DE750160C - Kathodenstrahlroehrenanordnung mit Auffangelektroden und einer solchen Ablenkung des Kathodenstrahls, dass dieser in Abhaengigkeit von den Steuersignalen auf bestimmte Auffangelektroden auftrifft - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kathodenstrahlröhrenanordnung mit folgenden Teilen: eine Einrichtung zur Erzeugung eines Kathodenstrahl, eine oder mehrere Auffangelektroden und Einrichtungen, um den Kathodenstrahl mit Hilfe von Steuersignalen in der Weise abzulenken, daß der Elektronenstrom zu der Auffangelektrode oder zu den Auffangelektroden in Abhängigkeit von den Steuersignalen variiert.

Die meisten derartigen Anordnungen haben den Nachteil, daß das Verhältnis zwischen der Änderung des Stromes zu der Auffangelektrode und der Amplititde der Steuersignale verhältnismäßig klein ist. (Dieses Verhältnis ist die Ablenkempfindlichkeit der Einrichtung.) Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, z. B. durch einen Reflektor dafür zu sorgen, daß der Weg, den die Elektronen zurücklegen, größer ist als die direkte Entfernung zwischen der Elektronenquelle und der Auffangelektrode. Dadurch nimmt die Größe der Ablenkung der Elektronen linear zu, entsprechend einer bestimmten Winkelablenkung. Die Winkelablenkung bleibt jedoch bei einer derartigen Einrichtung im wesentlichen konstant oder wird nicht wesentlich vergrößert. Als Winkelablenkung wird dabei verstanden der Winkel zwischen dem unabgelenkten Strahl und der durch eine Einheitsgröße des Ablenksignals hervorgerufenen Ablenkung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine verbesserte derartige Anordnung anzugeben, bei der die Empfindlichkeit der iVblenkung größer ist.

Die Kathodenstrahlröhrenanordnung gemäß der Erfindung mit Auf fangelektröden und einer solchen Ablenkung des Kathodenstrahls, daß er in Abhängigkeit von den Steuersignalen auf bestimmte Auffangelektroden auftrifft, ist

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dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl bei bestimmten, ihm durch eine erste magnetische oder elektrostatische Ablenkeinrichtung erteilten Ablenkungen ohne Umkehr von der ihm beim Verlassen der ersten Ablenkeinrichtung erteilten Bewegungsrichtung zu einer Auffangelektrode übergeht und bei anderen Ablenkungen in ein durch eine zweite Ablenkeinrichtung erzeugtes Gegenfeld eintritt, welches ihm eine zu seiner bisherigen Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungskomponente erteilt und zu einer durch die erste Ablenkung allein nicht erreichbaren Auffangelektrode führt.

Wenn der Kathodenstrahl durch die erste Ablenkeinrichtung um einen Winkel A abgelenkt wird, ist die effektive Winkelablenkung vermöge der zusätzlichen zweiten Ablenkeinrichtung" für einen bestimmten Bereich von A gleich dem Betrage {B—A). Der Winkel B kann größer als o.o^u sein und kann bis nahezu ι So'" anwachsen. Der Winkel A kann leicht so festgelegt werden, daß sein maximalei Wert von der Größenordnung 45 ° ist. Es ist also klar, daß vermöge der zweiten Ablenkeinrichtung die effektive Winkelablenkung etwa zweimal größer gemacht werden kann als die von der ersten Ablenkeinrichtung verursachte Ablenkung. Im allgemeinen kann aber eine viel stärkere Vergrößerung als eine zweifache erhalten werden.

Die zweite Ablenkeinrichtung kann so gestaltet sein, daß sie ein Feld erzeugt, dessen Äquipotentialflächen Sattelform haben. Diese zweite Ablenkeinrichtung kann aber auch so gestaltet sein, daß das erzeugte Ablenkfeld eine andere Form hat. z. B. daß die Äquipotentialflächen des Feldes koaxiale Zylinder bilden.

Alles weitere ergibt sich aus der folgenden, an Hand der beiliegenden -Zeichnungen ausgeführten Beschreibung.

An Hand der schematischen Fig. 1 wird das Prinzip der Erfindung erläutert werden. Fig. 2 zeigt die Abänderung eines Details der Anordnung von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung einer Entladungseinrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung dient.

Fig. 5 zeigt eine weitere Einrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Einrichtung von Fig. 5. und zwar handelt es sich um einen Mittelschnitt, der längs der strichpunktierten Linie ausgeführt wurde.

