DE2810872A1

DE2810872A1 - Speiseanordnung fuer eine roehre mit einer mikrokanalplatte

Info

Publication number: DE2810872A1
Application number: DE19782810872
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Fouilloy
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1978-09-28
Also published as: JPS53121568A; GB1601654A; NL185430C; CA1116306A; NL7803024A; FR2353133B1; DE2810872C2; FR2353133A1; US4195222A; JPS644303B2; NL185430B

Description

Speiseanordnung für eine Röhre mit einer Mikrokanalplatte

Die Erfindung betrifft eine Speiseanordnung für eine Röhre mit einem Schirm, einer Mikrokanalplatte und einer Photokathode, wobei die erwähnte Speiseanordnung einen ersten Oszillator enthält, der über einen ersten Spannungsvervielfacher eine nahezu konstante Gleichspannung zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm liefert. Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf eine Röhre mit einer Mikrokanalplatte, für die eine derartige Speiseanordnung benutzt wird.

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Röhren mit Mikrokanälen, die mit Bildinversion oder Nahfokussierung arbeiten, werden im wesentlichen als Bildverstärker benutzt. In diesem spezifischen Anwendungsbereich ersetzen die erwähnten Röhren sehr vorteilhaft die übliche Kaskadenschaltung mehrerer einfacher Röhren, d.h. Röhren, die nicht mit einer Mikrokanalplatte ausgerüstet sind. In der Mikrokanalplatte, die sich zwischen der Photokathode und dem Schirm der Röhre befindet, tritt eine sekundäre Elektronenemission auf, die sowohl von der Anzahl der Primärelektronen mit schwacher Energie aus einer Photokathode als auch von der Grosse der Gleichspannung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Mikrokanalplatte abhängig ist. Im Innern einer einfachen Röhre wird auf diese Weise ein Verstärkungsfaktor von mehreren tausend erreicht, was insbesondere das Nachtsehen bei sehr schwachen Beleuchtungspegeln der aufzuzeichnenden Szene erlaubt. Da die Versorgung einer derartigen Röhre durch die niedrigsten Beleuchtungspegel bestimmt wird, vergrössert sich die Anzahl der Primärelektronen proportional dem Beleuchtungspegel, wenn dieser ansteigt, was einen grösseren Photokathodenstrom und einen grösseren Schirmstrom bedeutet und somit ebenfalls eine grössere Schirmhelligkeit. Beide Faktoren führen einen beschleunigten Verschleiss der Röhre ein, insbesondere durch die Verstärkung des lonenbeschusses

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der Ph.otokath.ode (deren Verschleiss nahezu proportional der von der Ph.otokath.ode ausgesandteri Anzahl von Elektronen ist). Auch tritt ein Rückgang in der Bildgüte durch die Uberbeleuchtung auf.
Um die erwähnten Nachteile zu beseitigen, ist es bekannt, in der Speiseschaltung der Photokathode einen Strombegrenzungswiderstand anzuordnen; siehe dazu die US-PS 3 &&€> 957» die eine Anordnung der eingangs erwähnten Art beschreibt. Durch die selar schwachen auftretenden Photokathodenströme beträgt der ohmsche Wert des erwähnten Widerstandes mehrere Gigaohm bis zu mehreren zehn Gigaohm. In der erwähnten US-Patentschrift wird, ebenfalls erwähnt, dass eine automatische Herabsetzung der Verstärkung der Mikrokanalplatte mit Hilfe einer Gegenkopplungsschleife erhalten wird, die einen Abfall in der Spannung zwischen den Klemmen der Mikrokanalplatte bewirkt, wenn der Schirmstrom grosser wird. Wenn jedoch der Beleuchtungspegel nach wie vor ansteigt, ohne dass eine gute direkte Beobachtung der Szene ermöglicht wird, zeigen sich die beiden erwähnten Massnahmen ungenügend, und treten in der Röhrenwirkung Instabilitätserscheinungen auf, die eine weitere Wirkung der Röhre verhindern. Es sei hier bemerkt, dass während des Betriebs der notwendigerweise begrenzte Bereich der Verringerung der Verstärkung in der Mikrokanalplatte gewöhnlich dem Bereich vorangeht, in dem die

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Instabllitätserscheinung auftritt, und zwar durch eine ungenügende Speisespannung der Photokathode. In dem erwähnten letzten Bereich ist es so, dass die Spannung V₁ zwischen der Photokathode und dem Eingang der Mikrokanalplatte, deren ¥ert viel geringer ist als der Nennspannungswert, bis auf nur wenige Volt zurückgefallen ist. Der Instabilitatsbereich tritt bei einer Spannung V₁ auf, die kleiner ist oder gleich einem Schwellwert von ungefähr 2 Volt und macht sich durch einen "Pumpeffekt" mit sehr niedriger Frequenz kenntlich, der beim Auftreten im Bild einen unangenehmen Einfluss auf das Auge ausübt. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es aus der US-PS 3 739 I78 bekannt, die Photokathodenschaltung zu einer Diode parallel zu schalten, die bei einem Spannungswert V₁ leitend wird, der grosser als die erwähnte Schwellenspannung ist, wodurch die Spannung V₁ auf einem Spannungswert gehalten wird, die grosser als die Schwellenspannung ist. Im Bereich der ansteigenden Beleuchtungspegel, der dem Bereich entspricht, in dem die Diode leitet, ist eine derartige Röhre jedoch nicht mehr wesentlich nützlich durch den Verlust im Auflösungsvermögen infolge einer zu schwachen Spannung V₁.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einer Bildverstärkerröhre mit Mikrokanalplatte zu ermöglichen, die dazu ausgeführt ist, bei sehr schwachen

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Beleuchtungspegeln in einem Bereich grosser Beleuchtungspegel zu arbeiten, die 10 Lux und darüber erreichen können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mikrokanalröhre mit Bildinversion oder mit doppelter Nachfokussierung zu verwirklichen und mit einer derartigen Speiseanordnung auszurüsten, bei der diese Röhre beispielsweise in Fernrohren verwendet wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass in der Speiseanordnung der eingangs erwähnten Art der erwähnte erste Oszillator ebenfalls über einen zweiten Vervielfacher eine minimale, ungefähr konstante Gleichspannung V^ über die Mikrokanalplatte erzeugt, dass die Anordnung mindestens einen zweiten Oszillator enthält, der über einen in Serie mit dem zweiten Vervielfacher geschalteten dritten Vervielfacher eine variable Gleichspannung V₃₁ erzeugt, die der erwähnten Mindestspannung zwischen dem Eingang und Ausgang der Mikrokanalplatte überlagert ist, wobei die erwähnte variable Gleichspannung durch den mittleren Schirmstrom gesteuert wird und mit diesem mittleren Schirmstrom absinkt, der selbst mit dem Beleuchtungspegel der Szene in einem ersten Beleuchtungspegelbereich dieser Szene ansteigt, während die Speisung der Photokathode durch einen Spannungszerhacker verwirklicht wird, der für zumindest einen bestimmten Beleuchtungspegelbereich der Szene Spannungsimpulse mit einem Nennspannungswert

