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Anordnung zur Beseitigung der durch Ablenkung hervorgerufenen ungleichmäßigen
Feldverhältnisse der Ablenkspule in der Nähe der Photokathode von Bildfängerröhren
mit Sondenabtastung Die Erfindung bezieht sich auf Bildzerlegerröhren, bei denen
ein von einer Kathode ausgehender Elektronenstrom verhältnismäßig großen Querschnitts
unter der Einwirkung elektromagnetischer Kraftfelder abgelenkt wird. Zu derartigen
optischen Bildzerlegereinrichtungen gehört beispielsweise die sogenannte Sondenröhre
(Dissektorröhre nach Fernsworth), gewisse spezielle Ausführungsformen der Bildspeicherröhre
mit Vorabbildung (Superikanoskop) u. dgl.
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Diesen Elektronenröhren ist gemeinsam, daß das im wesentlichen axial
verlaufende magnetische Abbildungsfeld annähernd konstanter Feldstärke von einem
oder mehreren, für gewöhnlich zwei, aufeinander senkrechten und senkrecht zur Röhrenachse
gerichteten Ablenkfeldern durchsetzt wird, deren Feldstärke periodisch schwankt.
Es sind bisher zahlreiche Ausführungsformen bekanntgeworden, doch zeigen alle diese
Elektronenröhren mehr oder weniger starke Verzeichnungen und Unschärfen, insbesondere
in den Randzonen des Bildes. Diese Unschärfen kommen dadurch zustande, daß auf dem
von der großflächigen Photokathode ausgehenden Elektrone:nstram nicht nur das fokussierende
zeitlich konstante Axialfeld, sondern auch noch die senkrecht dazu verlaufenden
und im Rhythmus der
Ablenkfrequenzen schwankenden Felder einwirken.
Die von den Ablenkspulen erzeugten zweütlich schwankenden Felder werden zwar in
der Mitte des Ablenkraumes senkrecht zum Axialfeld stehen, nicht jedoch in der Höhe
der Stirnleiter der Ablenkspulen. Dort wird das Ablenkfeld eine starke axiale Komponente
aufweisen. In der Umgebung der Stirnleiter wird sich damit dem zeitlich konstanten
Axialfeld eine in ihrer Intensität zweitlich schwankende Axialkomponente des Abilenkfeldes
überlagern und die Intensität des auf die Elektronen einwirkenden resultierenden
A-dalfeldes wird daher im Rhythmus der Ablenkfrequenz schwanken. Infolgedessen können
die Randzonen der Photokathode nicht scharf abgebildet werden.
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Jede Ablenik:spule hat zwei Sti:rnileitervenbindungen. Für die Verzeichnungen
und Unschärfen sind in erster Linie die Feltdweraerrungen ausschlaggebend, welche
von den Stirnleitern in der Nähe der Kathode erzeugt werden. Das erklärt sich daraus,
daß unmittelbar nach dem: Verlassen der Kathode die Elektronen noch eine geringe
Geschwindigkeit besitzen und daher von den Stirnleiterfeldern ganz besonders stark
störend becinflußt werden. Die in der Nähe der Abbtastsende befindlichen Stirnleiter
beeinflussen zwar auch das Axialfeld in gleicher Weise wie die in der Nähe der Kathode
befindlichen Stirnleiter, doch machen sich ihre Störungen bei den Sondenröhren in
einem viel geringeren Maß bemerkbar, weil der für ,die Bildgüte maßgebende Ablenkraum
kegel- bzw.-pyrami,denförmig ist, wobei die Basis ider Pyramid e von dem abzubildenden
Bereich der Kathode und die Spitze der Pyramide von der Sorndenröffrvung dargestellt
wird. Der Ablenkraum besItzt sonach in der Nähe der Sonde nur noch einen verhältnismäßig
geringen Querschnitt, die Stirnleiter sind also dort viel weiter vom Ablenkraum
entfernt als im Bereich der Kathode.
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Erfindungsgemäß werden zur Beseitigung dieser Störungen im Ablenkraum
in der Nähe der Photokathode solcher Bildfängerröhren die von der Anode weiter entfernten
Stirnleiter der im wesentlichen rechteckförmigen und der Röhrenwandung angepaßten
Ablenks.pulen von der Anode aus gesehen hinter der Photokathode angeordnet.