In Fig. i, über die nun berichtet werden soll, sind vier Elektroden P, P', Λ7 und Λ" so angeordnet, daß sie die vier Seiten . eines , rechteckigen Kastens bilden. Jede Elektrode ist von den beiden angrenzenden getrennt. Die Elektrode Λ" hat in der Mitte eine Blendenöffnung. Außerhalb des Kastens und gegenüber der Blendenöffnung ist eine Elektronenemissionskathode C angeordnet. Durch geeignete Mittel, die in der Zeichnung nicht angegeben sind, wird ein Strahl von Elektronen von der Kathode C gegen die Blendenöffnung in der Elektrode N' gerichtet. Zwischen der Kathode und der Blendenöffnung ist die erste Ablenkeinrichtung vorgesehen, um den Strahl in einer Ebene senkrecht zu den vier Elektronen P, P'', N und N' abzulenken. Diese Ablenkeinrichtung habe etwa die Form eines Paares von elektrostatischen Ablenkplaten D und D'. An Stelle der Ablenkplatten können auch Spulen für eine elektromagnetische Ablenkung verwendet werden. Den Ablenkplatten D und D' werden die Ablenksignale von einer nicht gezeichneten Quelle zugeführt. Die Elektrode Λ" mit der Blendenöffnung und die gegenüberliegende Elektrode Λ' werden beide auf dem Kathodenpotential gehalten oder auf einem Potential, das dem Kathodenpotential sehr nahe kommt. Die Elektroden P und P' werden gegenüber der Kathode auf geeigneten positiven Potentialen gehalten.

Wenn die Ablenkeinrichtung D, D' nicht in Betrieb ist, trifft der Kathodenstrahl senkrecht auf die Elektrode V auf. Wenn die erste Ablenkeinrichtung den Strahl nur um einen geringen Betrag nach links ablenkt (es ist dabei angenommen, daß der Beobachter durch die Blendenöffnung der Elektrode Λ'"' in den Kasten schaut), verläuft der Strahl ziemlich gestreckt bis zu einer Stelle in der Nähe der gegenüberliegenden Elektrode mit dem niedrigen Potential. Dann erleidet er eine starke Ablenkung nach links im wesentlichen auf einer parabolischen Kurve (die Ablenkung betrage etwa 150⁰). Daraufhin verläuft er wieder gestreckt und trifft schließlich auf X05 den Rand der Elektrode P' mit dem höheren Potential, welcher der Elektrode A^r/ näher liegt. Der auf diese Weise von den Elektronen zurückgelegte Weg ist durch die gestrichelte Linie A angedeutet. Wenn die Ablenkeinrichtung D. D' eine größere Winkelablenkung verursacht, dann kommt der Strahl in den von den Elektroden P, P', X, -V verursachten Potentialsattel. Wenn also die Ablenkung durch die Platten D und D' einen gewissen kritischen Wert überschreitet, dann wird der Strahl insgesamt um weniger als einen rechten Winkel abgelenkt und verläuft so, wie durch die Linie B angedeutet ist.

Die Elektroden />,>', V und V bilden die zwciTe Ablenkeinrichtung. Das Ablenkfeld, das sie erzeugen, ist sattelförmig. Die An-

Ordnung ist so getroffen, daß sich die von der zweiten Ablenkeinrichtung veranlaßte Ablenkung invers zu der durch die erste Ablenkeinrichtung verursachten Ablenkung ändert. Die Elektronen, die von den Ablenkplatten D und D' um einen Winkel abgelenkt werden, der kleiner ist als der kritische Wert, erhalten unter dem Einfluß des sattelförmigen Feldes eine Bewegungskomponente entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher sie die Kathode verlassen haben. Die Elektronen, die von den Ablenkplatten D und D^r um einen Winkel abgelenkt werden, der größer ist als der kritische Wert, haben weiterhin eine Bewegungskompönente in dieser ursprünglichen Richtung. Auf diese Weise kann durch eine kleine Änderung der von den Ablenkplatent D und D' hervorgerufenen Ablenkung eine beträchtliche Änderung der Ablenkung, die der Strahl innerhalb des Kastens P, ΡΊ N, N' erleidet, erzeugt werden.

