<EMI ID=1.1>
La présente invention est relative à des tubes à rayons cathodi-
<EMI ID=2.1>
et circuits qui sont utilisés pour fournir une amplification d'images électroniques.
<EMI ID=3.1>
sous le titre "Amplificateur à rayons cathodiques", un tube à rayons cathodiques fournissant l'amplification d'image est décrit. Suivant ce brevet, l'amplification d'une image électronique est accomplie au moyen d'un tube à rayons cathodiques pourvu de deux canons électroniques destines à émettre des électrons d'une façon générale dans la même direction. Dans le chemin des faisceaux d'électrons émanant de ces canons, se trouve montée une grille perforée ou structure à mailles constituée par un écran métallique de fils entourés d'un isolant. Une électrode anodique maintenue à un potentiel positif plus élevé que
le potentiel de grille est montée sur le côté de la structure de grille le plus
<EMI ID=4.1>
vitesse, concentrés de façon à couvrir toute l'aire de la structure de grille. L'autre canon émet un faisceau d'électrons concentrés de façon à couvrir seulement une aire élémentaire de la structure de grille:, et ces électrons ont une vitesse suffisamment élevée de façon à provoquer une émission'secondaire plus grande que l'unité de la substance isolante couvrant la structure de grille. Si des signaux d'image sont appliqués au second canon à électrons pour faire varier la vitesse d'électrons ou au conducteur de la structure de grille pour faire varier la différence de potentiel de la cathode du second canon à électrons par rapport à celui-ci, tandis que le faisceau de ce canon est exploré pour couvrir la structure de grille, une charge d'image positive est produite sur l'écran et varie en concordance avec les signaux d'images.
En conséquence, la variation du faisceau des électrons du premier canon à électrons à travers la structure de grille produira en fait une image électronique ampli-
<EMI ID=5.1> Le système tel que décrit ci-dessus nécessite une vitesse relativement élevée pour le second canon à électrons ou canon d'exploration, si bien qu'une émission secondaire plus grande que l'unité est produite. De plus, le degré de charge d'image qui peut être produit sur la structure de grille dépend largement de la vitesse du faisceau d'exploration et de la nature de la surface émissive d'électrons secondaires de la grille. Le tube fonctionne seulement dans la région positive servant à réduire le nombre d'électrons passant à travers la grille par l'attraction des électrons par celle-ci en raison des charges positives.
De plus, la perte des charges appliquées doit se produire par le revêtement isolant des conducteurs de la structure de grille, et ceci peut être contrôlé seulement par l'épaisseur du revêtement isolant et par les propriétés diélectriques de celui-ci.
Une autre construction proposée de tube d'enregistrement basée sur l'emploi d'un réseau ou écran d'emmagasinage a été proposée par le demandeur et est décrite dans "Proceedings of the Institute of Radio Engineers" de juil-
<EMI ID=6.1>
sinage est pourvu d'une structure à mailles métalliques, revêtue sur la surface la plus éloignée d'un canon à électrons au moyen d'un matériau diélectrique. Une électrode combinée collectrice et réflectrice est placée et fait face à la surface isolante. Dans le fonctionnement, cette électrode collectrice et réflectrice est maintenue à un potentiel négatif pendant l'application des signaux d'images pour charger l'écran, tandis que l'écran supportant le matériau diélectrique se trouve à un potentiel positif.
Les électrons émis par le canon pénètrent à travers les ouvertures de l'écran et, en raison de l'électrode réflectrice, sont amenés à retourner et à bombarder la surface isolante y arrachant des électrons secondaires, si bien qu'une charge positive est produite sur le revêtement isolant dépendant des variations imparties au faisceau par les signaux d'images. Ainsi, lorsque le faisceau est exploré, une image électro-statique positive est emmgasinée sur le revêtement isolant. Pour la reproduction de cette image, l'électrode collectrice est rendue positive, si bien que le faisceau, lorsqu'il est exploré sur la surface chargée, variera
<EMI ID=7.1>
ge. Dans un arrangement proposé dans l'article sus-mentionné, le faisceau peut être déconcentré pendant cette période de reproduction de façon que la surface entière de l'écran d'emmagasinage soit couverte par le faisceau et l'image peut être reproduite toute entière sans exploration.
On notera, dans ce cas particulier, que la charge électro-statique doit être positive. ainsi, l'action effective de la grille de contrôle est limitée à la région positive. De plus, cette construction nécessite que le revêtement isolant soit disposé sur la face la plus éloignée du canon à électrons, et ceci nécessite des arrangements de contrôle relativement complexes.
