DE884509C - Einrichtung zur Verstaerkung von Elektronenbildern durch Sekundaerelektronen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Verstärkung von Elektronenbildern durch Sekundärelektronen Die Erfindung betrifft Fernsehanordnungen, bei denen es zur Ausbildung eines Elektronenbildes kommt. Ein. solches Elektronenbild kann entweder dadurch erzielt werden, daß ein optisches Bild auf eine Photokathode geworfen und dort in eine entsprechende Elektronenverteilung umgewandelt wird, .oder es wird punktweise mit Hilfe eines in seiner Intensität besteuerten Kathodenstrahles aufgebaut.
• Der erste Fall ist z. B. bei den bekannten Bildzerlegerröhren nach Farnsworth gegeben, in denen ein optisches Bild auf einer flächenhaften Photokathode erzeugt wird und die von der Kathode ausgehenden Elektronen über eine in einer entfernten Ebene angeordnete Sonde mit Hilfe von Ablenkfeldern derart hinweggeführt werden, daß eine Zerlegung des Bildes eintritt. Der von der Sonde aufgefangene Anteil des Kathodenstra;h1büschels ist sehr gering und kann mit üblichen Mitteln nicht ohne weiteres verstärkt werden. Es wurde daher eine Vorverstärkung durch Auslösung von Seikundärelektronen innerhalb der Sonde vorgenommen. Der Bau derartiger Vorverstärker mit einigermaßen befriedigendem Wirkungsgrad hat aber ,große technische Schwierigkeiten.
• Auch bei den bekannten Braunschen Röhren mit Leuchtschirm wird durch den Strahl ein Elektronenbild in der Ebene des Schirmes erzeugt, das durch die am Schirm ausgelöste Lichterscheinung sichtbar gemacht wird. Der beliebigen Erhöhung der Stra:hlgeschwindigkeit und damit der Helligkeit des Empfangsbildes ist dadurch eine Grenze gesetzt, daß der Strahl, der das Bild erzeugt, abgelenkt werden muß und daß bei zu hoher Geschwindigkeit des Strahles die Intensität der Ablenkfelder in praktisch nicht durchführbarer Weise gesteigert werden müßte.
• Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß das Elektronenbild selbst durch Auslösung von Sekundärelektronen verstärkt wird. Zu diesem Zweck wird in der Bildebene eines ersten elektronenoptischen Systems eine sekundäremittierende Fläche, z. B: ein Gitter; eine Folie, eine Platte, ein Raster oder eine Kombination dieser Elemente angeordnet, die gleichzeitig Ausgangs- oder Gegenstandsebene für ein zweites elektronenoptisches Abbildungssystem ist. Diese Abbildung .kann mehrfach wiederholt werden.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, dargestellt. Es ist Fig. i ein Schnitt durch eine Fernsehsenderöbre gemäß .der Erfindung; _ Fig. a ein tSchnitt durch eine Sonde in dieser Röhre und Fig: 3 eine Darstellung einer Empfangsröhre. Die Röhre i der Fig. i enthält eine Photokathode 2, auf die mit Hilfe der Optik 3 ein Bild des zu übertragenden Gegenstandes geworfen wird. Die an der Photokathode :2 ausgelösten Elektronen werden in Richtung einer Folie ¢ beschleunigt. Mit Hilfe einer Spule 7 wird dabei das Elektronenbild der Photokathode auf die Folie abgebildet. An der Folie q. werden Sekundärelektronen ausgelöst, und dieses verstärkte Elektronenbild wird mit Hilfe eines elektrischen Feldes zwischen. der Folie ¢ und einer Folie 5 sowie mit Hilfe des- Feldes der Spule 7 auf die Folie 5 abgebildet. An der Folie 5 werden wiederum Sekundärelektronen in großer Zahl ausgelöst, und das im. ,dieser Ebene befindliche Elektronenbild wird in die Ebene einer Sonde 6 abgebildet und mit Hilfe von Ablenkfeldernüber diese Sonde hinweggeführt. Der so erhaltene Sondenstrom ist um ein Vielfaches höher als bei der bekannten Zerlegerröhre.
• Die durchsichtige Photokathode :2 besteht zweckmäßig aus einem Netz, dessen auf der dem Licht zugewandten Seite ausgelöste Photoelektronen durch das Netz hindurch in die erste Abbildungsstufe hineingezogen werden. Man erhält so eine durchsichtige Photokathode, die ebenso formiert werden kann wie eine undurchsichtige Kathode, deren Lebensdauer und Konstanz aber größer ist als die von dünnen durchsichtigen Photoschichten.