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erzeugt, der einem Offnungsverhältnis des Zerhackers entspricht, der vom mittleren Schirmstrom gesteuert wird und mit diesem Strom in einen zweiten Beleuchtungspegelbereich absinkt, dessen Mindestwert zumindest gleich jenem des ersten Bereichs ist und kräftigeren Beleuchtungspegeln derart entspricht, dass einer Verdopplung des erwähnten mittleren Schirmstroms eine Änderung mehrerer Gkrössenordnungen des betreffenden erwähnten Offnungsverhältnisses mit einer Schwankung von mehreren Grössen-Ordnungen des Beleuchtungspegels der Szene entspricht, während die Wiederholungsfrequenz der erwähnten Impulse stets an eine gute Beobachtung mit dem Auge angepasst ist, während das Offnungsverhältnis des Zerhackers durch das Verhältnis zwischen der Dauer eines Zerhackerimpulses einerseits und der Dauer zwischen dem Anfang dieses Impulses und dem Anfang des folgenden Impulses andererseits bestimmt wird.

Mit der erfindungsgemässen Anordnung ist es möglich, ein gutes Auflösungsvermögen und eine Schirmhelligkeit zu erhalten, deren Schwankungen nicht vom menschlichen Auge in einem Wirkungsbereich wahrnehmbar sind, der sich ab den schwächsten Beleuchtungspegel der Szene zu einem Beleuchtungspegel von etwa 10 Lux erstreckt, ab welchem Pegel die direkte Beobachtung der Szene dadurch möglich ist.

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In einer erfindungsgemässen Ausführungsform,
• für die zwei Oszillatoren benötigt werden, erzeugt der
Zerhacker Spannungsimpulse im ganzen Arbeitsbereich
der Röhre.

. In einer anderen Ausführungsform, in der drei

Oszillatoren benötigt werden, arbeitet der Zerhacker nur ab einer vorausbestimmten minimalen Beleuchtungsschwelle der Szene, bei der die Photokathode mit einer Gleichspannung gespeist wird, deren Nennwert niedriger als die erwähnte Schwelle ist.

Nach einer dritten Ausführungsform enthält die Speiseanordnung der eingangs erwähnten Art einerseits
einen ersten Oszillator, der über einen ersten Spannungsvervielfacher eine nahezu konstante Gleichspannung

zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm und über einen zweiten Vervielfacher eine Mindestgleichspannung V„_n erzeugt, die ungefähr zwischen dem Eingang
und dem Ausgang der erwähnten Mikrokanalplatte konstant
ist, und einen zweiten Oszillator, dem ein Sägezahn-

spannungsgenerator folgt, dem selbst wieder ein Impulsgeber folgt, und zum anderen einen die Photokathode speisenden Zerhacker, der eine elektronische Anordnung, einen dritten Spannungsvervielfacher und einen Feldeffekttransistor
enthält, dessen Basiselektrode vom erwähnten Impulsgeber gesteuert wird.

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Die erwähnte Verwendung 1st durch, das Ausnutzen eines Gedankens im Gegensatz zu dem normalerweise in diesen Techniken benutzten Gedanken möglich, nämlich durch die Erschöpfung der Elektronenemission an Stelle der Vervielfachung der Elektronen. Der Zerhackereffekt entspricht dem Effekt eines ultraschnellen periodischen Verschlusses der Photokathode„

Ausführungsbeispiele der Erfindung v/erden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, das in einem allgemeinen Fall die Abhängigkeit einerseits zwischen dem mittleren Wert der drei erfindungsgemäss erhaltenen Speisespannungen und zum anderen dem Beleuchtungspegel der Szene veranschaulicht ,

.15 Fig. 2 ein detaillierteres elektronisches Schema

hinsichtlich einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Speiseanordnung und

Fig. 3 das elektronische Schema einer zweiten Ausführungsform der Speiseanordnung nach der Erfindung.

In Fig. 1 werden die erfindungsgemäss erhaltenen Spannungspegel V₁, V_? und V nicht masstabgerecht dargestellt, Wenn es sich z.B. um eine Röhre mit doppelter Nahfokussierung handelt, beträgt die zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm angelegte Spannung V„ etwa 5000 Volt, schwankt die Spannung zwischen dem Eingang und dem Ausgang

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der Platte von etwa 600 bis etwa 700 Volt und schwankt der Mittelwert der Spannung V₁ zwischen der Photokathode und der Mikrokanalplatte beispielsweise von 20 mV bis 200 Volt.
Gemäss der X-Achse, die die Beleuchtungspegel angibt, können drei benachbarte Zonen ab den Beleuchtungspegeln unterschieden v/erden, und zwar eine erste Zone, in der die Spannungen V₁, V_? und Y„ konstant sind, eine zweite Zone, in der die Spannung V absinkt, und eine dritte Zone, in der die Spannung V absinkt.

Die Spannung V„ ist eine konstante Gleichspannung. Die Spannung V„ ist eine Gleichspannung und zunächst gleich der Summe der Spannungen V„ und Vp₁ , die beide konstant sind, und sinkt danach ungefähr auf die Spannung V , die aufrechterhalten bleibt. In einem ersten Beleuchtungspegelbereich, in dem die Spannung V konstant ist und etwa 200 Volt beträgt, stellt die erwähnte Spannung V. entweder eine Gleichspannung oder eine pulsierte Spannung (Zerhackerspannung) mit einem konstanten Offnungsverhältnis von etwa 1 dar, während anschliessend in einem zweiten Beleuchtungspegelbereich die erwähnte Spannung V₁ eine pulsierte Spannung mit einem absinkenden Offnungsverhältnis auf ungefähr Null darstellt, d.h. eine mittlere Spannung, die zwischen ungefähr 200 Volt und einigen zehn Millivolt bei einem (nicht dargestellten) Beleuchtungspegel von

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ungefähr 10 Lux schwankt. In Figo 1 entspricht der nicht näher erläuterte Nullpunkt (Ursprung) der X-Achse einem

-k sehr schwachen Beleuchtungspegel, der kleiner als 3-10 Lux ist.

Die in Fig. 2 dargestellte elektronische Anordnung erlaubt die Speisung einer Röhre mit einer Mikrokanalplatte und einer Photokathode, die nicht dargestellt sind. Beim Anstieg verhalten sich die Spannungen an den Klemmen wie folgt: die Speisung zwischen der Photokathode und dem Eingang der Mikrokanalplatte erfolgt bei der Spannung V₁ zwischen den Klemmen 10 und 11, die Speisung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Mikrokanalplatte erfolgt bei der Spannung V„ zwischen den Klemmen 11 und 12 und die Speisung zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm erfolgt bei der Spannung V„ zwischen den Klemmen 12 und 13₉ während vorzugsweise die Klemme 12 an Masse liegt. Diese Anordnung enthält zwei Oszillatoren i4 und 15 mit gleicher Wirkung, drei Spannungsvervielfacher 16, 17 und 18s und einen Zerhacker I9.

