DE865996C - Verfahren und Geraet zur Speicherung von Nachrichten mit Hilfe einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Speicherung von Nachrichten von der Bauart, bei der eine Kathodenstrahlröhre mit einem isolierenden Schirm Anwendung findet, wobei auf einem ausgewählten Bereich der Schirmoberfläche eine positive Ladung durch die Auslösung von S.ekundärelektronen aus diesem Bereich unter dem Einfluß des Kathodenstrahles erzeugt wird mit dem Zweck, eine Art von Nachricht aufzuzeichnen. Eine zweite Art von Nachricht wird, wenn erwünscht, durch eine nachfolgende Verringerung der positiven Ladung des Bereiches dadurch aufgezeichnet, daß eine weitere Auslösung von Sekundärelektronen und ein Übergang derselben zu dem Bereich verursacht wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung der dargelegten Art vorzusehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät vorgesehen, das Vorrichtungen zur Ablenkung und Richtung des Strahles auf den genannten Bereich enthält, um längs eines Streifens des Schirmes eine positive Ladung zu erzeugen. Es besitzt Vorrichtungen, die den Strahl zur Bombardierung eines Fleckes

des Schirmes, der sich auf dem Streifen oder in. der Nähe desselben befindet, richtet, um die positive Ladung auf dem Streifen durch Auslösung von Sekundäremission und Übergang der Sekundärelektronen zum Streifen zu verringern, und Steuervorrichtungen, die, je nach der Art der zu speichernden Nachricht, die Bombardierung genannten Fleckes verursachen oder gestatten oder solch eine Bombardierung verhindern.
ίο Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Speicherung einer Nachricht vor, das darin besteht, daß der Kathodenstrahl in Zeitabständen auf einen Bereich des Schirmes gerichtet wird, wobei der Strahl, wenn er auf genannten Bereich gerichtet ist, verstärkt wird und der verstärkte Strahl über einen Streifen genannten Schirmes gelenkt wird, um eine positive Ladung auf dem genannten Streifen zu erzeugen und hierbei eine Art von Nachricht aufzuzeichnen. Wenn eine zweite Art von Nachricht aufgezeichnet werden soll, wird danach genannter Strahl verstärkt auf einen Fleck des Schirmes gerichtet, so daß. Sekundärelektronen, frei gemacht werden, die die genannte positive Ladung verringern); ferner werden Impulse, die auf einer mit dem Schirm gekoppelten Abgreifelektrode erzeugt werden und die der Ladungsänderung auf dem Schirm entsprechen, angewendet, um die Verstärkung des genannten Strahles zu steuern mit dem Ziel, die Ladung auf genanntem Streifen zu regenerieren. Die Ablenkgeschwindigkeit längs des Streifens ward klein genug gewählt, um sicherzustellen, daß die Erzeugung der positiven Ladung vollkommen ist, aber auch groß genug, um sicherzustellen, daß keine wesentliche Verkleinerung dec im ersten Teil des abgetasteten Streifens erzeugtem positiven Ladung durch die während der Abtastung aus dem von dem Strahl gerade abgetasteten Streifenteil ausgelösten Sekundärelektronen stattfindet. Die Abtastgeschwindigkeit wird von den besonderen Betriebsbedingungen der Kathodenstrahlröhre abhängig sein. Die Frage der Abtastgeschwindigkeiten wird ausführlich in einer Veröffentlichung unter dem Titel: »Ein Speichersystem für den Gebrauch bei Binär-Zifferrechenmaschinen« in »The Proceedings of the Institution of Electrical Engineers «, Teil III, Nr. 40, März 1949, in den Seiten 81 bis 100 behandelt.

Der abgetastete Streifen soll vorzugsweise im wesentlichen gerade sein.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, bei welchen

Fig. ι und 2 Diagramme sind, die den Grundgedanken der Erfindung erläutern,

Fig. 3 Potentialwelleniformen, die zur Durchführung der Erfindung benutzt werden können, zeigt, und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.

In Fig. ι steift 2 einen Streifen auf der isolierenden Oberfläche eines· Schirmes einer Speicherröhre dar, welcher durch einen Elektronenstrahl abgetastet wird, so daß eine Mulde positiver Ladung, wie sie durch die graphische Darstellung von Fig. 2 bei 3 dargestellt wird, entsteht. Diese Ladung kann unverändert gelassen werden und dann z. B. die Ziffer ο darstellen.

