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Kathodenstrahlröhre mit einem durch ein Drehfeld in eine kreisende
Bewegung versetzten Kathodenstrahl Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre,
deren durch ein konstantes Drehfeld abgelenkter Kathodenstrahl eine Kegelmantel.
fläche beschreibt und' zwischen den Belegungen eines Rohrkondensators, zwischen
denen die anzuzeigende Spannung wirksam ist, eine Ablenkung in radialer Richtung
erfährt. Kathodenstrahlröhren .dieser Art werden z. B. zum Aufzeichnen von Polardiagrammen
verwendet.
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Bei einer bekannten Ausführung einer solchen Kathodenstrahlröhre besteht
der Rohrkondensator aus zwei koaxialen Kegelstumpfbelegungen, von denen die innere
an der äußeren -in der Weise abgestützt ist, da,ß zwei oder mehr Drähte an der inneren.
Belegung befestigt sind: und an einer Stirnseite radial nach außen geführt und hinter
der äußeren Belegung mittels einer Glasperle mit einem an der äußeren Belegung befestigten
Draht verbunden sind. - Bei einer anderen bekanntenAusführung ist die innere Belegung
an .der -dem Schirm zugekehrten Seite mittels eines radial verlaufenden Drahtes
mit einer
Einschmelzung verbunden. Bei diesen Anordnungen machen
sieh folgende Nachteile bemerkbar: Zwischen den radial verlaufenden Drähten und
der äußeren Belegung bildet sich ein elektrostatisches Feld aus, welches den Kathodenstrahl
in unerwünschter Weise ablenkt, sobald er sich den . Drähten nähert; die Strahlspur
auf dem Leuchtschirm oder einer anderen Registrierfläche ist. infolgedessen. auch
beim Fehlen einer anzuzeigenden Spannung kein sauberer Kreis mehr, sondern weist
von den Haltedrähten herrührende Verbeulungen auf. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Anordnung ist darin zu sehen, .daß eine symmetrische Ablenkung nicht möglich ist,
sondern die innere Belegung auf einem festen Potential gehalten werden muß, da sonst
die über die radialen Stützdrähte zugeführte Ablernkwechselspannung eine weitere
Feldstörung hervorrufen würde. Da man im allgemeinen eine radial nach außen gerichtete
Ablenkung durch die Konderisatorelektroden wünscht, muß die äußere Belegung durch
die Ablenkspannung positiv gemacht werden, so daß sich der Kathodenstrahl ihr nähert,
was wegen der dabei auftretenden Strombelastung ebenfalls unerwünscht ist.
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Es ist auch bekannt, die Innenbelegung des Rohrkondensators mittels
einer in der Röhrenachse verlaufenden Stütze an der Schirmwand der Röhre zu befestigen
und die Zuleitung zu dieser Belegung über diese Stütze zu führen. Diese Anordnung
ist nicht bloß bei .der Herstellung des Leuchtschirmes hinderlich, sondern stört
infolge der durch das Ges.ichtsfeldverlaufendenSpannungszuleitung die Betrachtung
des Leuchtschirmes.
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Das Ziel der Erfindung ist eine derartige Ausbildung der zylindrischen
oder konischen A.blenl;elektroden, daß durch die notwendigerweise vorhandenen radialen
Stützen keine Verwerfung des Kathodenstrahls hervorgerufen wird. Zusätzlich soll
die Möglichkeit einer störungsfreien Zuführung der Steuerspannung am die innere
Belegung geschaffen werden.
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Zu diesem Zweck ist bei einer Kathodenstrahlröhre mit einem durch
ein Drehfeld in eine kreisende Bewegung versetzten, zwischen den Belegungen eines
koaxialen Rohrkondensators mit vorzugsweise l#:egelsbumpfförmigen Belegungen hindurchtretenden
Kathodenstrahl, erfindungsgemäß die Innenbelegung des Rohrkondensators mit mindestens
drei Tiber den Umfang der Innenbelegung gleichmäßig verteilten, radial nach außen
gerichteten, in einem vom Ablenkfeld des Rohrkondensators praktisch freien Teil
der Röhre verlaufenden und hochkant zum Röhrenquerschnitt gestellten Metallbändchen
an einem die Kathodenstrahlbahn umgebenden Metallzylinder starr befestigt. Zweckmäßig
wird wenigstens eines dieser 'Metallbändchen als abgeschirmte Leitung ausgebildet,
deren Innenleiter mit der inneren Belegung des Rohrkondensators verbunden ist. Durch
die erste Anordnung der 1-Zetallbändchen im ablenkfeldfreien Raum wird erreicht,
daß eine Störung des Kathodenstrahls durch die radialen Abstützungen für die Innenbelegung
des Rohrkondensators nicht mehr eintritt, weil diese Stützen in einem praktisch
querfeldfreien Raum liegen und infolgedessen keine zusätzliche Ablenkung des Kathodenstrahls
bewirken können. Die Ausbildung eines Metallbändchens als abgeschirmte Leitung gibt
die lfögliclikeit, entweder die Ablenkspannung nur der inneren Belegung des Rohrkondensators
zuzuführen oder eine symmetrische Ablenkung vorzunehmen.
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In der Zeichnung ist in Abb. r ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die zur Erzeugung eines Kathodenstrahls
und eines konstanten Drehfeldes dienende Einrichtung hat man sich unterhalb und:
den Schirm oberhal@b des dargestellten Teiles einer Kathodenstrahlröhre zu denken.
Der Rohrkondensator besteht aus zwei kegelstumpfförinigen .?12eta11-körpern i und
2, die koaxial ineinander angeordnet sind. Die innere Belegung i ist an einem aus
Isolierstoff, z. B. Keramik, bestehenden Rohr 3 befestigt. An dem gleichen Keramikrohr
3 ist isoliert von der Belegung i IL-in Metallzylinder 4 befestigt. Dieser ist mit
einem koaxialen Zylinder 5 größeren Durchmessers durch drei oder mehr straff gespannte
Metallbändchen 6 verbunden. Die Metallhändchen sind etwa o,2 mm dick: sie verlaufen
radial in dem Zwischenraum zwischen den beiden Metallzylindern .I und 5 und sind
so befestigt, daß ihre Flächen parallel zur Systemachse verlaufen. Es ist wesentlich,
daß die Metallbändchen 6 in einem so großen Abstand von dein den Kondensatorbelegungen
i und a zugekehrten Ende der beiden Metallzylinder .I und 5 angeordnet sind, daß
das zwischen den Belegungen i und 2 wirksame elektrostatische Feld nicht bis zu
den Bändchen durchgreift und die Bändchen somit gegen das Ablenkfeld abgeschirmt
sind. Dies ist durch die in dem Zwischenraum zwischen den Metallzylindern d. und
5 punktiert eingetragenen Äquipotentiällinien F angedeutet. Brenn der Kathodenstrahl
über die Bändchen hinwegstreicht, wird er zwar zerschnitten, jedoch macht sich dies
auf der Schirmfläche nicht mehr störend bemerkbar, weil einerseits die Metallbändchen
im Vergleich zu dem Stralildurchmesser sehr dünn sind, z. B. 0,2 gegenüber :,o mm,
und andererseits die Ent fernurig zwischen den Bändchen und der
Schirmfläche
verhältnismäßig, groß ist und der Strahl gegen den Schirm konvergiert. Der Metallzylinder
5 wird beispielsweise mittels eines Metallringes 7 än einem das Anodenpotential
führenden Metallzylinder 8 befestigt. An dem gleichen Metallzylinder kann auch die
Außenbelegung 2 unter Vermittlung einer Isolierscheibe 9 fest abgestützt werden.
Es hat sich gezeigt, daß die Innenbelegung i durch drei oder vier Metallbändchen
6 völlig zuverlässig in der vorgeschriebenen Läge gehalten wird. Die Metallbändchen.
wenden an beiden Enden umgebogen, so daß sie einen etwa Z-förmigen Querschnitt erhalten,
und mit diesen Lappen an den Metallzylinder 4 oder 5 derart angeschweißt, daß sie
gut gespannt sind. Die Außenbelegung 2 wird mit einer Zuführung io versehen:. Falls
man sich mit einer unsymmetrischen Ablenkung begnügt, kann man die Innenbelegung
i einfach mit der Anode 8 verbinden.
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In der Zeichnung ist jedoch eine Möglichkeit angegeben, um auch der
Innenbelegung i eine Steuerspannung zuführen zu können, ohne dadurch den Strahlverlauf
zu stören. Zu diesem Zweck wird eines der Bändchen 6 als koaxiale abgeschirmte Leitung
ausgebildet, deren Außenmantel die beiden Metallzylind°r .4 und 5 verbindet, während
der davon isolierte Innenleiter eine Verbindung zwischen der Innenbelegung i und
einer Spannungszuführung vermittelt. In Abb. a ist ein Querschnitt durch eine als
abgeschirmte Leitung ausgebildete Stütze dargestellt. Der Innen-Leiter i i besteht
aus einer dünnen Metallfolie von. etwa 0,03 mm Dicke, welche zwischen Glimmerplättchen
12 von etwa 0,02 mm Dicke liegt. Das Ganze wird von einer Metallfolie 13 von etwa
0,04 mm Dicke umhüllt. Man erhält auf diese Weise ein Verbindungsstück, welches
nicht dicker ist als die übrigen. Bändchen 6.
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Andere Ausführungsformen eines als abgeschirmte Leitung ausgebildeten
Stützteiles zeigen die Abb. 3a und: b. Dort bedeutet 14 einen band- oder drahtförmigen,
tragfähigen Metallkern, der beispielsweise aus Nickel, Chromnickel oder Aluminium
besteht. Dieser Kern wird mit einer nichtleitenden Schicht 15, z. B. aus Email,
Mg0 oder A12 03, allseitig bedeckt und dann mit einer den Außenleiter bildenden
Metallfolie 16 umhüllt.
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An den Innenleiter der Dur Halterung dienenden abgeschirmten Leitung
wird einerseits die zur Innenbelegung i führende Verbindung 17 und andererseits
eine Zuleitung 18 angeschlossen. Es ist nunmehr möglich, die Ablenkspannung zwischen
den Klemmen i9 und 2o zuzuführen und ,den Symmetriepunkt 21 mit der Anode 8 zu verbinden.
Um auch in bezug auf die Kapazitäten symmetrische Verhältnisse zu schaffen, kann
man zwischen den Punkten 19 und 21 einen Kondensator 22 anschließen, der die durch
die- Kapazität G der abgeschirmten Leitung verursachte einseitige K ap-azitätsei'höhung
ausgleicht.