Die Oszillatoren Ik und I5 gehören zum bekannten Typ eines sogenannten symmetrischen Oszillators. Als Beispiel werden nachstehend kurzgefasst die Strukturen und die Wirkung des Oszillators Ik beschrieben.

Der Oszillator 14 enthält zwei PNP-Transistoren 16 und 17s die am Anfang des Schwingungsbereichs im

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Ab

entgegengesetzten Verstärkungsbereich, arbeiten. Die Emitter der erwähnten Transistoren sind mit einer Klemme verbunden, die eine positive ununterbrochene Gleichspannung V^ von beispielsweise 10 Volt erhalten muss. Die Kollektoren der Transistoren 16 und 17 liegen an Masse über eine Primärwicklung 19 und 20 eines Transformators. Der Widerstand 21 ist über einen Kondensator 22 mit der Klemme 18 mit Masse verbunden und dient zum Starten des Oszillators durch die Polarisation der Basis eines NPN-Transistors 23 bei einer Spannung über 0,6 Volt. Der Emitter des Transistors ist mit Masse verbunden, während der Kollektor des erwähnten Transistors mit den Basen zweier Transistoren \6 und 17 über einen Widerstand 24 und einen Kondensator 25 parallel zu diesem Widerstand 24 und einer Induktionsspule 26 bzw. verbunden ist.

Zwischen der Basis des Transistors 23 und Masse ist eine Serienschaltung angeordnet, die aus einem regelbaren Widerstand 28, einem Widerstand 2°· > einer Diode 30 und einer Sekundärwicklung 31 eines Transformators besteht, dessen Wicklung 19 die Primärwicklung ist. Ein Kondensator verbindet die Anode 33 der Diode 30 mit Masse. Dieser Teil der Schaltung (28 bis 32) dient zum Polarisieren der Basis des Transistors 23 mit Hilfe eines Gegenkopplungseffekts auf einer solchen Spannung, dass beim Betrieb bei

2^> der Spannung V_n keine Begrenzung der alternativen Signale

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auftritt, die von den Transistoren 16 und 17 auf die Wicklungen 19 und 20 übertragen werden. Durch, die Regelung des ohmschen Werts des Widerstandes 28 wird auf diese Weise erreicht, dass die erwähnten alternativen Signale ungefähr sinusoidal sind und auf einem gewünschten Spitzenwert unter V_ geregelt werden können. In dieser Hinsicht sei bemerkt, dass zum Erreichen des Gegenkopplungseffekts beim Betrieb die Spannung am Punkt 33 negativ und in erster Annäherung eine Gleichspannung ist. Wenn die Spannung V an die Klemme 18 gelegt wird, ist der schwächste parasitäre Ubergangsbereich ausreichend zum Starten des Oszillators.

Über den Transformator ^h versorgt die Wicklung die Wechselstromspeisung zweier Sekundärwicklungen 35 und 36; die Wicklung 35 ist mit den Klemmen des Spannungsvervielfacher s 16 und die Wicklung 36 mit den Klemmen des Spannungsvervielfachers 17 verbunden; beide Vervielfacher 16 und 17 sind von einem bekannten Typ, beispielsweise Spannungsvervielfacher vom LATOUR-Typ.

Ein derartiger Vervielfacher, beispielsweise der Vervielfacher 16, enthält einerseits Kondensatoren wie den Kondensatoren 39» die von der Klemme 37 an in Serie geschaltet sind, und andererseits Kondensatoren wie den

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Kondensator kO, die zwischen den Klemmen 38 und kl in

Serie geschaltet sind. In Serie geschaltete Dioden wie

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die Diode 42 verbinden die Klemme 38 mit der Klemme derart, dass jeder Kondensator mit Ausnahme des mit der Klemme 37 verbundenen Kondensator jeweils von der Klemme 38 an zwischen der Anode einer Diode und der Kathode der benachbarten Diode mit dieser letzten Diode verbunden ist, die mit der anderen Diode in Serie geschaltet ist. Die Kondensatoren 39 und 4o können gleiche Kapazitäten besitzen und die Ladespannung der erwähnten Kondensatoren ist gleich dem Doppelwert der Spitzenspannung des in der Wicklung 35 erzeugten Signals. Der erwähnte Vervielfacher arbeitet durch aufeinanderfolgende Ladungsübertragungen auf eine solche Weise, dass die gewünschte hohe Spannung zwischen den Klemmen 41 und 38 auftritt, wobei die Elementarspannungen an den Elektroden der Kondensatoren 48 ungefähr gleich sind und einander verstärken. Beispielsweise bei einer Spannung V von 10 Volt, einem Spitzenwert des Signals von 6 Volt in der Wicklung 20, einem Spitzenwert des Signals von 300 Volt in der Wicklung 35, was ein Transformationsverhältnis = 50 für den Trans— formator 34 bedeutet, führen die Elektroden jedes Kondensators 4o eine Spannung von 600 Volt (Spitze-zu-Spitze-Wert), während bei acht Kondensatoren 4o die Spannung zwischen den Klemmen 38 und 41 gleich 4800 Volt ist.

Wie sich nachstehend feststellen lässt, ist die Klemme 38 auf einem schwach veränderlichen Potential

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von 5 bis 8 Volt polarisiert, so dass die Spannung V„ zwischen dem mit Masse verbundenen Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm bis auf 13 Volt, was vernachlässigbar klein ist, 4800 Volt beträgt. Der ohmsche Wert des Strombegrenzungswiderstandes k3 beträgt beispielsweise 1O Mjß-. Die Spannung V„ bleibt bei gleichem Beleuchtungspegel der Szene ungefähr konstant.

Der Vervielfacher 17 ist ebenfalls vom LATOUR-Typ, bei dem die Polaritäten denen des Vervielfachers 16 ent— gegengesetzt sind. Dieser Vervielfacher 17 muss nämlich den Ausgang der Mikrokanalplatte auf einer Spannung polarisieren, die notwendigerweise negativ ist, da für eine Verbindung des Ausgangs der Mikrokanalplatte mit Masse gewählt wurde.

· Dieser mit den Klemmen der ¥icklung 36 verbundene

Vervielfacher, von denen die Klemme 14 mit Masse verbunden ist, versorgt die Mikrokanalplatte mit einer minimalen Speisegleichspannung V„_.

Der Oszillator I5 vom gleichen Typ wie der Oszillator \k dient zum Erzeugen eines Speisekomplements zur Mikrokanalplatte und zum Speisen der Photokathode. Zum Erzeugen des erwähnten Speisekomplements enthält die Anordnung einen dritten Vervielfacher 18 vom gleichen Typ wie der Vervielfacher 17, und ist mit diesem letztgenannten Vervielfacher I7 in Serie geschaltet und

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von einem Kondensator 45 entkoppelt; der erwähnte Vervielfacher 18 wird von der ¥icklung 46 gespeist, die eine Sekundärwicklung eines Transformators bildet, von der ein Ende mit Masse verbunden ist. Die erwähnte komplementäre Gleichspannung Vp₁, die zunächst beim schwächsen Beleuchtungspegelbereich der Szene konstant ist, sinkt bei einem mittleren Beleuchtungspegelbereich auf Null, die bei einer Zentrierung dieses Bereichs auf einem Wert von ungefähr

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10 Lux gleich Null bleibt. Der ¥ert der Spannung V„ wird durch nachstehende Formel gegeben:

V₂ = V₂₀ + V₂₁ (siehe Fig. i).

Die Struktur des Oszillators ist gleich der des Oszillators 16. Die ¥irkung des Oszillators 15 ist dieselbe für die Dauer des gesperrten Zustands der Diode 47; bei der erwähnten Wirkung besitzt die Spannung 21 und also die Spannung Vp einen konstanten Maximalwert im schwächsten Beleuchtuiigspegelbereich.

Der Zerhacker Λ^ enthält einen Feldeffekttransistor 48, dessen Source-Elektrode die Spannung V erhält und dessen Drain-Elektrode 49 mit der Kathode der Diode 47 und ebenfalls mit dem Punkt 33 mit negativer Spannung über einen Widerstand 50 verbunden ist. Die Basiselektrode 51 des erwähnten Transistors 48 ist einerseits mit der Klemme 38 und zum anderen über einen Kondensator 52 mit Masse und ebenfalls mit dem Schleifer

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eines Potentiometers 53 über einen Widerstand 54 verbunden, wobei das erwähnte Potentiometer 53 selbst einerseits zwischen der Quelle, die die Spannung V_ erzeugt, und andererseits der Masse angeordnet ist. Der Schirmstrom kehrt über Masse, die Elemente 53 und 5^ und die mit dem Punkt 51 verbundene Klemme 38 zurück. Da der Schirmstrom eine bestimmte ¥elligkeit durch den wiederholten Betrieb der Röhre infolge der Speisung durch Impulse aus der Photokathode aufweist, dient der Kondensator 52 zum Filtern des erwähnten gewellten Stromes derart, dass im Punkt 5I eine in erster Annäherung ununterbrochene Spannung erhalten wird und dass auf diese Weise die erwähnte Welligkeit für den mittleren Schirmstrom repräsentativ sein würde. Wenn sich dieser Strom durch einen höheren Beleuchtungspegel der Szene vergrössert, sinkt die Spannung im Punkt 51 j was also ebenfalls der Fall ist mit der Spannung im Punkt 49» wobei der Verstärkungskoeffizient des Transistors 48 gleich 1 ist. Wenn sich im Punkt 49 das Potential dem um 0,6 Volt herabgesetztenlP-oiential der Basiselektrode 55 des Steuertransistors des Oszillators angleicht, wird die Diode 47 von einem Strom über den Widerstand 50 durchflossen, wodurch die im Punkt 55 auftretende Spannung absinkt, wodurch ebenfalls der Verstärkungskoeffizient der Mikrokanalplatte über den Oszillator 15 und den Vervielfacher 16 niedriger wird und

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die Intensität des Schirmstroms durch die Erschöpfung der durch die Mikrokanalplatte hindurch gesandte Sekundärelektronen verringert. Es tritt auf diese Weise eine gewisse Abhängigkeit auf, die sich in einer progressiven Abschwächung des vom Oszillatpr 15 erzeugten Signals äussert, wobei die erwähnte Abschwächung vom Beleuchtungspegel der Szene abhängig ist, d.h. von den durch die Photokathode ausgesandten Primärelektronen, die am Eingang der Mikrokanalplatte ankommen. Die Wahl des Beleuchtungspegelbereichs, die sich auf diese besondere Wirkungsweise des Oszillators 15 bezieht und bis zum Ausserbetriebsetzen dieses Oszillators 15 andauert, erfolgt durch Kalibrierung, indem zunächst der Abgriff des regelbaren Widerstandes 28 und danach der Schleifer des Potentiometers 53 abgeglichen wird.

Der Teil des Zerhackers 19> der sich auf die Versorgung der Photokathode bezieht, wird ebenfalls durch Variierung der Spannung am Punkt 49 gesteuert. Der erwähnte Zerhackerteil enthält eine Zenerdiode 57» deren Anode mit der Drainelektrode 49 des Transistors 48 und deren Kathode mit einer Elektrode eines Kondensators 58 verbunden ist, dessen andere Elektrode an Masse liegt und mit dem positiven Eingang 59 eines Differenzverstärkers 60 verbunden ist. Der erwähnte Eingang wird durch den Widerstand 61, der an die Quelle der Spannung V angeschlossen ist, und durch den mit Masse verbundenen variablen

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Widerstand 62 polarisiert. Die Verringerung des Potentials am Punkt 51 kommt am Punkt 59 über die Zenerdiode 57 zum Ausdruck. Gemäss Fig. 2 wird der Differenzverstärker zwischen der positiven "Quelle V und dem Punkt 33 gespeist, der als negative "Quelle" dient. Der Ausgang des erwähnten Verstärkers 6o ist mit der.Basiselektrode eines NPN-Transistors 63 verbunden, dessen Emitterelektrode mit dem negativen Eingang rückgekoppelt und über einen Widerstand 64 mit Masse verbunden ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 63 ist mit der Quelle V_Q über einen Kondensator 65 verbunden. Der aus den Elementen 59 bis 65 der Anordnung bestehende Teil bildet einen Generator, der einen Strom mit konstanter momentaner Intensität erzeugt. Da der Spannungsverstärkungskoeffizient des Differenzverstärk er s-,60 gleich 1 ist, ist der Wert der Emitterspannung des Transistors 63 gleich der um 0,5 Volt herabgesetzten Spannung am Punkt 59· Die Stromverstärkung des Transistors 63 wird durch die Basisspannung des Transistors und durch den ohmschen Wert des Widerstandes 6k bestimmt, wobei in erster Annäherung die Kollektor- und Emitterströme proportional der Spannung am Punkt 59 sind. Das Aufladen des Kondensators 6^ erfolgt bei konstantem Strom, d.h. auf lineare Weise. Die mit Hilfe des variablen Widerstands 62 verwirklichte Kalibrierung ist beispielsweise derart, dass bei einer Verdopplung des mittleren Schirmstroms

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die Spannung am Punkt 59 von 7 Volt auf O,5O65 Volt durch die Erhöhung des Beleuchtungspegels absinkt, wobei die entsprechenden Spannungen der Emitterelektrode des Transistors von 6,5 Volt auf 6,5 Millivolt absinkt, wodurch der konstante Aufladestrom des Kondensators 6^ mit dem Faktor 1000 schwankt, wobei dieser Strom beispielsweise von 10 mA auf 10/uA herabsinkt; der erwähnte Faktor kann durch die Präzision, zu der die von der. Verbindung 38-51 verwirklichte Gegenkopplung führt, sogar auf 10 000 ansteigen. Die Rolle des Kondensators 65 besteht im Erzeugen einer asymmetrisahen Sägezahnspannung mit konstanter Amplitude, so dass die Dauer der Sägezähne dem Ladestrom umgekehrt proportional ist, wobei das Ende jedes Sägezahns mit der Erzeugung eines Spannungsimpulses zusammenfällt, dessen Amplitude und Dauer zunächst durch die Speisung der Photokathode bestimmt wird. Diese Funktion wird durch den beschriebenen Teil des Zerhackers I9 verwirklicht. Die Kollektorelektrode 66 des Transistors 63 ist mit der Basiselektrode eines Feldeffekttransistors 67 verbunden, dessen Source-Elektrode mit der Quelle verbunden ist, die die Spannung V₀ erzeugt, und dessen Drainelektrode 68 über einen Widerstand 69 mit Masse verbunden ist.

