DE548141C - Anordnung zur Aufzeichnung von elektrischen Impulsen und Erreichung grosser Kathodenstrahlintensitaeten - Google Patents

Description

Man hat bisher die Braunschen Röhrenoszillographen mit Hochspannungsbatterien, Elektrisiermaschinen, Induktoren oder größeren Gleichrichteranlagen für Hochspannung betrieben.

Falls man die Braunsche Röhre für das volkstümliche Fernsehen verwenden will, muß man natürlich sie so bauen, daß weniger Schaltelemente verwendet werden. Die Hoch-Spannungsbatterien scheiden wegen deren Kostspieligkeit, geringer Lebensdauer und Gefährlichkeit aus. Die Induktoren zeigen zu leicht verschiedene Störungserscheinungen, und die Elektrisiermaschine hat einen zu großen inneren Widerstand und demzufolge eine sehr schwankende Spannung, welche unter Umständen eine gefährliche Größe annehmen kann. Für Laboratorien stellt die Gleichrichteranlage für Hochspannung eine Komplikation dar, aber im praktischen Dauerbetrieb ist sie viel vorteilhafter als die Batterien und Elektrisiermaschinen, da sie sich immer in Betriebsbereitschaft befindet und in der Bedienung oft doch bequemer als die Batterie ist. Wer die Erfahrung mit kleinen Hochspannungsaggregaten mit Gleichrichtern gemacht hat, wird die leichte Bedienung und Sicherheit des Betriebes als sehr wohltuend empfinden. Da die Braunsche Röhre nur sehr wenig Milliampere verbraucht, so braucht die Hochspannungs-Gleichrichterröhre sehr wenig zu emittieren und ist dementsprechend von sehr kleiner Dimension. Es liegt daher sehr nahe, diese kleine Gleichrichterröhre, deren Größe der kleinen Radioröhre entspricht, gleich im Vakuumkolben des größeren Braunschen Oszillographen einzubauen und zu einem einzigen Schaltelement zu vereinigen:. Dann besteht die Schaltung eines Braunschen Röhrenoszillographen für Bildtelegraphie bzw. für das Fernsehen aus vier Apparaten, und zwar i. aus einem Oszillographen, 2. einem Hochspannungs-Gleichrichter, 3. einem Hochspannungskondensator und 4. einem Hochspannungstransformator.

In der Abb. 1 ist die schematische Schaltung eines Oszillographen' mit der Gleichstrom-Hochspannungsanlage gezeigt. Hier bedeuten 1 den Oszillographen, 2 die Gleichrichterröhre, 3 den Hochspannungskondenisator und 4 den Hochspannungstransformator, gleichgültig, ob Netzstram oder Hochfrequenzstrom von einem besonderen Röhrengenerator oder von einem Wechselstromgenerator entnommen wird. Die Gleichrichterröhre 2 ladet den Kondensator 3 auf, welcher an die Kathode^ und die AnodeA₂ angeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, daß eine konstante Gleichspannung zwischen den beiden Elektroden liegt und somit die konstante Elektronengeschwindigkeit erzeugt, die die wichtigste Voraussetzung für Braunsche Oszillographen darstellt. Die Gleichspannung wird um so besser, je größer der Konden-

sator und die Frequenz des Wechselstromes sind.

In der Abb. 2 ist die Gleichrichterröhre schematisch im Innern des Vakuumkolbens des Braunschen Oszillographen untergebracht. Die Schaltung entspricht genau derjenigen in der Abb. 1. Um 'mit einer einzigen Heizung auszukommen, werden die beiden Glühkathoden K₁ des Oszillographen und Ks des Gleichrichters von demselben Heizkörper// geheizt, z. B. Heizfaden, Platinband ohne merkliche Emissionseigenschaft; die beiden Kathoden werden erwärmt und zur Emission angeregt. Als Isolation zwischen der Heizquelle und den Kathoden bei kleineren Temperaturen kann xnan Quarz, Glimmer oder dünnes Glas, benutzen. Bei höheren Temperaturen muß man. das Vakuum als Isolationsmittel anwenden.