Bei 4 in Fig. 1 ist ein· Streifen dargestellt, der zuerst abgetastet wird, so daß eine Mulde positiver Ladung, wie im Falle des Streifens 2, entsteht, worauf dann der Fleck 5 bestrahlt wird, um Sekundärelektronen auszulösen, die die Mulde positiver Ladung längs des Streifens 4 vollkommen oder teilweise auffüllen, natürlich mit Ausnahme des Fleckes 5. Die resultierende Ladung ist in Fig. 2 durch die graphische Darstellung 6 dargestellt, wobei die gestrichelte Linie 7 die positive Ladung darstellt, bevor sie durch die weitere Auslösung von Sekundärelektronen! aus, dem Fleck 5 verringert wurde. Diese veränderte Form der Ladungsverteilung kann dann die Ziffer 1 darstellen. Die Sekutir därelektronen, die die positive Ladung auf dem Streifen verringern, können von einem Fleck außerhalb des Streifens ausgelöst werden, solange der Fleck nahe genug liegt, damit die Neutralisation der Ladung stattfinden kann.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun an Hand der Fig. 3 und 4 beschrieben.

In Fig. 4 besitzt eine Kathodenstrahlröhre 10 auf der Endwandung den üblichen Fluoreszenzschirm 11. Ein Impulsgenerator 20 erzeugt Impulse zur Steuerung und Synchronisierung der Erzeugung der verschiedenen, zum Betrieb des Schaltkreises benötigtem Wellenformen. Somit steuern die Impulse nach einer Frequenzteilung in 21 die X- und F-Abtastgeneratoren 22 tmd 23, die solche Wellenformen, die den Kathodenstrahl veranlassen, einen Raster auf dem Schirm 11 zu beschreiben, erzeugen und sie dem Ablenkvorrichtungen 17 und 18 zuführen. Die X-Abtastwellenform ist vorzugsweise stufenartig, wie in Fig. 3, f, gezeigt, so daß der Strahl in einer Anzahl von Stufen sich bewegt und zwischen den Stufen ruht.

Impulse von 20 steuern auch die Erzeugung einer Wellenform, wie in Fig. 3, a, durch einen Punktgenerator 24 und eines positivläufigen Impulses in dem wiederkehrenden Zeitintervall t₀ bis

i_s durch

einen Strichgenerator 26. Ein Verharrimpulsgenerator 32 erzeugt negativläufige Impulse in dem periodisch wiederkehrenden Intervall ^₁ bis t₂, und diese Impulse, denjenigen der Fig. 3, a, überlagert, ergeben die Strichwellenform der Fig. 3, b. Die Impulse von 24, 26, 32 und von einem Stroboimpulsgenerator 28 werden einem Torkreis zugeführt.

Kurz erläutert ist die Wirkungsweise folgende: Die Punktwellenform von Fig. 3, a, wird, wie üblich, dem Gitter 13 der Röhre 10 durch das Torglied 25 zugeführt, und sie kann· beispielsweise den Wert ο darstellen. Wenn der Wert 1 aufgezeichnet werden soll, wird über 29 dem Torglied 25 eine geeignete »Schreiben«-Spannungzugeführt,unddiedem Gitter izo zugeleitete Wellenform wird dann in die Strich- und Verharrwellenform von Fig. 3, b, geändert.

Das Torglied 25 wird auch durch die Spannungen einer auf der Außenwand der Röhre 10 sich befindenden und mit dem Schirm 11 elektrostatisch gekoppelten Abgreifelektrode 19 gesteuert. Diese Spannungen

nehmen nachi erfolgter Verstärkung in 27 und nach zeitlicher Gleichschaltung durch Impulse von 28 die eine Polarität oder die andere an, je nachdem der Strahl eingeschaltet wird, um auf dem Schirm einen Fleck zu bombardieren, der eine Ladung wie in Fig. 2 bei 3 oder 6 besitzt, und durch die Polarität wird bestimmt, ob bei Fehlen von an den Klemmen

29 zugeleiteten Impulsen die dem Gitter 13 zugeführte Wellenform die Punkt- oder Strichwellenform sein soll. Auf diese Weise kann die Ladung auf dem Schirm 11 bei Fehlen von dem vom Strichgenerator 26 zugeführten Impulsen regeneriert werden, und sie kann, wenn nötig, durch Zuleitung von Impulsen an 26 geändert werden. Solche Impulse können z. B. von einer Rechenmaschine empfangen werden, welcher »Lesen«-Impulse von einer Klemme

30 zugeleitet werden, wobei die letztgenannten Impulse die gespeicherte Nachricht darstellen.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Strahlablenkungen sind Vorrichtungen vorgesehen, die von den normalen Abtastvorrichtungen 17, 18, 22, 23 getrennt sein können, jedoch vorzugsweise mit ihnen gekoppelt sind, und die den Zweck haben, den Strahl abzulenken, während er im Intervall t₀ bis t_x eingeschaltet ist. Eine zur Ausführung dieser Ablenkung geeignete Wellenform wird in Fig. 3, c, gezeigt. Sie kann durch einen Kreis 33 erzeugt werden, mit der F-Abtastspannung von 23 kombiniert und den Y-Ablenkelektroden 18 zugeführt werden. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Ablenkung im der F-Richtung erfolgt, sondern sie wird vorzugsweise in einem bestimmten Winkel zur X-Richtung vorgenommen. Die Wellenform von Fig. 3, c, kann durch Überlagerung einer Sägezahnwellenform, wie in Fig. 3, d, und eines amplitudenibegrenzten Impulses, wie in Fig. 3, e, gezeigt, erzeugt werden.

Wenn die Punktwellenform dem Gitter 13 in Fig. 4 zugeführt wird, wird der Strahl nur von t₀ bis t_± (und an entsprechenden späteren Zeitpunkten) eingeschaltet, und während dieser Zeit wird der Strahl durch die Spannung von Fig. 3, c, im rechten Winkel zur X-Richrtung abgelenkt, während der Strahl in der X-Richtung stationär ist. Die Verhältnisse sind daher wie bei 2 in Fig. 1 und bei 3 in Fig. 2 beschrieben.

Wenn die Strichwellenform dem Gitter 13 zugeführt wird, werden zuerst dieselben Verhältnisse erzielt wie mit einem Punkt, und dann,, während der Strahl in der X-Richtung noch stationär gehalten wird, wird er von t₂ bis t_s eingeschaltet, so daß die in Fig. 2 bei 6 dargestellten Verhältnisse erzielt werden.

Wenn der Strahl danach auf einen wie bei 3 in Fig. 2 geladenen Bereich eingeschaltet wird, kann er veranlaßt werden, in der Abgreifelektrode 19 einen negativen Impuls während des durch die Impulse von 28 bestimmten Strobointervalls zu erzeugen. Wenn der Strahl danach auf einen wie bei 6 in Fig. 2 geladenen Bereich eingeschaltet wird, erzeugt er einen positiven Impuls. Diese Impulse, in 27 verstärkt, werden dem Torglied 25 zugeführt, und sie steuern, wie bereits beschrieben, die Re-Die Neigung des Ablenkwellenzuges von Fig. 3, c, während der Zeit t₀ bis J₁ wird derart gewählt, daß der Strahl schnell genug abgelenkt wird, um eine bemerkenswerte Neutralisation der positiven Ladung auf den von dem Strahl bereits abgetasteten Bereichen zu verhindern.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zur Speicherung von Nachrichten, welches von einer mit einem isolierenden Schirm versehenen Kathodenstrahlröhre Gebrauch macht, wobei auf einem ausgewählten Bereich der Sehirmoberfläühe eine positiveLadung auf Grund der Auslösung von Sekundärelektronen aus dem Bereich durch den Kathodenstrahl erzeugt wird, um eine Art von Nachricht aufzuzeichnen, und wobei, wenn erwünscht, eine zweite Art von Nachricht aufzuzeichnen, danach die positive Ladung auf dem Bereich durch eine weitere Auslösung von Sekundärelektronen und durch Übergang derselben zu dem Bereich verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung einer Art von Nachricht der Strahl längs eines Streifens (2) der Oberfläche (11) gelenkt und eine positive Ladung längs des Streifens erzeugt wird, und zur Speicherung einer zweiten Art von Nachricht nach dem Abtasten des Streifens (4) der Strahl veranlaßt wird, einen Fleck (5) auf dem Streifen oder in der Nähe desselben zu bombardieren, wobei die Sekundärelektronen aus diesem Fleck (5) auf den Streifen (4) übergehen und die darauf befindliche positive Ladung verringern.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßi die genannte Abtastung durch den Strahl mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die groß genug ist, um eine bemerkenswerte Verringerung durch Sekundäremission der auf den von dem Strahl bereits abgetasteten Schirmbereiohen entstandenen positiven Ladung zu verhindern.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Schirm eine Abgreifelektrode besitzt, auf welcher Spannungen erzeugt werden, die den Ladungsänderungen auf dem Schirm entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Spannungen verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Strahl veranlaßt werden soll, den genannten Fleck (5) zu bombardieren oder nicht, und zwar in der Weise, daß der auf dem Streifen bestehende Ladungszustand regeneriert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Strahl aufeinanderfolgend auf eine Vielzahl der genannten Bereiche, gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Streifen einen Winkel, z. B. einen rechten Winkel, mit der Ablenkrichtung des Strahles von Bereich zu Bereich bilden.
5. 5. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

   gekennzeichnet, daß es einen Kreis zum Ein- und Ausschalten des Strahles und Richten desselben auf genannten Bereich oder auf jeden Bereich besitzt mit dem Zweck, längs des Streifens oder der Streifen die positive Ladung zu erzeugen, und, wenn nötig, zur Aufzeichnung einer Nachricht der zweiten Art den Strahlwieder ein- und auszuschalten, wenn er auf den genannten Fleck bzw. die Flecke gerichtet ist.

   Angezogene Druckschriften:
   V i 1 b i g, Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, 3. Aufl., Bd. II, Leipzig 1942. Akadem. Verlagsges. Becker & Erler KG., S. 508 bis 514.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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