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Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke Die Erfindung betrifft
.eine Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke, in Welcher Mittel vorgesehen
sind, den Strahl zwecks Intensitätssteuerung zunächst parallel zu sich selbst zu
verschieben, an einer Stelle des gegen die Norinalbahn parallel verschobenen Bahnteils
zu einem von den Steuerspannungen abhängigen Bruchteil :auszublenden und sodann
in die Normalbahn zurückzulenken.
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Das an sich bekannte Prinzip der Lichtsteuerung, auf dem die Erfindung
sich aufbaut, besteht darin, daß ein zwischen Kathode und Ablenkplatten gelegener
Teil des Strahls parallel zu sich selbst verschoben, an einem Punkte der Strahlbahn,
welche eine Parallelverschiebung gegen die Normalbahn aufweist, durch Ausblendvorrichtungen
in seiner Intensität gesteuert und sodann wieder in die Normalbahn zurückgelenkt
wird und daß die doppelte Parallelverschiebung unter Verwendung rein elektrostatischer
Mittel erfolgt. Unter Normalbahn wird dabei diejenige Strahlbahn verstanden, welche
der Strahl beschreiben würde, falls keine besonderen Mittel zu seiner Verschiebung
vorgesehen wären. Die Norm,alb'ahn kann zweckmäßig wie bei den bekannten Anordnungen
mit .der Röhrenachse zusammenfallen. Eine derartige Lichtsteuerung gestattet .es,
die Punkthelligkeit von Tiefdunkel bis zur maximal erreichbaren Helligkeit durchzusteuern,
ohne ,die Lage des Bildpunktes zu verändern.
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Es sind zwar schon ähnliche Bauarten von Ablenksystemen bekannt, jedoch
erfährt der Strahl dabei entweder eine Winkelablenkung statt einer reinen Parallelverschiebung,
oder es ist für den gleichen Zweck eine größere Anzahl von Ablenkplatten erforderlich.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Braunsc-he Röhre der oben bezeichneten
Art, bei welcher für die Parallelverschiebung und die Rücklenkung des Elektronenstrahls
je ein elektrostatisches Dreiplattensystem vorgesehen ist, dessen mittlere Platte
eine Öffnung für den Strahldurchtritt .aufweist, . und bei welcher Mittel vorgesehen
sind, um die .beiden äußeren Platten mit einem Potential zu verbinden, das der Geschwindigkeit
der Elektronen am Ort des Dreiplattensystems entspricht, sowie Mittel, um der mittleren
Platte eine gegenüber den äußeren Platten positive Vorspannung und die Steuerspannungen
zuzuführen.
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Die Ausblendvorrichtung selbst kann bei einer Ausführungsform der
Röhre gemäß der Erfindung innerhalb eines Konzentrationsfeldes, beispielsweise in
einem auf negativer Spannung gegenüber der vom Strahl zuletzt durchlaufenen Elektrode
liegenden Zylinder, angeordnet werden.
Die gesamte Steuerungsanordnung
besteht also aus drei Elementen, dem die erste Parallelverschiebung erzeugenden
dreiplattigen System, der zweckmäßig in einem Konzentrationsfeld angeordneten Ausblendvorrichtung
und dem die zweite Parallelverschiebung erzeugenden dreiplattigen System (Rücklenksystem).
Die Gesamtheit dieser Elemente kann in einem einzigen rohrförmigen Behälter angeordnet
werden, welcher sowohl an den beiden Enden als auch im Innern Abschirmungen aufweist,
die mit möglichst kleinen Öffnungen an den Durchtrittsstellen des Strahls versehen
sind. Durch diesen Zusammenbau des Lichtsteuersystems zu einem einzigen Bauelement
wird der technische Aufbau der Röhre wesentlich erleichtert. Überdies bewirkt die
Lichtsteueranordnun;g gleichzeitig, daß das direkte Kathodenlicht von dem Leuchtschirm
ferngehalten wird.
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In den Abbildungen sind zweiAusführungsformen der erfindungsgemäßen
Röhre dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Röhrensystem, bei welchem die die Parallelverschiebung
erzeugenden Dreiplattensysteme mit planer Mittelplatte .ausgebildet sind, während
in Abb. 2 die Dreiplattensysteme eine gekröpfte Mittelplatte aufweisen.