In der Abb. 3 ist der konstruktive Aufbau gezeigt, der insofern erweitert wird, als die Gleichrichterröhre zu einem Vollweggleichrichter ausgebaut wird, indem die Glühkathode Kz von zwei parallel geschalteten Anodenzylindern A₅ und A± umgeben wird. Hier bedeuten P die Primärwicklung, S die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 4, der an die Anoden A_z und A^ des Vollweggleichrichters angeschlossen ist. Je nach der Phase des Wechselstromes führt die Mittelanzapfung die Ladung von den Anoden A_s und A± dem Kondensators zu, der mit der Heizung der Kathode/Ci und mit der AnodeA₂ verbunden ist. Der Heizstromkreis geht durch den Heiztransformator 5, die Kathode Ki und zurück, wobei die Kathode K₂ des Gleichrichters indirekt mitgeheizt wird. Die Gitter G zur Steuerung der Kathodenstrahlen, etwa zur Erzeugung von BiIdpunkten und zur Einstellung von Kathodenstrahlen, sind in den Abb. 1 und 2 der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen. Auf eins von den Gittern soll dann der Bildstrom eines Fernsehsenders wirken, wodurch die Intensi,-tat der Kathodenstrahlen geändert wird und somit verschiedene Fluoreszenzwirkung hervorruft. Daher nennt man den Raum zwischen der Anode .A₁ und der Kathode/C₁ mit Gitter die Relaisanordnung, da sie in ihrer Wirkungsweise mit der von Verstärkerröhre üb ereinstimmt.

Da man auf dem Fluoreszenzschirm einen hellen Lichtpunkt hervorrufen will, so muß man den Kathodenstrahl zu einem schmalen intensiven Strahlenbündel sammeln. Daher muß man den Kathodenstrahl dem Loch X (Abb. 4 bis 8) in der Anode A₁ zuführen. Dies wird durch die zweckmäßige Feldverteilung erreicht, die mit der Trägheitskraft der Elektronen zusammen die Bahn der Elektronen des Kathodenstrahles bestimmen.

In solchen Oszillographen spielt der Kathodenstrahlengang eine große Rolle.

In den Abb. 1 und 2 ist die Glühkathode als ein Platinband mit Oxydfleck und ebener Oberfläche gedacht. Die Glühkathode /C₁ kann jedoch in verschiedener Form aufgebaut werden und deren Oberfläche auch gekrümmt sein.

In der Abb. 4 wird zuerst der Oxydfleck auf einer ebenen Oberfläche betrachtet. Der Kathodenstrahl durchsetzt die Gitter G gleichmäßig und fällt ebenfalls gleichmäßig auf die Oberfläche der Anodenblende A₁; er wird zum kleinen Teil durch das Loch X durchgelassen. Besitzt aber die Anode A₁ einen kleinen magnetischen Kern M₁ mit zentralem Loch X wie in Abb. S, dann sieht man, daß der Kathodenstrahl sich in der Richtung zum magnetischen Kern zusammenzieht. Er durchsetzt verschieden stark die dazwischenliegenden Gitter, was die Wirkung der Gitter beeinträchtigt. Um dies zu vermeiden, kann man entweder die Gitter mit verschieden großen Löchern machen, je nach der Kathodenstrahlendichte, oder die Glühkathode K₁ gekrümmt bauen, so daß die Kathodenstrahlen in ihrer Verteilung über die Gitter korrigiert werden, wie dies in der Abb. 6 gezeigt ist. Man kann natürlich noch einen Schritt weitergehen und auch den Gittern gekrümmte Form geben und sie den Querfeldern der elektrischen Spannung anpassen, wie es aus der Abb. 7 zu ersehen ist.

Man kann endlich auch ohne den magnetisehen Kern auskommen und der Glühkathode eine entsprechende andere Form, wie in Abb. 8 gezeigt ist, geben.

Die Hohlkugelform der Glühkathode bewirkt die Ausstrahlung von Elektronen in der Radiusrichtung, wobei der Radius dieser Hohlkugel dem Abstand und der Größe des Lochest in der AnodeA₁ angepaßt wird. Die Glühkathode K₁ selbst kann entweder aus gestanztem Metall oder aus einem Drahtnetz mit Emissionsschicht bestehen, was die Bearbeitung erleichtert.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Aufzeichnung von elektrischen Impulsen und Erreichung großer Kathodenstrahlintensitäten für Bildtelegraphie und Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Braunsche Oszillograph mit der Gleichrichterröhre zu einem Vakuumkolben vereinigt wird.

2. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Braunsche Oszillograph sowie die Verstärkerröhren für Netzanschluß eine von der Glühkathode elektrisch getrennte Heizung

erhält, die gegebenenfalls mehrere Hilfskathoden mitheizt.

3. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahlengang in der Relaisanordnung des Oszillographen durch Anordnung verschieden gekrümmter Elektroden gegebenenfalls in Verbindung mit einem magnetischen Kern in der Anode der Relaisanordnung eine Regulierung erfährt.

4. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode aus gestanztem oder verflochtenem Draht mit Emissionsschicht besteht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen