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Verfahren zum Betrieb von Modulationsspeicherröhren Die Erfindung.
bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb von Modulationsspeicherröhren, bei dem
abwechselnd eine Aufzeichnung und eine Abtastung von Ladungsmustern vorgenommen
wird. Bei Modulationsspeicherröhren liegt das Problem vor, zu verhindern, daß die
dem Aufzeichnungssystem zugeführten Signale nicht direkt auf den an das Ablesesystem
angeschlossenen Verstärker einwirken. Man erreicht dies durch zeitliche Trennung
von Aufzeichnung und Abtastung und durch entsprechendes Ein- und Ausschalten des
Verstärkers. Es liegt also bereits in der Arbeitsweise von Modulationsspeichern
begründet, daß bei ihnen eine zeitliche Trennung von Aufzeichnung und Abnahme angewendet
wird.
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Es wurde nun erkannt, daß die Güte der Zeichenübertragung bei solchen
Modulationsspeicherröhren in starkem Maße durch bei der Abtastung auftretende Störeffekte
beeinträchtigt wird. Der Grund hierfür besteht vornehmlich in der ungünstigen Abführung
der Sekundärelektronen.
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Die vorliegende Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch Berücksichtigung
der bei der Aufzeichnung und Abtastung herrschenden Potentialverhältnisse vor der
Speicherelektrode und durch Schaffung von in dieser Hinsicht optimalen Verhältnissen.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Modulationsspeicherröhre das Ausgangspotential,
von dem aus bei der Aufzeichnung die Potentialänderung erfolgt, unabhängig von der
Abnahme in einem besonderen Arbeitsgang wiederhergestellt.
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Es ist bekannt, bei Fernsehbildspeicherröhren das Ausgangspotential
mit Hilfe von Zusatzelektronen zu beeinflussen, jedoch sind die Verhältnisse bei
diesen
Röhren mit denen einer Modulationsspeicherröhre insofern nicht vergleichbar, als
bei ersteren ein Anfangspotential wegen der ständigen Zufuhr von Ladungen durch
das auf die Speicherelektrode geworfene Fernsehbild nicht definiert ist. Daher kann
die bei Fernsehröhren getroffene Maßnahme nur als Korrektur von Bildstörungen aufgefaßt
werden und bietet keine Hinweise zur Lösung des hier erörterten Problems.
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Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Regel sei an die bekannten Entstehungsbedingungen
für das Gleichgewichtspotential bei Auftreffen eines Elektronenstrahls auf eine
Speicherfläche erinnert. Das von den Elektronen getroffene Element strebt einem
Potential zu, das sich nach der Natur der Oberfläche, der Auftreffgeschwindigkeit
der Elektronen und den Feldverhältnissen vor dem Element richtet und durch Änderung
einer der drei genannten Größen innerhalb gewisser Grenzen willkürlich einstellen
läßt. Ein vierter Faktor ist die Dichte der Raumladung; die der Strahl am Auftreffort
erzeugt. Man hat es also durch Änderung dieser Größen in der Hand, das Elementpotential
einmal in einer bestimmten Richtung zu verschieben (Aufzeichnung), das andere Mal
diese Verschiebung wieder rückgängig zu machen (Abnahme). Es ist aber auch möglich,
bei zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen die Verschiebung im gleichen Sinne erfolgen
zu lassen und die Rückführung auf das Ausgangspotential in einem dritten Arbeitsgang
vorzunehmen. In diesem letzteren Fall fällt die schädliche Verknüpfung zwischen
dem Ausgangspotential und dem während der Abtastung wirksamen Absaugpotential fort,
so daß unabhängig vom Ausgangspotential ein hohes Saugpotential während der Abtastung
angewandt werden kann.
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Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß auch ein Lichtstrahl eine
Potentialverschiebung herbeiführt, die allerdings nur in positiver Richtung erfolgen
kann und photoelektrische Speicherelemente voraussetzt. Immerhin ist es denkbar,
die Aufzeichnung oder die Abnahme statt mit einem Kathodenstrahl finit einem Lichtstrahl
durchzuführen.