Andererseits ist der Punkt 66 mit der Gleichspannungsquelle V_Q über die Kathode und Anode einer Diode und mit der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode

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eines NPN-Transistors 71 verbunden. Die Drainelektrode 68 ist mit dem negativen Eingang eines Differenzverstärkers 70' verbunden, den die gleichen positiven und negativen Quellen speisen, die ebenfalls den Verstärker 60 speisen; die positive Klemme dieses Verstärkers 6O ist auf einem positiven Spannungswert von zwei Yiderständen 71' und 72 polarisiert, von denen der erste mit der Spannungsquelle V und der zweite mit Masse verbunden ist, während der Ausgang der Widerstände 71' und ^2 mit der Basiselektrode eines NPN-Transistors 73 über eine Diode 74 verbunden sind.

Die Basiselektrode des Transistors 73 ist über einen Widerstand 75 mit Masse verbunden. Eine Primärwicklung 80 eines Transformators 81 ist zwischen der Spannungsquelle V_ und der Kollektorelektrode des Transistors 73 verbunden und diese Kollektorelektrode ist über die Anode und die Kathode einer Diode 82 ebenfalls an die erwähnte Quelle V angeschlossen. Die Emitterelektrode des Transistors 73 ist über eine'Primärwicklung 83 eines Transformators 84 an Masse gelegt, der in Serienschaltung mit einem Widerstand 86 an den Punkt 85 angeschlossen ist. Dieser Punkt 85 ist über einen Kondensator 87 mit Masse und über einen Widerstand 88 mit der Spannungsquelle V_ verbunden. Ein Ende einer Wicklung 89» die die Sekundärwicklung des Transformators 84 bildet, liegt an Masse, während das andere Ende der erwähnten Wicklung über einen

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Widerstand 90 an die Basiselektrode des Transistors 71 angeschlossen ist.

Wenn beim Aufladen des Kondensators 65 die Spannung im Punkt 66 unter einen gegebenen Wert absinkt, wobei die erwähnte absinkende Spannung an der Drainelektrode des Transistors 67 zum Ausdruck kommt, wird die am positiven Eingang des Differenzverstärkers 70' auftretende Spannung grosser als die Spannung an der negativen Klemme dieses Verstärkers 70', wodurch sprunghaft eine positive Spannung am Ausgang des erwähnten Verstärkers 70' verursacht wird. Die Diode 74 wird dabei leitend, der Transistor 73_s der im gesättigten Sperrgebiet arbeitet, wird leitend und es erreicht ein Signal die Wicklungen 80 und 83, wobei der die Elemente 73, 80, 82, 83, 86, 87 und 88 enthaltende Teil einen blockierten Oszillator vom bekannten Typ mit Emitter-Kollektorgegenkopplung bildet. Das erwähnte Signal, das auf die Wicklung 89 über den Transformator 84 übertragen wird, steuert den Transistor 71 auf, der im "on-of"-Bereich arbeitet, und der Kondensator 65 entlädt sich sprunghaft in der Schleife mit den Elementen 65, 7I, 70 und 66.

Dabei dient die Diode 70 durch ihre sehr schwache Kapazität dazu, den unerwünschten Effekt der parasitären Kollektor-Emitterkapazität des Transistors 71 auf einen Mindestwert zu bringen. Die erwähnte Entladung bewirkt ein erneutes Sperren des Transistors 73 über den von den Elementen 66, 67,

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68, 70' und 7k gebildeten Abzweig und der Zyklus fängt von neuem an. Das Signal in den Wicklungen 80 und 83 ist ein Impulssignal. Mit Hilfe der Diode 82 überträgt die Wicklung einen gut kalibrierten Impuls auf eine Sekundärwicklung über den Transformator 81. Auf diese Weise wird auf proportionale Weise eine Frequenzänderung der kalibrierten Impulse von einer Stromsteuerung an im Abzweig 6^, 66, 63, 6k erreicht, wodurch, sich eine Impulsfrequenz mit einer Variation um den Faktor 1000 bis 10 000 bei einer Szenenbeleuchtüngspegeländerung ergibt, die sich um den Faktor 1000 bis
TO 000 ändert, wodurch eine einfache Verdopplung oder
Verdreifachung des mittleren Schirmstroms während der erwähnten Änderungen entsteht. Als Beispiel sei gegeben, dass die Gesamtänderung der Intensität des mittleren Schirmstroms im·Arbeitsbereich, in dem das Offnungsverhältnis des

Zerhackers kleiner wird, zwischen 25 nA und 65 nA liegt. Eine derartige Änderung ist durchaus zulässig hinsichtlich der Alterung der Röhre und ist vom menschlichen Auge
nicht wahrnehmbar. Der oben herangezogene Beleuchtungs-

bereich fängt beispielsweise bei 2.10 Lux an und endet bei 10 Lux . Eine Klemme der Wicklung 9I ist mit einer
Elektrode eines Kondensators 82 verbunden, dessen andere Elektrode an die Klemme 10 zum Anschliessen der Photokathode mit der Anode einer Diode 93 und mit einem Ende eines·

Widerstandes $k angeschlossen ist. Die andere Klemme der

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erwähnten Wicklung ist an die Eingangsklemme 11 der Mikrokanalplatte mit der Kathode der Diode 93 und mit dem anderen Ende des Widerstands;Jk angeschlossen, der dazu dient, eine vonausbestimmte Photokathoden-Nennspannung in bezug auf den Eingang der Mikrokanalplatte beim Passieren eines jeden Impulses zu verwirklichen. Die Elemente 92 und dienen dazu, dem an der Sekundärseite des Transformators auftretenden Impuls die gewünschte Form zu geben.

Die Dauer des Impulses über den Widerstand yk wird durch die Zeitkonstante RC der von diesem Widerstand 9h und von der parasitären Kapazität der Photokathode gebildeten Einheit bestimmt, wobei die erwähnte Kapazität beispielsweise 30 pF beträgt.