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In der Abb.i bedeutet i das abgebrochen gezeichnete Glasgefäß der
Braunschen Röhre, 2 eine Kathode mit hohlspi.egelförmiger Emissionsfläche, 3 das
den Behälter der Lichtsteuervorrichtung bildende, beispielsweise metallische Röhrchen,
q. und 5 die Dreiplattensysteme, T8 die Ausblendvorrichtung,die aus einer Blende
mit einer beispielsweise dreieckigen Öffnung besteht. Durch die Form der Blende
kann, wie es bek -annt ist, der Steuercharakteristik eine gewünschte Form gegeben
werden. 17 ist der das Konzentrationsfeld erzeugende, auf einem negativen Potential,
beispielsweise Zoo Volt, gegenüber der zuletzt vom Strahl durchlaufenen Elektrode
befindliche Zylinder, welcher gegen das Röhrchen 3 isoliert ist und beispielsweise
mittels eines Halters i9 in ihm gehaltert sein kann. Die Dreiplettensysteme q. und
5 bestehen aus den beiden auf dem der Geschwindigkeit der Strahlelektronen entsprechenden
Potential befindlichen Platten 6 und 7 bzw. 6' und 7' sowie der Mittelplatte 8 bzw.
8'. Diese Mittelplatten besitzen eine breite, gestrichelt gekennzeichnete Durchtrittsöff:nung
und weisen eine positive Vorspannung z. B. von 15o bis Zoo Volt gegen die Außenplatten
auf, welche beispielsweise mittels der Batterie 22 erzeugt werden kann. In Serie
mit der Batterie 22 liegt die symbolisch als Generator dargestellte Steuerspannung
23. Es reicht zur vollständigen Durchsteuerung der Röhre bei entsprechender Ausbildung
und Bemessung der Ausblendvorrichtung i8 eine Spannung von etwa io bis 2o Volt voll
aus.
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Um die in manchen Fällen erforderliche Pliasenumkehrröhre zur Erzeugung
eines positiven Bildes weglassen zu können, kann, wie es ebenfalls bekannt ist,
die Durchtrittsöffnung der Blende i8 symmetrisch zu einer Achse senkrecht zur Ablenkrichtung
des Strahls ausgebildet sein.
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Die Dreiplattensysteme sind mittels der Abschirmplatten 9, 1o, 15
und 16, welche mit den Strahldurchtrittsöffnungen 12, 11, r und 14 versehen und
gegen die Mittelplatten 8 bzw. 8' isoliert sind, gegeneinander und gegen die übrigen
Systemteile abgeschirmt, so daß Randfeldwirkungen vollständig vermieden werden.
Gleichzeitig wird durch diese Abschirmplatten eine Abschirmung des direkten Kathodenlichts
bewirkt.
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In der Abb. 2 sind die Mittelplatten 8 bzw. 8' als gekröpfte Platten
ausgebildet. Auf diese Weise gelingt es, die Systembreite ohne Verminderung der
Empfindlichkeit erheblich herabzusetzen und zu erreichen, daß der Strahl ohne die
geringste Streifung durch die Systeme q. und 5 hindurchtreten kann. Die entsprechenden
Teile sind in der Abb. 2 entsprechend bezeichnet. 2q. und 25 sind die nachgeschalteten
Ablenkplatten.
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Die Höhe der erforderlichen Mittelplattenvorspannung ist sowohl von
der Ausbildung der Dreiplattensysteme als auch von der Anodenspannung abhängig.
Sie läßt sich in jedem Fall experimentell leicht bestimmen. Als besonders zweckmäßig
hat sich bei einer Anodenspannung von etwa 2000 Volt eine Vorspannung von
150 bis 200 Volt ergeben, wenn die Dreiplattensysteme mach Abb. i wie folgt
bemessen sind: Plattenlänge 15 mm, Breite des Mittelplattenschlitzes 5 mm,
Plattenabstand :2 mm, Abstand der Systeme voneinander io mm, Gesamtlänge des Lichtsteuerungssystems
40 mm, Länge des Konzentrationszylinders 6 bis 8 mm.