Un objet de la présente invention est de fournir un tube amplificateur d'image du type dans lequel une charge d'image est appliquée sur une structure de grille perforée par un faisceau à électrons d'exploration et destinée à contrôler le faisceau des électrons fournis par un canon à électrons à travers les ouvertures et dans lequel la structure de grille est actionnée à tous les instants dans la région négative. Le faisceau du canon à électrons d'exploration peut être à basse vitesse de façon à constituer une charge d'image négative sur la grille, la grille comprend un écran conducteur dont la surface vers la source de faisceau d'exploration seulement est revêtue avec un diélectrique émetteur d'électrons secondaires. Dans ce cas, l'écran conducteur est polarisé positivement.
Si un faisceau d'exploration à vitesse plus élevée est utilisé de façon que le diélectrique tend à devenir plus positif, une polarisation négative est utilisée sur l'écran conducteur pour maintenir les caractéristiques de fonctionnement de la région négative de la surface diélectrique par rapport au canon à électrons de la cathode de projection de surface.
électrons peut être excité de façon que deux faisceaux d'électrons soient fournis dont l'un est concentré pour couvrir une aire élémentaire et l'autre pour couvrir sensiblement une aire plus grande ou la surface entière d'un écran diélectrique couvert sur la face la plus éloignée des canons à électrons avec du quartz par exemple. Le conducteur de cet écran composite peut être maintenu à un potentiel légèrement plus positif que la cathode du canon à électrons, la cathode du canon à électrons d'exploration étant négative par rapport au canon à électrons de surface. Si le faisceau d'exploration est amené
à une plus grande vitesse si bien qu'il provoque une émission secondaire tendant à charger positivement la surface isolante, alors l'écran est maintenu à un potentiel légèrement négatif par rapport à la cathode du canon à électrons de surface totale. Préférablement, des canons à électrons séparés sont utilisés pour produire le faisceau de surface entière et le faisceau d'exploration, soit simultanément ou séparément. A titre de variante, un seul canon peut être utilisé avec des contrôles variables de façon à changer .ses caractéristiques de fonctionnement alternativement pour servir soit de canon d'exploration, soit de canon de surface totale.
Des moyens sont prévus pour explorer le faisceau élémentaire sur l'écran composite ou sur la grille d'image d'emmagasinage dans une relation choisie dans le temps par rapport aux signaux d'images à emmagasiner et à reproduire. En même temps des variations dans le voltage correspondant avec
des signaux d'images sont produites entre la source du faisceau d'exploration et la grille d'emmagasinage d'image. La fuite de la charge emmagasinée se produit par le revêtement isolant et par la fuite de surface au voisinage des bords de ce revêtement sur les mailles métalliques, cette dernière produisant un effet prédominant. Le second ou canon de surface totale peut être exploré sur la surface de la grille d'emmagasinage si cette surface entière n'est
pas couverte par le faisceau. En raison des difficultés à obtenir un faisceau dont l'épaisseur soit uniforme pour la surface entière, il peut être préférable d'utiliser un faisceau qui ne couvre pas la surface entière et qui l'explore pour obtenir une plus grande uniformité de couverture moyenne de la surface de l'écran.
De façon à fournir une cathode virtuelle uniforme ou une source d'électrons au voisinage de la grille d'emmagasinage, une électrode collectrice peut être montée et espacée de la surface isolante de celle-ci. Cette électrode collectrice peut être sous la forme d'une maille ouverte, préférablement plus grossière que la maille de l'écran d'emmagasinage. Une petite différence de potentiel prédéterminée existera entre ces éléments suivant les potentiels de polarisation et les électrons introduits dans cet espace par les canons.
Le dispositif d'utilisation de l'image électronique formée par les électrons passant à travers le dispositif d'emmagasinage peut être un écran luminescent tel qu'un écran fluorescent. Etant donné que les électrons passant à travers la maille de l'écran d'emmagasinage de commande couvre une aire substantielle de l'écran luminescent, une brillance moyenne
plus grande est obtenue sans nécessiter de densités de courants excessivement élevés par rapport à ce que l'on a lorsqu'un faisceau de section élémentaire est utilisé. En conséquence, une image plus brillante convenant pour la projection peut: aisément être obtenue. De plus, une charge d'emmagasinage relativement faible contrôle un faisceau d'électrons beaucoup plus grand émanant de la cathode virtuelle, ce qui conduit à une amplification électronique.
Les caractéristiques et objets qui précèdent ainsi que d'autres
et la manière de les obtenir deviendront plus clairs ainsi que l'invention elle-même qui sera mieux comprise, en se référant à la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention pris en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels:
La Fig. 1 est une vue en perspective partiellement brisée montrant un tube à image mettant en oeuvre des caractéristiques de l'invention.
thode de canon à électrons, telle que montrée dans la Fig. 1.
La Fig. 3 est un diagramme de circuit schématique pour un tube tel que celui montré dans la Fig. 1.
