den weiteren Vorteil der Anwendbarkeit der stromergiebigeren Grossflächenkathode. In Fig. 1 ist Kathodenabbildung, in Fig. 2 Blendenabbildung angedeutet. Als Kathoden können punktförmige (etwa direkt geheizte Haarnadelkathoden) oder Grossoberflächenkathoden (etwa indirekt geheizte Oxydvorratskathoden) verwendet werden.
In Fig. 1 wird der bei relativ geringer Elektronengeschwindigkeit quer gesteuerte Strahl durch eine elektrische Linse
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unmittelbar hinter den Ablenkplatten beschleunigt. Es entsteht auf dem Leuchtschirm das (reelle) Bild eines virtuellen Objektes, welches durch die Rückwärtsverlängerung des ausgesteuerten Strahlbündels bis zur Ebene der Elektronenquelle gefunden wird.
Ein erstes positives Potential gegen die Kathode 1 besitzen gemeinsam Anodenblende 3, die Abschirmung des Ablenkplattenraumes 4 und die erste Elektrode 5 der Beschleunigungslinse. Das zweite, dagegen wesentlich höhere Potential besitzen gemeinsam die zweite Elektrode 6 der Beschleunigungslinse und die Abschirmung 7 bis zum Leuchtschirm sowie der Leuchtschirm 8 selbst.
Bei der zweiten Anordnung (Fig. 2) wird ein ebenfalls bei geringer Strahlspannung ausgesteuertes reelles Elektronenbild von der Beschleunigungslinse auf dem Leuchtschirm abgebildet. Eine weitere Verringerung der Plattenspannungen im Verhältnis zu den alten bekannten Anordnungen kann bei dieser letzteren Anordnung dadurch erzielt werden, dass das erste ausgesteuerte Bild geringe Abmessungen erhält und durch die elektrische Beschleunigungslinse vergrössert auf dem Leuchtschirm abgebildet wird. Zur Erzeugung genügend kleiner Bildpunkte im ersten Elektronenbild wird hier statt der Kathode zweckmässig eine feine, durch die Kathode von hinten beleuchtete Blende als Bildpunkt abgebildet.
Ein erstes positives Potential gegen die Kathode 11 besitzen gemeinsam Anode 13, Bildpunkt- blende 14 und erste Elektrode 15 der Sammellinse (hier als Verzögerungslinse geschaltet). Ein gegen das erste zweckmässig niedrigeres Potential besitzen ebenfalls gemeinsam die zweite Elektrode 16 der Sammellinse, die Abschirmung 17'des Ablenkplattenraumes, die möglicherweise zweckmässige Zwischenbildbegrenzungsblende 18 und die erste Elektrode 19 der elektrischen Beschleunigungslinse. Das höchste positive Potential gegen die Kathode besitzen gemeinsam die letzte Elektrode 20 der Beschleunigungslinse, die Abschirmung 21 bis zum Leuchtschirm sowie der Leuchtschirm 22 selbst.
Die Steuerpotentiale für die Bildbeleuchtung liegen bei beiden Ausführungsformen, wie üblich, an zwei zueinander senkrechten Plattenpaaren (9 und 10 in Fig. 1, 23 und 24 in Fig. 2) im geschirmten, feldfreien Raum zwischen 3 und 5 bzw. zwischen 16 und 18. Ausser den stationären Potentialen und den Quersteuerpotentialen benötigt man bei Verwendung zu Fernsehzwecken ein Steuerpotential zur Helligkeitsmodulation auf der Bildpunktblende oder über der weiten Anodenblende an einer konzentrisch um die Kathode liegenden Wehnelt-Elektrode (2 in Fig. 1). Diese kann abweichend von der üblichen Form (Zylinder) als Fortsetzung der Fläche einer Grossoberflächenkathode (Schirmring) ausgebildet sein (12 in Fig. 2).
Bei der Anordnung nach Fig. 1 (virtuelles Objekt) kann die elektrische Linse abweichend von Fig. 1 auch zwischen beiden Ablenkplattenpaaren sitzen. Die Zeilenspannung liegt dann am Plattenpaar vor der Linse, die Bildpunktspannung am Plattenpaar hinter der Linse. Dies bringt den Vorteil, dass die Linse nicht so weitgehend beaufschlagt wird, wodurch sich geringere Bildfehler ergeben.
Die beiden näher beschriebenen Anordnungen sind nur Ausführungsbeispiele der erfindunggemässen Röhren. Die Erfindung lässt noch verschiedene weitere Variationen in der Elektrodenanordnung zu. Insbesondere können die Spannungsverhältnisse durch Wahl der Grösse von Linsendurchmesser und Abstand der Linsenelektroden weitgehend variiert werden, es kann auch z. B. die Sammellinse der Fig. 2 statt als Verzögerungslinse als Beschleunigungslinse oder als neutrale Linse ausgebildet und geschaltet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Braunsche Röhre, insbesondere für Fernseh-und Oszillographierzwecke, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Beschleunigungslinse in Richtung des Strahles hinter einem ausgesteuerten Elektronenstrahlquerschnitt liegt. in dem ein scharfes, in zeitlicher Folge durch den Elektronenstrahl punkt-oder zeilenweise aufgebautes Elektronenbild vorhanden ist, bzw. in dem durch Rückwärtsverlängerung der abgelenkten Strahlen ein Bild vorhanden zu sein scheint, und dass die Brennweite dieser Linse so bemessen ist, dass das ausgesteuerte Elektronenbild unter gleichzeitiger Energiesteigerung auf dem Schirm der Röhre in vergrössertem Massstabe abgebildet wird.