Wenn für die Impulse eine Mindestfrequenz von beispielsweise 50 Hz gewünscht wird, um auf diese Weise eine gute Beobachtung durch das menschliche Auge zu ge-

währleisten, ist im schwächsten Beleuchtungspegelbereich, d.h. im Bereich, in dem keine Abhängigkeit zwischen dem Wert des mittleren Schirmstroms und der Zerhackerwirkungsfrequenz besteht, die Maximalfrequenz von etwa 10 Hz, was einer Impulsdauer von 1 /U ... 3 bis K Ai vergleichbar ist; die erwähnte Frequenz verhindert keineswegs die Beobachtung mit dem menschlichen Auge.

In dieser bevorzugten Ausführungsform arbeitet der Zerhacker ungeachtet des Beleuchtungspegels der Szene

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2^s!

ununterbrochen zunächst (schwächste Beleuchtungspegel) bei vorgegebener Impulsdauer und. Of fnungsverhältnis , anschliessend (höhere Beleuchtungspegel) bei konstanter Impulsdauer gleich der vorangehenden Impulsdauer, und bei einem Offnungsverhältnis, durch die progressive Verlängerung der Dauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen das umgekehrt proportional dem Beleuchtungspegel absinkt (Variation der Dauer zwischen wenigen Mikrosekunden bis einigen Hundertstel einer Sekunde). Eine derartige Zerhackerwirkung bei schwachen Beleuchtungspegeln geht auf Kosten einer Verringerung der Lichtstärke am Schirm im Vergleich zur Schirmlichtstärke einer Röhre, die mit einer Mikrokanalplatte ausgerüstet ist und deren Kathode durch eine Nenngleichspannung gespeist werden würde.

Dem lässt sich leicht abhelfen, wenn in der erfindungsgemässen Anordnung die nötigen Vorkehrungen getroffen werden, xxxa. die Spannung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Mikrokanalplatte derart zu kalibrieren, dass die erwähnte Lichtstärkedifferenz durch die Erhöhung der Verstärkung der Mikrokanalplatte in umgekehrtem Verhältnis ausgeglichen wird. In allen Fällen kann sich das Offnungsverhältnis in diesem schwachen Beleuchtungspegelbereich den maximalen Wert = 1 verhältnismässig dicht nähern und dadurch wenig hemmend wirken.

Nur erläuterungshalber werden nachstehend

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möglicherweise zu verwendende Elemente angegeben, von denen sowohl die elektrischen Werte oder Typen, als auch die Numerierung entsprechend der Beschreibung gegeben werden:

16 -	2 N 2907
21 -	10 kJi-
23 -	2 N 2222
24 -	1 kP-
28 -	10 kJU
29 -
32 -	1 /uF
39 -	330 pF
4ο -	330 pF
43 -	10 Mil
50 -	100 kfL.
52 -	10 nF
53 _	1 MH
54 -	200 Mil
61 -	330 k_O.
62 -	1 MXL.
63 -	2 N 2484
64 -	680,0-
65 -	5000 pF
71 ·-	220 k_£L
72 -	220 k-Λ.
75 -	47 k-/J-
86 -	1 k -/!_
88 -	4,7 kil
90 -	1 k -G-
92 -	330 pF
94 -	22 IcJl

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In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Speiseanordnung (siehe Fig. 3) ist die Speisespannung der Photokathode eine kontinuierliche Spannung für den schwachen Beleuchtungspegelbereich. In Fig. 3 und Fig. 2 haben gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern, während die von den Elementen 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 57» 58, 59, 60, 61, 62, 112 und 113 gebildete Einheit eine elektronische Anordnung bildet. Die Spannungsversorgung des Schirms und der Mikrokanalplatte erfolgt auf gleiche Weise wie in der bereits beschriebenen bevorzugten Ausführungsform. In diesem Fall besteht die Speisung der Photokathode aus einem dritten Oszillator 100, einem Sägezahngenerator und einem Impulsgeber 102, die kaskadengeschaltet sind, einem vierten Spannungsvervielfacher 103> einem Feldeffekttransistor IO5 und einem Widerstand 107·

Der mit der Spannung V_ gespeiste Oszillator ist ein Rechteckimpulsgeber vom bekannten Typ, der zum Erzeugen eines Signals über seinen Ausgang dient, das aus gut kalibrierten Rechteckspannungsimpulsen mit konstanter und vorgegebener Frequenz besteht. Vorzugsweise verträgt sich diese Frequenz gut mit einer guten Beobachtung durch das menschliche Auge und beträgt beispielsweise 100 Hz. Das Signal, das schematisch bei 110 in Fig. 3 angegeben wird, wird auf einen bekannten Sägezahngenerator übertragen, der ein positives Spannungssignal 111 mit symmetrischen

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Sägezähnen mit gleicher Frequenz wie der der Impulse des Signals 110 erzeugt. Das Signal 111 gelangt an einen ersten Eingang eines Impulsgebers 102, von dem ein zweiter Eingang eine positive Gleichspannung erhält, die im > Betrieb der Röhre und bei sich erhöhenden Beleuchtungs— pegeln der Szene zwischen einem ¥ert höher als der höchste Wert des Signals 111 und einem Wert kleiner als der kleinste Wert des erwähnten Signals 111 schwankt. Der Differenzverstärker- 60, der die erwähnte variable Gleichspannung er- zeugt _t wird wie ein Verstärker zum Umkehren der Verstärkung geschaltet. Zu diesem Zweck erhält der erwähnte Differenzverstärker 60 an seinem positiven Eingang 59 das veränderliche positive Spannungssignal der Kathode der Zenerdiode 57 j während der Ausgang II3 des erwähnten Verstärkers 60 erneut direkt mit dem negativen Eingang verbunden ist. Auf bekannte Weise erzeugt der Impulsgeber 102 am Leiter 114 ein Spannungssignal, das aus Rechteckimpulsen mit einem vorgegebenen Nennspannungswert mit gleicher Frequenz wie der der Signale 111 besteht, wobei die Vorderflanke jedes Impulses mit dem Schnittpunkt des erhaltenen Spannungspegels am zweiten Eingang des Gebers 102 und mit der Vorderflanke jedes Sägezahns zusammenfällt, während die Rückflanke jedes Impulses mit dem Schnittpunkt des erwähnten Spannungspegels und der Rückflanke jedes Sägezahns zusammenfällt. Für die Dauer jedes Impulses am Leiter 114 leitet

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der Transistor 105 und ist die Spannung V₁ ungefähr gleich Null. Umgekehrt ist beim Fehlen von Impulsen am Leiter 114 der Transistor 105 gesperrt und hat die Spannung V₁ einen Nennwert von beispielsweise 200 Volt. Dieser Arbeitsbereich der Röhre entspricht einem Zwischenbereich von Beleuchtungspegeln, der analog oder identisch dem Bereich ist, der an Hand der Fig. 2 beschrieben wurde. Durch die bereits beschriebenen Kalibrierungen und die Kalibrierungen der Schaltungen 100, 101 und 102 und bei sich erhöhenden Beleuchtungspegeln fängt der erwähnte Bereich beispielsweise