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Bei der Anordnung mit gekröpften Platten gemäß Abb.2 kann der kleine
Abstand zwischen der gekröpften :Mittelplatte und der einen Außenplatte auf i mm
und der Abstand der Mittelplatte von der anderen Außenplatte auf 2 mm bemessen werden.
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Wesentlich ist, daß beide Systeme vollkommen symmetrisch sind und
daß die entsprechenden Platten der beiden Systeme auf den gleichen Spannungen liegen.
Bei der Bemessung der Plattensysteme ist es stets zweckmäßig, die Platten möglichst
kurz zu halten, da die Steuerempfindlichkeit, d. h. die
Größe der
Strahlverschiebung, von der Einstellung »Hell« bis zur Einstellung »Dunkel« bei
Vergrößerung der Systemlänge .abfällt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgende: Der
von der .Kathode 2 kommende und zweckmäßig durch eine auf verhältnismäßig niedrigem
Potential befindliche Voranode vorbeschleunigte Strahl tritt auf der Normalbahn
durch die öffnung 12 der Abschirmung 9 in den Raum zwischen den Platten 7 und 9
des ersten Verschiebungssystems ein, wird infolge der positiven Vorspannung der
Platte 8 durch die Öffnung der Mittelplatte in den Raum zwischen den Platten 8 und
6 hineingebogen und verläßt diesen Raum parallel zur Normalbahn durch die Öffnung
ii der Abschirmung io, tritt sodann durch den Konzentrationszylinder 17 und die
Ausblendvorrichtung 18 hindurch und durch die Öffnung 13 in den Raum zwischen den
Platten 6' und 8' des Systems 5 ein, wird hier infolge der positiven Vorspannung
der Platte 8' durch die Öffnung dieser Platte hindurch in den Raum zwischen den
Platten 8' und 7' hineingebogen und verläßt den Raum durch die Öffnung 14 der Abschirmung
16. Da die Systeme 4 und 5 feldmäßig spiegelbildlich gleich und symmetrisch angeordnet
sind - d. h. also, die Plattenabstände und Längen gleich sind und an den beiden
Mittelplatten 8 bzw. 8' die gleiche Spannung liegt und die Außenplatten 6 und 7
bzw. 6' und Y sich gleichfalls auf gleicher Spannung befinden -, so verläßt der
Strahl das System 5 auf einer Bahn, welche die Verlängerung der Eintrittsbahn in
das System 4 darstellt. Da es aber ausschließlich darauf ankommt, daß die Platten
8 und 8' - bei sonst gleichen Verhältnissen - auf dem gleichen Potential liegen
und die absolute Größe dieses Potentials demnach die Strahlaustrittsrichtung in
keiner Weise beeinflußt, so ist ohne weiteres klar, daß eine Strahlverschiebung
nicht auftritt, gleichgültig, ob die in Serie mit der positiven Vorspannung der
Platten 8 bzw. 8' liegende zusätzliche Lichtsteuerspannung o oder ao Volt beträgt.
Durch die an den Platten 8 bzw. 8' liegende Steuerspannung. wird demnach lediglich
bewirkt, daß der Abstand des parallel zur Normalbahn verschobenen Strahlenteils
26 gegenüber der Mittelplatte 8 sich in Abhängigkeit von der Lichtsteuerspannung
ändert. Wird also in dieser Bahn 26 eine Ausblendvorrichtung angeordnet, so verschiebt
sich der Strahl bei Änderung der Lichtsteuerspannung in Abhängigkeit von derselben
längs der Ausblendvorrichtung, so daß verschieden große Teile desselben durch die
Ausblendvorrichtung hindurchgelassen werden. Die erfindungsgemäße Röhre kann auf
an sich bekannte Weise mit einer oder mehreren Anoden versehen werden, beispielsweise
derart, daß eine Anode zwischen Kathode und Lichtsteueranordnung und die zweite,
zweckmäßig auf höherem Potential befindliche Anode sich zwischen Lichtsteuervorrichtung
und Ablenkplatten befindet.