La Fig. 4 est une illustration schématique montrant le fonctionnement du système représenté dans la Fig. 3.
La Fig. 5 est une caractéristique typique de fonctionnement de la structure de la Fig. 3.
Les Figs. 6 et 7 sont des diagrammes de constructions de tubes donnés à titre de variante du tube représenté dans la Fig. 1.
La Fig. 8 est un diagramme schématique du circuit montrant un système pour le fonctionnement alterné du canon de surface entière et du canon d'exploration conformément à des caractéristiques de l'invention.
La Fig. 9 est un diagramme schématique d'un arrangement modifié destiné à actionner les canons à électrons alternativement, comme montré. dans la Fig. 8.
La Fig. 10 est un diagramme schématique d'une modification d'un tube à rayons cathodiques, conformément à la présente invention.
La Fig. 11 est un schéma détaillé de la structure du canon à électrons utilisé dans le circuit de la Fig. 10.
En se reportant maintenant aux dessins, un tube suivant cette invention, construit pour des buts de test, est représenté. Le tube comprend une enveloppe 1 ayant une partie 2 d'un diamètre relativement petit et une autre partie 3 de diamètre plus grand. A l'une des extrémités de l'enveloppe^ est monté un système de canon électronique 4 en vue de fournir deux rayons électroniques dont l'un .est concentré pour couvrir une surface élémentaire sur un
<EMI ID=8.1>
une surface importante de celle-ci. Des connexions pour les différentes électrodes du canon traversent la base 5. Un revêtement conducteur 6 est prévu à l'intérieur de la partie enveloppante 2 pour le contrôle du faisceau ainsi qu'il est généralement prévu dans les tubes à rayons cathodiques. A l'extrémité opposée de l'enveloppe 1 on a prévu un écran 7 pour la reproduction de l'image qui peut être par exemple un écran fluorescent avec un revêtement de substance phosphoreuse qui entrera en fluorescence sous le choc des électrons. Un
<EMI ID=9.1>
"Covar", sert à sceller l'écran fluorescent 7 à la partie du corps 3 de l'enveloppe. Un écran à couverture de mailles fines 9 est monté sensiblement à michemin entre les extrémités de la partie 3. Cet écran ou maille peut être désigné sous le nom d'électrode collectrice et est convenablement réalisé par une méthode de revêtement électrolytique. Cet écran peut être, par exemple, d'approximativement 600 mailles par pouce (2cm5). A l'intérieur du tube et entre l'écran 9 et l'écran fluorescent 7, est monté l'écran ou maille d'emmagasinage de l'image 10. Cet écran perforé peut avoir 1.000.000 de perforations ou plus par pouce carré (6cm2 environ). Dans la construction d'un tel tube, on a utilisé
un écran de 1.000 mailles dans lequel les ouvertures constituaient approximativement 60 % de la surface de l'écran. Sur la surface de l'écran 10 faisant face à l'électrode collectrice 9, on a prévu un film mince en substance isolante qui peut être appliqué sur celle-ci, par évaporation. Ceci peut être de n'importe quel diélectrique désirable, par exemple du quartz. L'épaisseur du film diélectrique est déterminée par'le fait que la capacité électro-statique doit être relativement haute, de l'ordre de 0,7 x 10-9 farads à 7 x 10-9 farads par centimètre carré. Ceci fournira une épaisseur de quartz de 5 mi-
<EMI ID=10.1>
supportés par des supports et conduisent à l'extérieur les conducteurs 11 à partir de l'épaulement entre les parties 2 et 3 de l'enveloppe. Dans le but de contrôler la focalisation des rayons sur les écrans 9 et 10 et l'exploration des rayons sur ces écrans la bobine de focalisation magnétique 12 et les bobines de déflexion 13, 14 peuvent être prévues. Une bobine de focalisation ad-ditionnelle 15 peut être prévue autour de la partie enveloppante 3 entre l'électrode 10 et l'écran fluorescent 7. La surface intérieure de cette partie de l'enveloppe est aussi pourvue préférablement d'un revêtement conducteur 16 pour les mêmes buts que le revêtement 6.
Etant donné qu'on désire que le canon produise deux rayons dont l'un est concentré dans une surface élémentaire et l'autre couvre une plus grande surface, une construction typique de canon électronique pour ce but est
<EMI ID=11.1>
sont pourvus d'ouvertures étroites 20 et 21 au travers desquelles se trouve dirigé le rayon électronique venant de la cathode 17..à l'intérieur de la coquille de l'élément 19 se trouve montée une seconde cathode indirectement chauffée 22 qui peut être formée par un anneau recouvert ayant une ouverture 23 en alignement avec les ouvertures 20 et 21 de façon à ce que le rayon étroit venant de la cathode 17 puisse passer par le centre. Un filament chauffant 24 peut être prévu pour chauffer la cathode 23 et une électrode d'accélération
25 est prévue pour diriger l'émission venant de la cathode 22 extérieurement
<EMI ID=12.1>
de 17 seront focalisés en un rayon très étroit qui peut être restreint pur couvrir une surface élémentaire de l'image. Cependant les électrons de la cathode
22 seront projetés en vue de couvrir une surface relativement grande dans l'espace compris entre les écrans 9 et 10.
