DE1200445B - Kathodenstrahlroehre mit Ablenkmodulation - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIj

Deutsche KL: 21g-13/27

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C 25576 VIII c/21g
22. November 1961
9. September 1965

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre mit Ablenkmodulation, die eine rechteckförmige Lochblende, durch deren Öffnung der gesamte Elektronenstrahl bei senkrechtem Auftreffen auf die Blende hindurchtritt, und ein paar zwischen Kathode und Blende angeordneter, an einer Modulationssignalquelle angeschlossener Ablenkplatten zur Veränderung des von der Blende durchgelassenen Strahlanteiles aufweist.

Bei einer bekannten Röhre dieser Art läuft der Elektronenstrahl zwischen Modulationsablenkplatten hindurch, bevor er auf eine Lochblende auftrifft. Werden an diese Platten Eingangssignale angelegt, so wird die Richtung des Strahles und sein Einfallswinkel in bezug auf die Lochblende geändert. Folglieh ändert sich die Zahl der von der Lochblende zurückgehaltenen und der durch das Loch tretenden, zum Schirm oder zur Auffangelektrode der Röhre gelangenden Elektronen. Die durchgelassenen Elektronen bilden den modulierten Strahl. ~ Die die Stromstärke des Elektronenstrahles als Funktion der Amplitude der Modulationssignale darstellende Kurve hat bei bekannten Bauarten von Kathodenstrahlröhren mit Ablenkmodulation Glokkenform und ist einer Resonanzkurve ähnlich. Somit ist nur der mittlere Teil der Kurve etwa linear, während im unteren und oberen Teil der Kurve, d. h. für die geringsten und größten Signalamplituden keine Linearität gegeben ist.

Ziel der Erfindung ist eine Kathodenstrahlröhre mit Ablenkmodulation der eingangs genannten Gattung, die im gesamten Signalbereich eine vollständig lineare Abhängigkeit zwischen der Stromstärke des Elektronenstrahles und der Größe des Modulationssignales gewährleistet. Dies wird erreicht, wenn gemäß der Erfindung in Strahlrichtung vor den Ablenkplatten eine quadratische Lochblende angeordnet ist.

Um eine Versetzung des Leuchtfleckes auf dem Schirm der Röhre zu vermeiden, sieht eine bevorzugte Ausführungsform, bei der zwischen der Kathode und der quadratischen Lochblende eine kreisförmige Lochblende angeordnet ist, in deren Öffnung sich ein Schnittpunkt der Elektronenstrahlen befindet, vor, daß in Strahlrichtung hinter der rechteckförmigen Lochblende ein Paar von zusätzlichen Ablenkplatten angeordnet ist, an welche die Modulationssignale mit einer gegenüber der Polarität des ersten Ablenkplattenpaares umgekehrten Polarität angelegt sind.

Um den modulierten Elektronenstrahl mit der Röhrenachse auszurichten, kann bei der vorgenann-Kathodenstrahlröhre mit Ablenkmodulation

Anmelder:

CSF Compagnie Generale de Telegraphic sans FiI, Paris

Vertreter:

Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs,
Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:
Georg Wendt, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. November 1960 (844735) --

ten Ausführungsform weiter vorgesehen sein, daß in Strahlrichtung hinter dem ersten Paar von zusätzlichen Ablenkplatten ein zweites Paar von zusätzlichen Ablenkplatten angeordnet ist, an welche die Modulationssignale mit einer der Polarität des ersten zusätzlichen Ablenkplattenpaares umgekehrten Polarität angelegt sind.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der beschriebenen Einrichtung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer üblichen Kathodenstrahlröhre, die

F i g. 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungsformen, und die

F i g. 4 und 5 zeigen die Kurven der Abhängigkeit zwischen der Stromstärke des Elektronenstrahles und der Größe des Modulationssignals einer bekannten bzw. der gemäß der Erfindung ausgebildeten Kathodenstrahlröhre mit Ablenkmodulation.

In F i g. 1 ist in stark vereinfachter Form schematisch eine Kathodenstrahlröhre dargestellt. In einem Gehäuse 1 wird ein von einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 3 stammender und durch eine Fokussierspule 4 fokussierter Elektronenstrahl 2 durch Ablenkspulen 5 abgelenkt, bevor er den Schirm 6 erreicht.

Das schematisch durch das Rechteck 3 dargestellte Elektronenstrahlerzeugungssystem hat eine Modulationsvorrichtung, die eine Intensitätsmodulation des Elektronenstrahles 2 gestattet, wenn Modulationssignale (Eingangssignale) angelegt werden.

509 660/362

Der Modulator ist ein Ablenkmodulator. Die F i g. 2 und 3 zeigen die wesentlichen Einzelheiten zweier Ausführungsformen eines Elektronenstrahlerzeugungssystems mit dem beschriebenen Modulator.

In Fig. 2 emittiert eine KathodeK'einen Elektronenstrahl 2. Drei Trennwände D₁, D₂, D₃ sind im Wege das Strahles angeordnet. Die Trennwände besitzen Lochblenden, deren Form über der jeweiligen Trennwand dargestellt ist. Die erste Blende ist kreisförmig, die zweite quadratisch und die dritte rechteckig. Die Mittelpunkte dieser drei Blenden liegen in der Röhrenachse. Zu beiden Seiten der Trennwand D₃ sind zwei Paare von Modulations-Ablenkplatten 7 und 8 angeordnet, an die die Modulationssignale U_M, wie dargestellt, d. h. mit umgekehrter Phase bezüglich ■ der Platten 7 und 8, angelegt werden.

Die Trennwand D₁ bildet im allgemeinen einen Teil der Wehnelt-Elektrode der Röhre. Der Punkt C (der Mittelpunkt der kreisförmigen Blende dieser Trennwand) ist der Schnittpunkt der Elektronenstrahlen. Nach dem Durchlaufen des Pumktes C trifft der Strahl auf die Trennwand D₂, deren quadratische Blende nur einen Bruchteil 2' des Strahles durchläßt.

Der Strahl 2' hat also einen quadratischen Querschnitt; die Elektronenstromdichte in diesem Strahl ist konstant.

Wenn kein Signal vorhanden ist, durchläuft der Strahl 2' die rechteckige Öffnung der Trennwand D₃ vollständig. Die Seiten dieser Öffnung sind jeweils prallel zu den Seiten der quadratischen Öffnung der Trennwand D₂. Wenn dagegen Modulationssignale U_M an die Platten 7 angelegt werden, wird der Strahl 2' parallel zu der kleinen Seite der rechteckigen Öffnung abgelenkt, und nur ein Teil 2" dieses Strahles durchläuft die Blende D₃. Der durch D₃ zurückgehaltene Teil des Strahles ist dann proportional der Modulationsspannung U_M, so daß die Intensität des das System durchlaufenden Strahles sich am Ende linear mit der angelegten Signalspannung ändert.

Das Plattenpaar 8, an welches die Modulationssignale U_M im umgekehrten Sinne wie an die Plat- ten 7 angelegt werden, bewirkt eine weitere, den von dem Strahl 2" durchlaufenen Weg ausrichtende Ablenkung.

Ohne die Platten 8 würde der Strahl 2" auf dem Schirm der Röhre einen Fleck hervorrufen, der nicht ein virtuelles Bild des Punktes C auf der Trennwand D₁, sondern des Punktes C" wäre, der gegenüber dem Punkt C versetzt ist, wie aus den punktierten Linien in Fig. 2 hervorgeht. Die Versetzung kann bestimmte Nachteile mit sich bringen, die auf Grund der durch die Platten 8 bewirkten Korrektur vollständig vermieden werden. Nach der Ablenkung durch diese Platten ruft der Elektronenstrahl einen Fleck hervor, der ein Bild des Punktes C ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach F i g. 2 nur durch die Hinzufügung eines dritten Plattenpaares 9, an welches die Modulationssignale U_M in der gleichen Weise wie an die Platten 7 angelegt werden. Dieses dritte Plattenpaar bewirkt, daß der das Modulationssystem verlassende Strahl mit der Systemsachse ausgerichtet ist.

Das hat den Vorteil, daß die Aberrationen der durch die Fokussierspule 4 nach F i g. 1 gebildeten Linse auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Die F i g. 4 und 5 zeigen Kurven, die für bekannte Ablenkmodulatoren-bzw. die Modulatoren mit den beschriebenen Anordnungen charakteristisch sind.

Diese Kurven stellen die Stromstärke / des Elektronenstrahles als Funktion der Modulationsspannung U_M dar.

Bei der Glockenkurve nach F i g. 4 für bekannte Modulatoren kann nur der mittlere Teil zwischen den Punkten A und B oder A' und B' als etwa linear betrachtet werden, während die Kurven I und II in F i g. 5 für Modulatoren gemäß der Erfindung über den gesamten Eingangssignalbereich streng linear sind. Diese Linearität ist bei zahlreichen Anwendungen von großem Vorteil.

Die Kurven I und II in F i g. 5 bilden ein Dreieck bzw. ein Trapez. Diese beiden Fällen entsprechen Blenden D₃ mit verschiedenen Höhen h. Die Höhe des Querschnittes des die Blende D₃ durchlaufenden Strahles sei h'; Kurve I gilt dann für h größer oder kleiner als K Qi φ h'), während Kurve II dem Fall h — h^r entspricht.

Entsprechend den Anforderungen der verschiedenen Anwendungen können die Potentiale der einzelnen Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems derart eingestellt werden, daß der aufsteigende oder der abfallende Ast der charakteristischen Kurven verwendet wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kathodenstrahlröhre mit Ablenkmodulation, die eine rechteckförmige Lochblende, durch deren Öffnung der gesamte Elektronenstrahl bei senkrechtem Auftreffen auf die Blende hindurchtritt, und ein paar zwischen Kathode und Blende angeordneter, an eine Modulationssignalquelle angeschlossener Ablenkplatten zur Veränderung des von der Blende durchgelassenen Strahlanteiles aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung vor den Ablenkplatten (7) eine quadratische Lochblende (D₂) angeordnet ist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, bei der zwischen der Kathode und der quadratischen Lochblende eine kreisförmige Lochblende angeordnet ist, in deren Öffnung sich ein Schnittpunkt der Elektronenstrahlen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung hinter der rechteckförmigen Lochblende (D₃) ein Paar von zusätzlichen Ablenkplatten (8) angeordnet ist, an welche die Modulationssignale mit einer gegenüber der Polarität des ersten Ablenkplattenpaares (7) umgekehrten Polarität angelegt sind.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung hinter dem ersten Paar von zusätzlichen Ablenkplatten (8) ein zweites Paar von zusätzlichen Ablenkplatten (9) angeordnet ist, an welche die Modulationssignale mit einer der Polarität des ersten zusätzlichen Ablenkplattenpaares (8) umgekehrten Polarität angelegt sind (Fig. 3).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 750 161.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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