-3 bei einem Beleuchtungspegel von ungefähr 3·10 Lux an, wobei der Oszillator 15 stoppt oder im Begriff ist, seinen Betrieb auf die an Hand der Fig. 2 beschriebene Weise zu beenden, während der erwähnte Bereich bei Beleuchtungspegeln von ungefähr 10 Lux endet, von welchem Yert an die gute Beobachtung durch das menschliche Auge möglich ist, während die Röhre, die mit einem Mikrokanal ausgerüstet ist und in der die Erfindung Anwendung findet, und beispielsweise für Fernrohre benutzt wird, nicht mehr nötig ist. Für den erwähnten Beleuchtungspegelbereich schwankt die Spannung am Punkt 113 beispielsweise zwischen 6,5 Volt und 6,5 Millivolt, wobei diese Werte die maximalen und minimalen Spannungswerte des Signals 111 sind. Für Beleuchtungspegel

_3
unter etwa 3.10 Lux ist die am Punkt 113 vorhandene Gleichspannung höher als der Maximalwert des Signals 111,

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wodurch, die Speisespannung der Photokathode nicht zerhackt wird, d.h. die Röhre arbeitet ununterbrochen und ist mit der Wirkung einer bekannten Röhre vergleichbar.

In der erwähnten zweiten Ausführungsform nach der Erfindung wird die Versorgung der Photokathode durch den in Fig. 3 dargestellten Vervielfacher 103 verwirklicht der aus einer dritten Sekundärwicklung 115 des Transformators gespeist wird, wobei ein Ende dieser Wicklung 115 an den Punkt kk mit Massepotential angeschlossen ist, während das andere Ende der erwähnten Wicklung 115 mit einer Elektrode eines Kondensators 116 verbunden ist. Dieser Vervielfacher enthält vorzugsweise eine einzige Zelle, während die erwähnte andere Elektrode des Kondensators 116 einerseits über die Anode und die Kathode einer Diode 117 mit der ersten Elektrode eines Kondensators 118 und mit einem Ende des Widerstandes 107 verbunden und zum anderen über die Kathode und die Anode einer Diode 119 an die zweite Elektrode des Kondensators 118 mit der Drainelektrode des Transistors 105 und schliesslich mit der Klemme 10 angeschlossen ist, die selbst mit der nicht dargestellten Photokathode verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes 107 ist mit der Source-Elektrode des Transistors 105 und mit der Eingangsklemme 11 der Mxkrokanalplatte verbunden. Der Ausgang 114 des Impulsgebers 102 ist an die Basiselektrode des Transistors 105 angeschlossen. Der Kondensator

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!hat eine solclie Kapazität, dass er an seinen Elektroden die Nennspeisespannung der P3a.otokatn.ode führt, und diese Bedingung bestimmt die Berechnung und Bemessung des Yer— vielfachers 103. Beim Fehlen von Impulsen am Leiter 11%, wobei der Transistor 105 dann gesperrt ist, erhält die Photokathode ihre Nennspannung. Beim Erscheinen eines Impulses leitet der Transistor 105 und verbindet die Photokathode direkt mit dem Eingang der Mikrokanalplatte. Der Widerstand muss den Entladestrom des Kondensators über den Transistor 1O5 in den leitenden Perioden dieses Tx-anasis— tors 1O5 begrenzen, d.h. für die Dauer jedes Impulses; diese Funktion ist besonders am Anfang der Zerhackerwixfcung sehr kritisch. Dies bedeutet einen minimalen ohmschen Wert des Widerstandes 107» dessen maximaler ohmscher Wert durch die Zeitkonstante bestimmt wird, die der erwähnte Widerstand in Zusammenarbeit mit der Streukapazität zwischen der Photokathode und dem Eingang der Mikrokanalplatte veranlasst, entsprechend welcher Zeitkonstante die Nennspannung zwischen den Klemmen 10 und 11 aufgebaut oder beseitigt wird. Es sei bemerkt, dass ungeachtet des ohmschen Wertes des erwähnten Widerstandes und ebenfalls ungeachtet des ohmschen Wertes des Widerstandes 9^ ia3 Fig. 2 der erwähnte ohmsche Widerstand um mehrere Grossein— Ordnungen kleiner als dei* ohmsche Wert ist, der notwendigerweise in der Rückstromschaltung der Photokathode in

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einer bekannten Röhre mit Gleichspannungsspeisung in Serie geschaltet ist.

In der Zerliackerbetriebzone bekommt man also

nach dieser zweiten Ausführungsform ein Offnungsverhältnis, das mit dem Zerhackerbetrieb veränderlich ist, indem die Dauer der Zerhackerimpulse variiert wird, deren Frequenz konstant bleibt und vorzugsweise derart gewählt wird, dass sie sich mit einer guten Beobachtungsmöglichkeit durch das menschliche Auge verträgt.

. Es ist klar, dass andere bekannte elektronische Schaltungen, die solchen aus obiger Beschreibung gleichwertig sind, eine Zerhackerspeisung der Kathode einer Röhre mit Mikrokanalplatte ermöglichen; beide beschriebene Ausführungsformen wurden nur beispielsweise erläutert.

Es sei zu bemerken, dass hinsichtlich der beiden beschriebenen Ausführungsformen die zwei Beleuchtungszonen, für die einerseits die Spannung V„ zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Mikrokanalplatte schwankt, und zum anderen die Spannung V₁ zwischen der Ph.otokath.ode und dem

Eingang der Mikrokanalplatte pulsiert (zerhackt) wird, die erwähnten Beleuchtungszonen teilweise nicht miteinander verbunden sind. Dieser Freiheitsgrad, der für die Regelungen zum Erhalten einer optimalen Wirkung der Röhre vorteilhaft ist, ist das Ergebnis davon, dass in Ausführungsformen des

Elements, das die Spannung V₁ erzeugt, nämlich in der Wicklung 21 (Fig. 2) bzw. im Kondensator II8 (Fig. 3),

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PHF. 77 525. - 3? 24.1.78.

das am wenigsten negative Ende mit dem Eingang der Mikrokanalplatte verbunden ist. Die einzige Bedingung hinsichtlich der Spannungen V und V„ ist, dass der Anfang des Abfalls der Spannung V₂ bei einem Beleuchtungspegel erfolgt, der ' kleiner als oder gleich dem Beleuchtungspegel ist, der dem Anfang des auf die Spannung V₁ ausgeübten Choppereffekts entspricht (siehe Fig. 1). Insbesondere besteht eine nicht dargestellte Abwandlung der erwähnten zweiten Ausführungsform darin, dass der dritte Vervielfacher 18 entfällt und die von diesem Vervielfacher erzeugte zusätzliche Spannung Vp durch eine Spannung ersetzt wird, die aus der an den Zerhackereffekt unterworfenen Photokathodenspannung nach Transformierung, Gleichrichtung und Glättung besteht, wodurch das Entfallen des Oszillators 15 (Fig. 3) es ermöglicht, sich auf die Verwendung zweier Oszillatoren (14 und IOO) zu beschränken. In einem derartigen Fall sind die Sägezähne, die das Signal 111 bilden derart, dass die Zerhackerwirkung immer erfolgt, wobei das'Offnungsverhältnis für den schwächsten Beleuchtungspegelbereich konstant ist.