Dans la Fig. 3 on a représenté un dispositif de circuit typique pour le fonctionnement d'un tube ainsi que représenté dans les Figs. 1 et 2. Des signaux d'entrée à fréquence video peuvent être appliqués par le condensateur 29 à l'électrode collectrice 9. Une batterie de polarisation négative
30 peut être connectée à la cathode du canon. L'électrode 19 peut être au potentiel de terre ainsi qu'il est représenté. Les parties 17 et 18 du canon à électrons sont négatives par rapport à la terre et produiront un rayon électronique élémentaire de vitesse relativement basse. La deuxième cathode 23 sera aussi au potentiel de terre. L'électrode 25 est maintenue à un potentiel positif par rapport à la cathode 19 au moyen de la batterie 31.
Le revêtement de la paroi intérieure 6 du tube est maintenu à un potentiel positif moindre que celui de l'électrode 25 pour attirerles électrons dispersés. L'électrode
9 est maintenue à un potentiel quelque peu positif par rapport à la cathode 23 mais avec un potentiel positif moindre que les éléments 25 ou 6. L'électrode d'emmagasinage 10 qui comprend la partie métallique de la grille 32 et le revêtement isolant 33 à l'élément métallique maintenu à un potentiel légèrement positif par rapport au potentiel de l'élément 9 au moyen de la source réglable représentée en tant que batterie 34. Cette source peut être rendue réglable en vue de fournir toute différence de potentiel désirable entre ces deux élec-
<EMI ID=13.1>
rieure 16. A titre de variante, une électrode additionnelle polarisée positivement peut être utilisée pour accélérer les électrons passant à travers l'écran d'emmagasinage ou de contrôle 10. Diverses bobines de focalisation et de
<EMI ID=14.1>
une partie agrandie de l'électrode d'emmagasinage et de contrôle 10, comportant des parties conductrices et isolantes 32 et 33 respectivement, et une'partie de l'électrode collectrice écran 9 dans la Fig. 3. Le-contrôle du faisceau
<EMI ID=15.1>
à électrons de surface sont indiqués par des lignes inclinées '36. On peut d'abord considérer l'action du faisceau d'exploration de contrôle 35 comme si le faisceau de surface 36 était supprimé. Lorsque le faisceau 35 est exploré sur l'électrode 10, une charge apparaîtra sur le revêtement 33. Il sera évident que la charge qui peut être établie sur cet isolateur dépendra en partie de la différence de voltage entre l'électrode 9 et l'électrode 10. Elle dépendra aussi de la fuite entre la surface du diélectrique et la base de métal. Cette résis-tance de fuite est symboliquement indiquée par la résistance en pointillé 37. La constante de temps de l'écran composé peut être définie par RI, Cl dans laquelle RI est la résistance de fuite à travers 37, et Cl est la capacitance entre les deux surfaces de 33.
Pour de bons diélectriques, la fuite à travers le revêtement est faible par rapport à la fuite de surface, et elle peut être négligée. La valeur convenable de-cette constante de temps variera pour les diverses applications, et pourrait par exemple être d'environ un dixième de seconde pour la télévision.
On peut supposer d'abord que le faisceau de contrôle 35 frappe l'écran 33 avec une vitesse suffisante pour éjecter plus d'un électron secondaire par électron primaire. Lorsque ce faisceau de contrôle bombarde un élément isolant, le courant circule dans ou hors cet élément jusqu'à ce que le voltage de l'élément soit changé par juste la quantité requise pour amener le courant dans l'élément, y compris le courant de fuite, à être égal au courant de sortie. Ainsi un équilibre de courant est obtenu pour certaines valeurs définies de la différence de potentiel entre l'isoleur et le collecteur. L'électrode collectrice 9 sera toujours maintenue à un potentiel quelque peu-plus positif que l'élément isolant 33.
Certains des électrons du faisceau de contrôle passeront à travers les ouvertures dans les mailles lors de l'exploration, mais cet effet est négligeable et n'a pas de résultat appréciable sur l'image produite sur l'écran fluorescent.
