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Es sind Kathodenstrahlröhren zur Bildübertragung bekannt, bei denen ein dünner Metallschirm durch Erhitzung zufolge des Auftreffens von Elektronen zum Leuchten gebracht wird. Ein solcher Schirm wird im folgenden mit dem Namen Glühschirm"und eine mit einem solchen Schirm versehene Kathodenstrahlröhre mit Glühschirmrohre"bezeichnet.
Gegenüber Kathodenstrahlröhren mit fluoreszierendem Schirm weisen Röhren mit einem Glühschirm unter anderm den Vorteil, dass das Bild auf dem Glühschirm von genügender Helligkeit ist, um mit Hilfe eines Linsensystems vergrössert auf einen Vorführungsschirm projiziert zu werden.
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strahlen getroffene Schirmteilchen während einer sehr kurzen Zeit, der Anheizperiode erhitzt ; danach kühlt es während der restlichen Zeit, der Abkühlperiode, wieder bis auf eine bestimmte Temperatur ab.
Liegt die Temperatur, auf die ein Teilchen nach wiederholter Belastung mit voller Stromstärke ständig zurückkommt, weit unterhalb der Grenze des sichtbaren Glühens, so geht der Teil der vom Kathodenstrahlbündel gelieferten Energie, welcher das Material bei jeder Abtastung zunächst bis an diese Grenze erhitzt, für die eigentliche Bilderzeugung verloren und die Bildqualität wird erheblich schlechter.
Man hat, um diesen Nachteil zu beseitigen, vorgeschlagen, das Grundniveau der Temperatur durch eine zusätzliche Erhitzung des Glühschirmes, z. B. mittels eines elektrischen Stromes oder durch Bestrahlung, zu heben. Eine solche Vorerhitzung darf die Temperatur des Glühschirmes niemals höher steigen lassen als bis auf einen Wert, den die dunklen Teile des Bildes höchstens haben dürfen. Wenn diese z. B. 1000 C und die erforderliche Glühtemperatur 2400 C ist, so muss das modulierte Kathodenstrahlbündel in der Anheizperiode noch einen Temperaturunterschied von 1100 C überbrücken.
Erfindungsgemäss wird der in der Anheizperiode zu überbrückende Temperaturunterschied in viel stärkerem Masse als es mit den bekannten Mitteln der Vorerhitzung möglich ist herabgesetzt. Zu diesem Zweck wird die Vorerhitzung des Glühschirmes nicht für alle Teilchen des Schirmes gleichzeitig vorgenommen, sondern diese wird durch ein zweites Kathodenstrahlbündel herbeigeführt, das dem bilderzeugenden Bündel vorangeht und in demselben Takt wie dieses den Glühschirm abtastet.
Dieses Hilfsbündel bringt das Schirmmaterial auf eine solche Temperatur, dass es ohne weitere Erhitzung für das Auge des Beobachters noch gerade als dunkel erscheint. Zweckmässig hat dieses Bündel einen grösseren Querschnitt als das bilderzeugende Bündel, damit letzteres nicht aus der Spur des Hilfsbündels heraustritt.
Eine Glühschirmröhre nach der Erfindung enthält ein Elektrodensystem, das zwei bewegliche Kathodenstrahlbündel erzeugt, von denen das eine moduliert werden kann, ohne dass seine Modulation die Beschaffenheit des andern beeinflusst. Das eine Kathodenstrahlbündel verursacht z. B. einen Temperatursprung der von ihm getroffenen Teilchen des Glühschirmes von 1000 C auf 1600 C, während das modulierte Bündel bei grösster Intensität die Temperatur weiter auf z. B. 2400 C bringt und somit nur einen Temperaturunterschied von 500 zu überbrücken hat.
Wird das modulierte Bündel ausgeschaltet, so entspricht die dann verbleibende, für das Auge wahrnehmbare Helligkeit des Schirmes nicht der Temperatur von 1600 C, sondern ist viel geringer, weil das vorerhitzende Strahlenbündel die Teilchen nur ganz kurz berührt und nach der Belastung die Abkühlung sofort wieder anfängt. Darum ist mit dieser"wellenfrontartigen"Erhitzung des Glühschirmes eine Vorerhitzung der vom bilderzeugenden Bündel zu treffenden Teilchen bis auf eine höhere Temperatur als bei gleichzeitiger Erhitzung aller Teilchen möglich.
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In der Gluhschirmröhre nach der Erfindung kann demzufolge das bilderzeugende Strahlenbündel nicht nur eine geringere Energie haben als wenn gar keine Vorerhitzung stattfindet, sondern die Energie kann auch geringer sein als bei Anwendung einer dauernd wirkenden Erhitzung nötig wäre.
Es hat sich ferner gezeigt, dass das Material des Glühschirmes die stufenweise Erhitzung besser verträgt als eine direkte und schnellere Erhitzung durch eine intensivere Belastung durch das modulierte Bündel allein, so dass durch die Anwendung der Erfindung die Lebensdauer der Röhre verlängert wird.
Die Zeichnung betrifft ein Ausführungsbeispiel einer Glühschirmröhre nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist die Röhre schematisch im Querschnitt angegeben. Fig. 2 stellt einen Teil der Röhre nach Fig. 1 dar.
Die Röhre hat einen Glaskolben 1, der die für Braunsche Röhren gebräuchliche Form eines Zylinders mit trichterartiger Erweiterung besitzt. In dem zylindrischen Teil des Kolbens befinden sich die Elektroden zur Erzeugung von zwei schmalen, gerichteten Elektronenbündeln. Das eine Bündel, welches das Bild erzeugen soll, wird von der Glühkathode 2 emittiert. Die Elektrode 3 bewirkt die Modulation des Bündels und das aus einer durchlochten Scheibe 4 und zwei Zylindern 5 und 6 bestehende elektrostatische Linsensystem dient für die Fokusierung und für die Elektronenbeschleunigung.
Das zweite Bündel wird von der Glühkathode 22 emittiert. Da es nicht moduliert zu werden braucht, ist die Elektrode 23 mit der Kathode 22 verbunden. Für die Fokusierung dient gleichfalls ein elektrostatisches Linsensystem, das aus der Scheibe 24 und zwei Zylindern 25 und 26 besteht.
Für jedes der beiden Kathodenstrahlbündel ist somit eine Elektronenquelle und eine Sammelund Beschleunigungseinrichtung in der Röhre vorhanden. Hiedurch wird gegenseitige Beeinflussung der Kathodenstrahlbündel weitgehendst vermieden. Vor allen Dingen ist es ausgeschlossen, dass sich
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zu diesem Zwecke der Zylinder 26 in Quadranten geteilt, die von kleinen Isolatoren 16, 17, 18 und 19 getrennt werden. Jeder Quadrant hat seinen eigenen Stromzuführungsleiter, so dass verschiedene Spannungen zwecks Richtungskorrektur des Kathodenstrahlbündels angelegt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung eines optisch wahrnehmbaren Bildes mittels einer Glahsehirmröhre, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Vorerhitzung des Glühschirmes neben dem bilderzeugenden Kathodenstrahlbündel in der Röhre ein zweites Kathodenstrahlbündel über den Glühschirm bewegt wird, das dem bilderzeugenden Bündel vorangeht und in demselben Takt wie dieses den Glühsehirm abtastet.