• Die Abbildung der Elektronenbilder erfolgt zweckmäßig in bekannter Weise durch koaxiale Längsspulen, die zu einer Spule 7 zusammengefaßt sind. Jede der Folien ist an ein gegenübei der vorhergehenden Folie positiveres Potential gelegt, und es sind zweckmäßig Wandbelege 8, 9, io vor--gesehen, die das elektrische Zugfeld verbessern. Die Ablenkung in der letzten Stufe erfolgt durch Spülen ii. Ein Übergreifen des Ablenkfeldes auf die vorletzte Stufe wird zweckmäßig durch eine ferromagnetische Abschirmung 12 zwischen den beiden letzten Abbildungsstufen oder durch genügenden Abstand der Ablenkspulen von der letzten sekundärverstärkenden Bildebene vermieden.
• Der in die Abtastöffnung fallende Elektronenstrom besteht außer aus den Sekundärelektronen der letzten Stufe noch aus schnelleren Elektronen der vorhergehenden Stufen, die durch die Sekundärfolie hindurchgelaufen sind. Diese Elektronen sind, da sie aus anderen Entfernungen mit großer Geschwindigkeit kommen, nicht in der Sondenebene fokussiert. Sie würden, daher eine Verschleierung des Bildes bedingen. Um sie nicht in den Auffänger gelangen zu lassen, wird gemäß Fig. z zwischen die Abtastöffnung 13 und das eigentliche Auffangorgan 1q. ein elektrisches oder magnetisches Querfeldgeschaltet, das nur die Elektronen bestimmter Geschwindigkeit auf den Auffänger 1q. gelangen läßt. Es ist zu diesem Zweck beispielsweise eine Elektrode 15 vorgesehen, die eine Aussiebüng der gewünschten Elektronen vornimmt.
• Die Empfangsröhre der Fig. 3 enthält ein übliches Strahlerzeugungssystem 16 und ein AblenksYstem 17, das den Strahl über eine sekundäremittierende Folie oder ein Netz 18 führt. Die hier ausgelösten Sekundärelektronen werden mit Hilfe eines elektrischen Beschleunigungsfeldes durch den Schirm 18 hirndurchgezogen .und mit Hilfe einer Spule i9 in der Ebene des Bildschirmes :2o abgebildet. Die in der Ebene ao auftreffenden Elektronen sind den in der Ebene i8 auftreffenden Elektronen in bezug auf Anzahl und Geschwindigkeit überlegen, so daß eine erhebliche Helligkeitssteigerung des Bildes eintritt.
• Werden an Stelle der durchlässigen sekundäremittierenden Folien oder Netze Platten verwendet, so muß dann z. B. durch Anbringung eines magnetischen Feldes dafür gesorgt werden, daß die an der.Platte ausgelösten .Sekundärelektronen von den in .umgekehrter Richtung laufenden Primärelektronen getrennt werden.
• Die elektronenoptische Abbildung kann auch unter gleichzeitiger Vergrößerung oder Verkleinerung der Elektronenbilder vorgenommen werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Verstärkung eines elektronenoptischen Bildes mittels Sekundärstrahlung z. B. in Fernsehsende- oder -empfangsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene eines ersten elektronenoptischen Systems eine sekundäremittierende Fläche (z. B. ein Gitter, Netz, Folie; Raster, Platte oder eine Kombination dieser Elemente) angeordnet ist, die gleichzeitig Ausgangsebene für ein zweites elektronenoptisches Abbildungssystem ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abbildungssysteme hintereinander angeordnet sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene des letzten elektronenoptischen Systems ein Bildschirm liegt.
4. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene des letzten elektronenoptischen Systems eine Abtastsonde liegt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abbildung ein magnetisches Längsfeld und ein elektrisches Zugfelid vorgesehen sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des elektrischen Zugfeldes ein leitender Wandbelag in der Röhre vorgesehen ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Schirmung zwischen einem Ablenkfeld und den Abbildungsfeldern vorgesehen ist. B. Anordnung nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Sondenöäfn.uno eine Vorrichtung, z. B. eine Ablenkplatte oder Spule zur Erzeugung eines elektrischen oder magnetischen (Querfeldes liegt, an der vorbei die Elektronen in einen Auffänger gelangen. g. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem Netz bestehende durchsichtige Photokathode in der Röhre angeordnet ist, deren vom Licht ausgelöste Elektronen nach der dem Lichteinfall entgegengesetzten: Seite abgesaugt werden. io. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Bild vergrößernde oder verkleinernde Elektronenoptik vorgesehen ist.