Une idée de la valeur approximative de la différence de potentiel entre l'électrode collectrice 9 et l'élément isolant 33 pour une valeur particulière du courant du faisceau 35 peut être obtenue en appliquant la loi de la puissance trois demies de Langmuir. Etant donné que les électrons secondaires qui quittent les isolateurs divergent comme s'ils quittaient l'élément, la géométrie du champ électrostatique peut être supposée se trouver quelque part entre celle de "sphères concentriques" et celle de plan parallèle. Des calculs simples, basés sur les deux types de géométrie, indiquent:
1) la différence de potentiel d'équilibre E entre un élément isolant et l'écran collecteur est donnée par la relation.
<EMI ID=16.1>
dans laquelle i est le courant dans et hors de l'élément isolant, c'est-à-dire la composante du courant du faisceau de contrôle qui frappe l'élément isolant.
2) La constante A dans l'équation 1 est déterminée par la géométrie de la structure.
3) pour un circuit i de 5 microampères, le potentiel d'équilibre
E se trouve entre 5 et 10 volts.
On peut .supposer que le courant du faisceau est tel qu'à un potentiel constant d'exactement 5 volts, il-existe exactement 5 volts entre le potentiel d'équilibre de l'isolateur et du collecteur. Si le potentiel du collecteur est changé par des voltages vidéo lorsque le faisceau de contrôle est exploré par le film isolant suivant une figure d'exploration, une charge de figure sera établie laquelle constitue une image électrostatique de l'image définie par les signaux vidéo d'entrée. En rendant la capacité électrostatique du film isolant 33 par rapport au support métallique 32 de valeur approxima- <EMI ID=17.1>
valeur d'équilibre de 5 volts. Dans ces conditions, l'élément isolateur qui est en cours de'bombardement à tout instant donné par le faisceau de contrôle, prendra un potentiel négatif de 5 volts par rapport au voltage de l'électrode collectrice à cet instant.
Le canon de surface excité par la cathode 22 établit une charge de courant d'espace immédiatement voisine des perforations de la grille isolée d'emmagasinage 10; ainsi, les électrons de cette charge d'espace produits par le faisceau 36 circuleront à travers les ouvertures de l'électrode 10 dans une quantité dépendant des voltages de charge d'image établis sur cette surface.
Si l'électron ou le courant circulant à travers les ouvertures de la grille isolée 10 est représenté sur un diagramme par rapport au potentiel de l'élé-
<EMI ID=18.1> surface sera recueilli par les éléments isolateurs lorsque l'élément est négatif par moins d'environ 0,5 volts. Ces électrons recueillis peuvent être évités en limitant la variation de l'élément de grille 10 à des voltages plus négatifs que -0,5 volts. Il apparaît désirable de choisir la partie de fonctionnement de la caractéristique 38 représentée dans la Fig. 5 aussi longue
que possible. Le voltage à courant continu sur la base 32 de l'électrode 10 doit être aussi élevé que possible-sans tirer des électrons de l'isolateur
vers celui-ci. Ce potentiel peut être,par exemple, de 5 à 20 volts positif
par rapport au voltage de l'électrode collectrice 9.
Le faisceau d'électron 35 qui est utilisé pour contrôler la distribution de charge de la surface isolante 33 doit être focalisé en un point ayant les dimensions d'un élément, par exemple, 0,002 inch (0,005 centimètres) de diamètre. Le courant du faisceau est relativement petit par exemple de 10 micro-ampères, si bien que. cette précision requise -pour le foyer est tout à fait possible à obtenir. La focalisation de ce faisceau est convenablement obtenue en utilisant une bobine entourant la base du tube.
<EMI ID=19.1>
tuelle source d'électrons entre l'écran collecteur et l'isolateur perforé sur l'électrode-'; 10. La surface couverte par la cathode virtuelle doit s'étendre sur une partie substantielle de là surface de l'isolateur. Le faisceau de surface peut être exploré sur l'isolateur simultanément avec l'exploration du faisceau de contrôle. Ceci sert à contrôlerl'uniformité de l'image finale résultante. Il n'est cependant pas nécessaire que le canon de surface explore l'isolateur dans la même séquence que le faisceau de contrôle, ni même qu'il soit infléchi. Dans certaines applications, par exemple,-il peut être avantageux d'explorer le faisceau de surface dans une direction'seulement.
Il peut être utile;, dans certains cas, d'avoir la partie de l'aire
<EMI ID=20.1> .l'aire couverte par l'écran peut être modifiée en changeant la dimension de la cathode 22, la géométrie de la structure de canon à électrons ou les voltages employés. Dans un tube donné, la dimension de faisceau de surface peut être changée soit en utilisant un système de bobine de focalisation différent, soit en changeant l'ordre du foyer magnétique utilisé. De larges variations dans la structure du canon à électrons peuvent être envisagées-, -la structure montrée-dans la Fig. 2 étant seulement considérée à titre d'exemple.