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Als Beispiel für eine Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sei angenommen, daß sich die Elemente bei der Aufzeichnung vom Ausgangspotential
in Richtung auf ein positiveres Potential verschieben. Es entsteht also ein Ladungsgebirge
auf der Speicherplatte. Während der nun folgenden Abnahme erfolgt im Gegensatz zur
bisherigen Praxis nicht eine Rückführung auf das Ausgangspotential, sondern eine
noch weitergehende Potentialverschiebung ins Positive. Die Ladungsverteilung ist
dann im wesentlichen verschwunden, das Potential aller Elemente hat sich im Mittel
um einen gegen das Ausgangspotential konstanten Betrag gehoben. Man erhält dabei
unter Umständen Signale, die mit den ursprünglichen Signalen nicht identisch, sondern
zu ihnen komplementär sind, was aber für die Praxis kein Nachteil ist. Es wird vielmehr
infolge des verwendeten hohen Zugfeldes der Vorteil einer sehr wirtschaftlichen
Abtastung erhalten. Die Rückführung auf das Ausgangspotential muß dann in negativer
Richtung erfolgen, d. h. durch Elektronenzufuhr in irgendeiner Form. Hierzu kann
eine gleichmäßige Beregnung der gesamten Speicherelektrode mit langsamen Elektronen
dienen, die von einer zusätzlich in die Röhre eingebauten Kathode geliefert werden.
Ein anderer Weg besteht in der Verwendung eines abgelenkten Rückführstrahls, wofür
gegebenenfalls einer der in der Röhre ohnehin vorhandenen Strahlen, etwa durch Spannungsumschaltung,
dienen kann. Hierbei kann z. B. ein zweites Strahlerzeugungssystem in die Röhre
eingebaut werden, dessen Strahl dem Abtaststrahl stets um einige, z. B. zehn Zeilen
nacheilt. Die Ablenksysteme der beiden Strahlen können synchron miteinander laufen
und an dieselben Kippgeräte angeschlossen sein. Die beiden Kathoden werden auf verschieden
hohe Potentiale gesetzt, wodurch sich erreichen läßt, daß der eine Strahl eine z.
B. positive Potentialverschiebung bewirkt, die durch den anderen wieder aufgehoben
wird, so daß eine Löschung eintritt.
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Entsprechende Verhältnisse liegen natürlich vor, wenn nicht nur eine
einmalige, sondern eine mehrmalige Abnahme von demselben Ladungsbild vorgenommen
werden soll.
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Schließlich hat das erfindungsgemäße Verfahren auch dann Bedeutung,
wenn die Abnahme der Signale so vorgenommen wird, däß an den Elementen nur eine
geringfügige oder im theoretischen Grenzfall gar keine Potentialänderung eintritt.
Beispielsweise kann ein Abtaststrahl benützt werden, der das Potential der Mosaikelemente
möglichst wenig verschiebt. Zu diesem Zweck wird die Strahlgeschwindigkeit so gewählt,
daß praktisch stets roo o/o Sekundärelektronen erzeugt werden, so daß das Ladungsbild
erhalten bleibt und stets gleich viel vom Abtaststrahl erzeugte Elektronen die Mosaikelektrode
verlassen. Das hier angegebene Verfahren läßt sich in gleicher Weise auch bei Modulationsspeichern
verwenden. Es besteht grundsätzlich darin, nicht die aufgezeichneten Ladungen als
solche auszuwerten, sondern die Potentiale der Elemente selbst, indem ihre Potentialdifferenz
gegen eine auf festem Potential liegende Elektrode ausgenutzt wird. Insbesondere
kann hierzu die durch diese Differenz verschiedene Eintrittsgeschwindigkeit der
Sekundärelektronen in einem Vervielfacher oder in einem Ablenkraum zur Signalerzeugung
ausgenutzt werden.