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Es ist zweckmäßig, die Kathodenfläche innerhalb der zur Erzeugung
eines axialen Magnetfeldes dienenden zylinderförmigen Spule anzuordnen, wobei das
der Kathodenfläche näher liegende Ende der Spule von der Kathodenfläche wenigstens
2o % der Spulenlänge entfernt ist. Es ist vorteilhaft, bei der Verwendung einer
Sonde zur Bildzerlegung diese sowohl außerhalb des von den Ablenkspulen als auch
außerhalb des von der Zylinderspule umschloissenen Raumes anzuordnen.
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Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Figuren eingehender beschrieben.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch Bildzerlegerröhre und Spulen@system;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt.
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In Fig. i ist die Bil@d'zerlegerröhre i konzentrisch von einem Paar
Zeilenablenkspulen 2 und von einem weiteren außerhalb angeordneten Paar Bildablenkspulen
3 umgeben. Diese Ablenkspulen werden von Strömen durchflossen, welche einen sägezahnförmigen
zeitlichen Verlauf aufweisen. Die beiden Ablenkspulensysteme werden von einer mehrlagigen
Zylinderspule q, umgeben, durch welche ein Gleichstrom praktisch konstanter Stärke
fließt. Diese Zylinderspule ruft ein axiales Magnetfeld im Innern der Röhre hervor,
welches die aus, der Photokathode 5 austretenden Elektronen in Richtung zur Anöde
bzw. zur Sonide 7 lein beschleunigt. Durch die von den Spulensystemen 2 und 3 erzeugten
Ablenkfelder wird der von der Photokathode 5 austretende Elektronenstrom im Rhythmus
der Ablenkfrequenzen (Zeilenablenkfrequenz I I 025 Hertz, Bildablenkfrequenz
= So Hertz) zeitlich bzw. nach oben, unfd unten abgelenkt. Die einzelnen, Spulen
sind auf konzentrischen Röhren 8, 9, i o und i i aus Isoliermaterial angeordnet;
damit ist in einfacher Weise eine Justierung der Spulensysteme durch gegenseitiges
Verdrehen oder axiales Verschieben möglich. Die Bildzerlegerröhre ist durch eine
Rohrhalterung 12 mit elastischer Filzeinlage 13 an einem Ende gelagert und am anideren
Ende -durch eine Oder besseren Deutlichkeit halber nicht eingezeichnete) Haltevorrichtung
fixiert. Das Potential an der Sondenoberfläche 7 ist .durch eine geeignet angeordnete
Regelvorrichtung in bezug auf das Potential der Photokathode 5 einstellbar. Das
Potential des zur Vermeadung von Wirbelstromverlusten mehrfach geschlitzten Anodenzylinders
tiq. wind :durch die Veränderung des .Sondenpotentials nicht be@einflußt. Die Sonde
besitzt einen. äußeren Abschirm@zylinder 15, welcher den Sekundäremission:sverstärker
umschließt. Hinter einer Vorblende 16 befindet sich auf einem kleinen Zylinder 17
die Bildpunktblend'e 18, die in eine aufgeschweißte Folie gestanzt wird. Die Größe
der Bildpunktblende 16. hängt von der Größe des Kathodenbildes, von der elektronenoptischen
Vergrößerung und von der verwendeten Zeilenzahl ab und beträgt bei einem praktisch
ausgeführten Sondenrohr für q:q_i Zeilen beispielsweise o,i - o,2 mm. Die durch
die Blende tretenden Elektronen gelangen in einen Sekundärelektronenverstärker und
werden nach entsprechender Verstärkung den Fernsehübertragungsgeräten zugeführt.
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In der F'ig. i ist nur auf einer Seite der Röhre, das Spu@lensyst_eim
im Schnitt A-B (vgl. Fig. 2) dargestellt.
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Fig. 2 zeigt in schematischer Weise, wie die Zeilanablenkspulen und
Bildablenkspulen sich gegenseitig überlappen, wobei einander entsprechende Teile
in beiden Figuren mit, gleichen Nummern bezeichnet sind.
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Es ist besonders zweckmäßig, in unmittelbarer Nähe der Sonde eine
ringförmige Elektrode, z. B. aus Nickel, anzuordnen, welche das gleiche Potential
wie der Finger beisitzt und beispielsweise als kreisringförmige Blechscheibe ausgebildet
ist, die koaxial zur Röhrenachse in einer zur Röhrenachse
senkrechten
Ebene liegt und mit der Sonde verbunden ist.