Wenn -die Platten D und D' den Strahl nach rechts ablenken, ist die Wirkungsweise die gleiche, nur daß an Stelle der Elektrode P' dann die Elektrode P tritt.

Die Einrichtung, wie sie nun an Hand von Fig. ι beschrieben wurde, kann so abgeändert werden, daß sie zur Verstärkung von elektrischen Schwingungen dienen kann. Für diesen Zweck wird ein Teil einer oder beider Elektroden P und P' (mit dem hohen Potential) von dem Rest getrennt und über einen Ladewiderstand mit einer Spannungsquelle verbunden.

Fig. 2 zeigt einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. T, und zwar in der eben angedeuteten Abänderung. Die Elektrode P' von Fig. 1. ist in Fig. 2 durch zwei ebene Elektroden S und T ersetzt. Die Elektrode 5 ist vermöge der Batterie B positiv vorgespannt. Die Elektrode T ist über den Widerstand R mit der Batteries' verbunden. Wegen der Form der Elektrode T trifft auf diese Elektrode ein - Strahlteil wechselnder Größe. Der Spannungsabfall an dem Widerstand R oder der Strom durch diesen Widerstand kanmentweder direkt verwendet werden oder zur Steuerung einer weiteren Verstärkerstufe dienen.

Wenn man die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung als einfachen Schalter verwenden · will, wird der Ausgang von einer ganzen Elektrode mit hohem Potential P oder P' ab-. genommen oder sogar von beiden Elektroden im Gegentakt.

Eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung ist in Fig. 3, über die nun berichtet werden soll, dargestellt. Diese Anordnung enthält eine Kathode C und eine erste Ablenkeinrichtung, die von den Ablenkplatten D und D' gebildet wird. Diese erste Ablenkeinrichtung ist von einer zylindrischen Elektrode B eingeschlossen. Die Achse der zylindrischen Elektrode E fällt mit der Richtung des unabgelenkten Kathodenstrahls zusammen. Der Zylinder wird auf einem Potential in der Nähe des Kathodenpotentials oder auf dem Potential der Kathode selbst gehalten. Dem Zylinder E gegenüber ist eine stabförmige Elektrode F senkrecht zu der Ebene, in welcher der Kathodenstrahl abgelenkt wird, so angeordnet, daß er die Richtung des unabgelenkten Kathodenstrahls senkrecht schneidet. Diese stabförmige Elektrode wird auch auf dem Kathodenpotential oder auf einem nahe daran liegenden Potential gehalten.

P₁, P₂, P₃, f>4 und P₅ sind Elektroden, die Teile einer Zylinderfläche bilden. Die Achse dieses Zylinders ist parallel zu der stabförmigen Elektrode F und liegt etwa in der Mitte zwischen dem Stab F und dem dem Stab F benachbarten Ende der Elektrode E. Von der zylindrischen Elektrode E liegt wenigstens ein Teil innerhalb der Zylinderfläche, die von den Elektroden P₁ bis P₅ gebildet wird. Die Elektroden P₁ bis P₅ werden von Parallelen zu der Zylinderachse begrenzt. Für die Lage der Ränder dieser Elektroden ergeben sich folgende Winkelwerte, wobei der Scheitel dieser Winkel auf der Achse des Zylinders liegt und die Winkel im Uhrzeigersinn von der Richtung des unabgelenkten Kathodenstrahls aus gemessen werden: P₁, 30⁰ und 90⁰; P₂, 105⁰ und 135⁰; P* iSo° und 2io°; P₄, 225° und 25.5°; P₅, 270⁰ tmd 330⁰. Diese Elektroden, die Teile eines Zylinders bilden, werden auf einem geeigneten positiven Potential gegenüber der Kathode gehalten, Wie in der Anordnung gemäß Fig. 1 treten die Elektronen nach der ersten Ablenkung in ein sattelförmiges Potentialfeld und werden in ähnlicher Weise abgelenkt, wie in bezug auf diese Fig. 1 ausgeführt wurde. Die Elektroden, welche das sattelförmige Potentialfeld erzeugen, bilden also die zweite Ablenkeinrichtung. Wenn die Ablenkplatten D und D' unwirksam sind, wird der Kathodenstrahl durch das Feld in der Nähe der stabförmigen Elektrode F zurückgebogen und endigt auf P₁. Bei starker Ablenkung durch die erste Ablenkeinrichtung endigt der Strahl auf P₃, und zwischen den beiden Fällen trifft der Strahl auf P₂. Die Kurve X der Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Strom, der auf die Elektrode P₂ trifft, und der von den Platten D und D' hervorgerufenen Ablenkung. Für kleine Ablenkwinkel steigt der Strom von dem Wert ο allmählich an und erreicht ein Maximum für einen gewissen Zwischenwert der Ablenkung und fällt schließlich bei noch größerer Ablenkung wieder auf ο ab. Durch geeignete Formung der Elektrode P₂ (man kann die äußere Be-