Bien que l'on ait décrit ci-dessus une méthode pour établir une image de charge électrostatique sur le film diélectrique de l'électrode 10,
il y a d'autres procédés qui peuvent être utilisés à titre de variantes. Dans un tel procédé, la cathode source du faisceau de contrôle 17 peut être action-
<EMI ID=21.1>
de de surface 22. Le faisceau d'électrons 35 frappe alors l'isolateur avec une vitesse qui est insuffisante pour éjecter plus d'un électron secondaire par électron- primaire. Le faisceau de contrôle, en conséquence, fournit toujours une charge négative sur l'élément isolant. Ce faisceau de contrôle peut être modulé avec des signaux vidéo préférablement en faisant varier le potentiel
'de la cathode 17. Une image à charge négative est ainsi placée sur l'isolateur. Cette charge fuira au moins en partie entre les explorations vers la plaque arrière 35. Le temps requis pour unetelle fuite de la charge est directement
<EMI ID=22.1>
tiel entre l'isolateur 33 et son support 32. Dans ce type de fonctionnement,
la plaque arrière de l'isolateur 32 est normalement amenée à un potentiel légèrement positif par rapport à la cathode de surface. La valeur de ce voltage positif détermine la brillance moyenne de l'image.
Une troisième méthode de fonctionnement peut être utilisée. Cette méthode est analogue à la seconde méthode décrite ci -dessus,, excepté que le voltage du faisceau de.contrôle de la cathode 17 est choisi suffisamment plus négatif que celui que permet la cathode de surface pour obtenir un rapport d'é-mission secondaire de l'isolateur plus grand que l'unité. Le faisceau alors charge l'élément isolant positivement au lieu d'appliquer une charge négative et la polarité de l'image électrostatique est inversée. Dans ce cas, il est nécessaire de maintenir la plaque arrière 32 à un potentiel légèrement négatif par rapport à la cathode de surface 23. La figure de cnarge, cependant, se perd ou fuit vers la plaque arrière entre.les explorations, d'une manière analogue à celle décrite dans la seconde méthode.
Lorsque la plaque arrière de l'isolateur est maintenue à un potentiel négatif par rapport à la'cathode de surface, il devient nécessaire de maintenir un potentiel positif beaucoup plus grand sur le revêtement de paroi 16 pour tirer des électrons par les ouvertures de grille.
La conversion de la figure de charge en une image électronique
en tirant des électrons de la cathode virtuelle à travers les ouvertures est la même pour les deux méthodes d'application de la charge électrostatique, ainsi qu'il a été décrit dans le premier exemple.
Bien que la structure de tube décrite ci-dessus utilise une focalication électromagnétique des images électroniques, il est clair que d'autres types de focalisation peuvent être utilisés si on le désire. Dans la Fig. 6, on a indiqué une structure de tube analogue à celle de la Fig. 1, dans laquelle une focalisation électrostatique de l'image électronique amplifiée est utilisée au lieu de la focalisation électromagnétique. Dans ce cas, l'électrode collectrice 9 et l'électrode d'emmagasinage 10 sont préférablement concaves vers l'écran fluorescent 7. Un prolongement 40 est prévu sur la partie arrière de l'électrode 10. Un revêtement de paroi 41 se trouve à un potentiel positif plus élevé que 40, et un potentiel encoreplus élevé est appliqué à l'électrode 42 pourvue d'une ouverture centrale 43.
Comme il est bien connu dans la technique, cette disposition d'électrode avec des voltages convenable-
<EMI ID=23.1>
cran luminescent 7.