In bestimmten besonderen Anwendungen der erfindungsgemässen Röhre, bei denen es nötig ist, die Beobachtung mit einer Szene zu versehen, in der sehr schnelle BeleuchtungspegelSchwankungen auftreten können, müssen die erfindungsgemässen Speiseschaltungen eine ' sehr kurze Ansprechdauer haben und sind die erwähnten

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Schaltungen entsprechend dieser Ansprechzeit berechnet und geregelt. Neben der erwähnten Massnahme ist es in derartigen Fällen möglich, dass erfindungsgemäss der Zusatz mit einer bekannten Anordnung versehen werden kann, die einen Schutz gegen Uberbelichtungen gewährleistet, um auf diese Weise die Wirkung der Röhre schneller zu beenden.

Vorzugsweise wird eine auf diese Weise verwirklichte Speisung für eine Röhre mit doppelter Nahfokussierung vorgesehen, wobei die erwähnte Röhre selbst für die nächtliche Beobachtung einer Szene über Fernrohre benutzt wird. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine - derartige Anwendung und die auf diese Weise gespeiste Röhre kann beispielsweise ein Rohr mit Bildinversion sein. Im letzteren Fall ist eine Anwendung der erfindungsgemassen Speiseanordnung unentbehrlich durch die höheren Speisespannungen. Es kann sich ebenfalls um eine schnell arbeitende Röhre handeln, die mit einer Photokathode mit geringem Widerstand ausgerüstet ist.

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Leerseite

Claims

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Zh.1.78,

PATENTANSPRÜCHE:

/1.1 Speiseanordnung für eine Röhre mit einem Schirm, einer Mikrokanalplatte und einer Photokathode, wobei die erwähnte Speiseanordnxang einen ersten Oszillator enthält, der über einen ersten Spannungsvervielfacher eine nahezu konstante Gleichspannung zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und dem Schirm liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte erste Oszillator ebenfalls über einen zweiten Vervielfacher eine minimale, ungefähr konstante Gleichspannung V" über die Mikrokanalpla.tte erzeugt, dass die Anordnung mindestens einen zweiten Oszillator enthält, der über einen in Serie mit dem zweiten Vervielfacher geschalteten dritten Vervielfacher eine variable Gleichspannung V erzeugt, die der erwähnten Mindestspannung zwischen dem Eingang und Ausgang der Mikrokanalplatte überlagert ist, wobei die erwähnte variable Gleichspannung durch den mittleren Schirmstroni gesteuert wird und mit diesem mittleren Schirmstrom absinkt, der selbst mit dem Beleuchttingspegel der Szene in einem ersten Beleuchtungspegelbereich dieser Szene ansteigt, während die Speisung der Photokathode durch einen Spannungszerhacker verwirklicht wird, der für zumindest einen bestimmten Beleuchtungspegelbereich der Szene Spannungsimpulse mit einem Nenrispaniiungswert erzeugt, der einem Offniuigsverhältnis des Zerhackers entspricht, der vom mi I tieren Schirms trorn gesteuert wird und mit diesem Strom in einem zweiten Be1 euchtungspegelbereich

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absinkt, dessen Miridestwert zumindest gleich jenem des ersten Bereichs ist und kräftigeren Beieuchtungspegeln derart entspricht, dass einer Verdopplung des erwähnten mittleren Schirmstroms eine Änderung mehrerer Grossen— Ordnungen des betreffenden erwähnten Offnungsverhältnisses mit einer Schwankung von mehreren Grössenordnungen des Beleuchtungspegels der Szene entspricht, während die Wiederholungsfrequenz der erwähnten Impulse stets an eine gute Beobachtung mit dem Auge angepasst ist.

2. Speiseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Beleuchtungspegelbereich nahezu an den ersten Beleuchtungspegelbereich anschliesst.

3. Speiseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Beleuchtungspegelbereiche ungefähr gleiche minimale Beleuchtungspegel aufweisen.

k. Speiseanordnung nach einem der Ansprüche I bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte Zerhacker über dem ersten Beleuchtungspegelbereich bti konstantem Offnungsverhältnis arbeitet, das ungefähr gleich 1 ist.

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281C."

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5· Speiseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der erwähnten Spannungsimpulse konstant ist.

6. Speiseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Anordnung ausserdem die Kaskadenschaltung aus einem dritten Oszillator, einem Sägezahngenerator, einem Impulsgeber und einem vierten Vervielfacher besteht, der über einen Widerstand seine Spannung zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode eines Feldeffekttransistors bzw. zwischen dem Ausgang der Mikrokanalplatte und der Photokathode zuführt, wobei die Basiselektrode des erwähnten Feldeffektransistors mit dem Ausgang des erwähnten Impulsgebers verbunden ist«

7. Speiseanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über dein ersten Beleuchtungspegelbereich der erwähnte Zerhacker eine konstante Nennspannung liefert.

8. Speiseanordnung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte Zerhacker Jinpul.se mit konstanter Frequenz erzeiigt.

9· Speiseanordnung für eine Röhre mit einem Schirm einer Mikrokanalplatte und einer Photokathode, wobei die erwähnte Speiseanordnung einen ersten Oszillator cnlhäJt, der über einen ersten Spannu;igsver\ i elf acher eine nuhezr kon^ Ian11.» Gleichspannung zwischen dem Ausgang der

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Mikrokanalplatte und dem Schirm erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte erste Oszillator ebenfalls über einen zweiten Vervielfacher eine minimale Gleichspannung Vp erzeugt, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang der erwähnten Mikrokanalplatte ungefähr konstant ist, und dass die Anordnung ebenfalls mit einem zweiten Oszillator versehen ist, dem ein Sägezahnspannungsgenerator folgt, dem selbst wieder ein Impulsgeber folgt, und zum anderen einen die Photokathode speisenden Zerhacker, der eine elektronische Anordnung, einen dritten Spannungsvervielfacher und einen Feldeffekttransistor enthält, dessen Basiselektrode vom erwähnten Impulsgeber gesteuert wird.

10. Speiseanordnung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass die Speisespannung der Photokathode stets dem Einfluss des Zerhackers ausgesetzt ist und dass die erwähnte Anordnung ebenfalls Mittel zum Transformieren und Glätten der Photokathodenspannung sowie Mittel enthält, um die erwähnte Spannung V_p1 der Spannung V__n ^zu überlagern, die durch den erwähnten zweiten Vervielfacher erzeugt wird.

11. Röhre mit einer Mikrokanalplatte und mit der Speiseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Röhre mit doppelter Nahfokussierung betrifft.

12. Röhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Röhre mit Bildinversion handelt.

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13· Fernrohr, dadurch gekennnzexchnet, dass es mit einer Röhre nach einem der Ansprüche 11 und 12 augerüstet ist.

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