Une version simplifiée de l'arrangement de focalisation électrostatique est montrée dans la Fig. 7. Dans cette figure, la focalisation électrostatique constitue simplement une disposition de l'écran fluorescent 7 avec un espacement relativement faible par rapport à l'électrode d'emmagasinage 10, si bien que l'image électronique amplifiée n'a pas suffisamment de temps de s'étaler après avoir passé à travers les ouvertures. Ainsi, l'image sera convenablement appliquée sur l'écran fluorescent 7. Si on le désire, un
<EMI ID=24.1>
Dans tous les systèmes décrits jusqu'à présent, un canon commun double avec des arrangements pour appliquer simultanément de l'énergie au canon de contrôle et au canon de surface, ont été représentés. Il est clair, cependant, que le système de la demanderesse peut être utilisé avec des arrangements dans lesquels le canon de surface et le canon d'écran sont excités l'un après l'autre. Un circuit schématique pour un tube utilisant ce type de
<EMI ID=25.1>
pe 45 est prévue avec deux branches à une extrémité, comme indiqué en 46 et en 47. En 46 est disposé un canon de surface qui peut comprendre une cathode à chauffage indirect 48, une anode 49 et une grille de contrôle 50. Le canon de surface est disposé de façon à projeter le faisceau sur tout ou sur une partie substantielle des électrodes 9 et 10. Dans la branche 46 de l'enveloppe, on a prévu un canon d'exploration normal comportant en addition une électrode de contrôle de commutation 51. Des plaques électrostatiques 52, 53 sont prévues pour fournir les explorations normales de ligne et d'image pour les
<EMI ID=26.1>
ce récepteur les signaux vidéo peuvent être appliqués à travers un amplifi-
<EMI ID=27.1>
gnaux de synchronisation sont appliqués à travers le séparateur de signaux de synchronisation 57 sur les générateurs de synchronisation de ligne et d'image représentés en 58 et 59. Un signal de sortie du générateur de synchronisation 59 peut être appliqué à la source de commutation 60 de façon à rendre alternativement le canon d'exploration et le canon de surface opératifs. Le canon d'exploration aura sa grille 51 positive pour une période suffisante pour explorer la surface entière et pour produire la charge électrostatique sur l'électrode 10. Après quoi, la grille 51 sera polarisée à la coupure, et la grille 50 sera rendue positive, si bien que le canon de surface peut projeter
<EMI ID=28.1>
matiquement une partie de la structure du tube et du circuit montrant une variante du système analogue à certains points de vue à celui représenté dans
la Fig. 8. Dans cet arrangement, le canon d'exploration 60 et le canon de surface 23 sont représentés en allignement axial, comme ceci était représenté
en relation avec la Fig. 2. L'écran collecteur 9 et l'écran d'emmagasinage d'image 10 sont disposés de la même manière que décrite précédemment. Cependant, la partie arrière métallique 32 de l'écran 10 est maintenue négative par une source de batterie 61, et de façon analogue l'écran 9 peut être maintenu négatif par une source de batterie 62. Les signaux d'entrée vidéo montrés en
63 avec les impulsions de synchronisation 64 peuvent être appliqués par un condensateur 65 à une électrode arrière métallique 10 et par un condensateur 66
à l'électrode 9. Des commutateurs 67 et 68 sont prévus, si bien que les signaux peuvent être appliqués par une ou par les deux électrodes 9 et 10. Les batteries 61 et 62 sont de valeur telle que les électrodes 9 et 10 sont normalement maintenues suffisamment négatives pour -empêcher des électrons du canon de surface 23 d'atteindre ces électrodes. En même temps, une grille de contrôle
69 placée en avant de la cathode 60 est maintenue à un potentiel positif de façon à permettre aux électrons ducanon à électrons 60 de frapper le revêtement isolateur 33 sur l'électrode 10 et d'extraire de celui-ci des électrons secondaires si bien qu'ils tendent à se déplacer dans une direction positive en concordance avec les variations des signaux d'image 63 appliqués à l'écran. Les signaux de sortie de l'amplificateur vidéo 70 peuvent être appliqués par un séparateur de signaux de synchronisation 71 et un dispositif d'inversion 72 à
la grille 69. Les signaux séparés et renversés 73 sont d'amplitude négative suffisante pour polariser la grille 69 à la coupure. En même temps, les impulsions de synchronisation 64 appliquées suivant une polarité positive aux électrodes 10 et 9 sont de valeur positive suffisante mur surmonter l'effet de batterie de polarisation négative de façon à permettre ainsi aux électrons du canon de surface de passer à travers les ouvertures des écrans vers le dispositif de reproduction. Si on le désire,, les impulsions de synchronisation peuvent être appliquées à la cathode du canon à électrons 60 au lieu l'être à la grille de contrôle. Dans ce cas, des impulsions positives seront appliquées pour produire la coupure désirée. Le potentiel de polarisation sur l'électrode 10 est tel que même si l'émission secondaire se produit, le revêtement isolant 33
est encore actionné dans la région négative si bien qu'aucun courant de grille n'est obtenu. Avec cet arrangement, la modulation peut être appliquée directement sur l'écran d'emmagasinage des électrodes, tel que décrit précédemment. On notera également qu'en raison des potentiels utilisés la constante de temps de l'écran d'emmagasinage n'est pas critique pourvu qu'elle ne soit pas trop courte et que la perte de charge du revêtement d'emmagasinage se produise.
Dans la Fig. 10, on a montré un diagramme, schématique d'une variante de construction et un arrangement de circuit conforme à la présente invention qui, en pratique, a donné de bons résultats. Dans cet arrangement, le faisceau cathodique d'exploration 74 est pourvu d'une étroite ouverture 75 et une cathode additionnelle 76 est montée dans la cathode 74 au voisinage de cette ouverture. Les cathodes 74 et 76 peuvent être chauffées par le même filament de chauffage. Une troisième cathode fournissant les électrons du canon de surface est montrée en 77. L'électrode accélératrice 78 est prévue pour les cathodes 74 et 76 et une autre électrode accélératrice 79 est prévue pour l'ensemble de ces canons à électrons. L'écran collecteur 9 est préférablement maintenu à sensiblement le même potentiel que l'électrode 79. La cathode 76
est maintenue suffisamment négative par rapport à la cathode 77 si bien qu'elle surmontera toujours l'éjection de plus d'un électron secondaire du revêtement
33 de l'électrode 10 pour chaque électron arrivant sur elle. La cathode 74
est maintenue légèrement plus négative que la cathode du canon de surface 77
si bien qu'elle contribuera à fournir une charge négative du revêtement isolant 33. La cathode 'du canon de surface peut être mise au potentiel de la Pour expliquer le principe de fonctionnement de ce système on peut considérer d'abord que le revêtement isolant 33 est initialement chargé à un potentiel négatif de quelques volts par rapport à la terre. Dans ces conditions seulement les électrons de la cathode 76 peuvent frapperl'isolateur.Etant donné que les électrons de la cathode 76 frappent avec une vitesse suffisante pour éjecter plus d'un électron secondaire par électron primaire, et étant donné que ces électrons secondaires seront entraînés de
<EMI ID=29.1>
charger vers une direction positive et continuera à agir ainsi jusqu'à ce
qu'il ait atteint un point sensiblement égal au potentiel instantané de la cathode 74. Lorsque le potentiel de l'isolateur atteint celui de la cathode
74, des électrons de cette cathode arriveront sur l'isolateur et l'empêcheront de devenir plus positif que le voltage instantané de cette cathode. Cependant, le potentiel de la cathode 74 n'est pas constant mais il varie avec les signaux vidéo d'entrée appliqués par le condensateur 80 et la résistance 81. Ainsi, lorsque le faisceau des cathodes 74 et 76 est exploré sur l'écran, la figure de charge sur l'isolateur sera changée à chaque exploration pour correspondre aux variations instantanées dans les explorations vidéo. Il sera évident que le courant du faisceau de la cathode 74 doit être plus grand que le courant qui circule de l'isolateur par suite d'électrons émanant de la cathode 76 y compris le courant de fuite.
Cette condition sera généralement satisfaite en s'arrangeant pour que le faisceau de la cathode 74 soit au moins aussi grand que celui de la cathode 76. On verra ainsi qu'une charge d'image sera placée sur le revêtement 33 qui contrôlera la circulation des électrons
de la cathode 77 vers le circuit d'utilisation 7 en concordance avec les signaux d'image. Dans ce cas, de nouveau la constante de temps de l'électrode 10 n'est pas critique pourvu qu'elle ne soit pas si faible qu'une perte excessive se produise.
Dans la Fig. 11, une disposition pratique du dispositif canon à électrons de la Fig. 10 est représentée.
La cathode 74 est établie sous forme d'un manchon ayant son extrémité pourvue d'une ouverture 75 et revêtue d'une substance convenablement émissive. La cathode 76 est montée à l'intérieur du manchon de cathode 74 voisin de l'ouverture 75 et un filament de chauffage commun 82 est prévu pour chauffer cet ensemble. Préférablement, un voltage négatif de -30 à - 50 volts est appliqué à la cathode 76 à partir de la batterie 83, et une batterie ayant un potentiel négatif, par exemple de 1,5 volt , est connectée à la cathode 74. L'anode ou électrode isolante 78 peut être en forme d'un manchon mettant sous écran le dispositif de cathode 74 et 76 comportant une ouverture 84 alignée avec l'ouverture 75.
La cathode de surface 77 peut.être montée à l'intérieur d'une coquille 85 maintenue sensiblement au potentiel de la terre alors que l'anode
79-peut être maintenue à un potentiel positif de 100 à 300 volts. De façon à empêcher l'interaction entre les faisceaux d'électrons à partir des cathodes
<EMI ID=30.1>
78 au bord extérieur de la cathode de surface 77.
On appréciera, d'après la description qui précède, qu'un certain nombre de caractéristiques particulières sont mises en oeuvre dans la présente invention, et qui sont tout à fait différentes de celles antérieurement connues. Il sera évident que dans les méthodes de fonctionnement décrites les électrons de surface n'atteignent jamais en fait le revêtement isolant sur la grille de contrôle d'emmagasinage car, dans toutes les conditions de fonctionnement, cette grille est maintenue à un potentiel négatif. Ce type de fonctionnement est entièrement nouveau.
Il est clair que bien que certains exemples de réalisations de l'invention ont été décrits avec précision;, des modifications et alternatives apparaîtront à l'homme de l'art.
De plus, bien que les principes de l'invention aient été exposés en relation avec des dispositions spécifiques, il doit-être bien compris que cette description est donnée simplement à titre d'exemple et ne doit en aucune manière limiter la portée de l'invention.