grenzung z. B. dreieckig machen anstatt rechtwinklig) oder durch geeignete Wahl der Stromdichte in verschiedenen Teilen des Strahls kann die charakteristische Kurve X für einen beträchtlichen Bereich im wesentlichen parabelförmig gemacht werden. Die Einrichtung ist dann geeignet zum Gebrauch in einem Verstärker von wechselndem Verstärkungsgrad. Die Spannung zur Steuerung • o des Verstärkungsgrades wird dabei entweder an die Ablenkplatten D und D' allein gelegt oder an die auf niedrigem Potential befindliche Elektrode F oder an die beiden. Anstatt die Elektrode P₂ als Ausgangseiektrode '5 zu verwenden, können auch die beiden Elektroden P₁ und P₃ miteinander verbunden werden und diesem Zweck dienen. Die Beziehung zwischen der Winkelablenkung durch die Platten D und D' und dem Strom, der zu den Elektroden F₁ und P_s fließt, ist durch die Kurve Γ in Fig. 4 dargestellt.

Es können sehr viele andere Anordnungen für die Elektroden gewählt werden, um verschiedene Typen von Steuerkennlinien zu erhalten. Manchmal wird eine Elektrodenanordnung verwendet, die an Stelle des symmetrischen sattelförmigen Feldes ein halbsattelförmiges Feld erzeugen.

Unter einem halbsattelförmigen Feld wird dabei folgendes verstanden: Es hat in einer Ebene einen richtigen maximalen Wert (oder ein Minimum) und in einer dazu senkrechten Ebene ein Minimum, das in der Nähe der Grenze des Feldes liegt (oder ein Maximum). Bei der Anordnung gemäß der Erfindung, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, hat die Kathode C die Form eines länglichen, ilachen, rechtwinkligen Kästchens, das eine geeignete Heizung (in der Zeichnung nicht dargestellt) enthält. Die obere Fläche α dieser Kathode ist mit elektronenemissionsfähigem Material bedeckt. Die emittierende Fläche bildet also ein Rechteck. Die längere Seite dieses Rechtecks dehnt sich senkrecht zu der Zeichenebene aus. Die Mittellinie, die durch die Alitte der emittierenden Fläche geht und senkrecht darauf steht, soll als Achse dieser Anordnung bezeichnet werden. Ganz nahe an der emittierenden Fläche liegt ihr eine Modu- !ationselektrode gegenüber, die aus zwei verhältnismäßig schmalen Metallplatten JlZ₁ und ."i/o. die in Ebenen parallel zu der Achse und in gleichem Abstand davon angeordnet sind. Die Platten JlZ₁ und M₂ haben die gleiche Länge wie die Kathode. Ihr Abstand ist dagegen etwas größer als die Breite der Kathode. Die katliodennahen Berandungen der Platten JlZ₁ und JlZ₂ liegen in der Nähe der Ebene der Elektronenemissionsfläche. Zwisehen den Platten JIZ₁ und JlZ₂ ist in einer Ebene senkrecht zu der Achse der Anordnung eine Blende MD angeordnet, welche die gleiche Länge hat wie die Platten M₁ und M₂. Wie aus der Abbildung zu sehen ist, hat diese Blende einen Spalt. Der Spalt ist symmetrisch zu der Achse angeordnet und dehnt sich über die ganze Länge der Blende MD aus. Die Breite des Spaltes ist wesentlich kleiner als der Abstand zwischen den Platten M₁ und M₂, die also die Modulationselektrode bilden.

Auf der von der Kathode abgewandten Seite der Modulationselektrode ist die erste Anode angeordnet. Sie besteht aus zwei Platten G₁ und G₂, die in den gleichen Ebenen liegen wie die Platten M₁ und M₂ der Modulationselektrode und die von diesen letzteren einen kleinen Abstand haben. Zwischen G₁ und G., ist eine Blende GD ganz ähnlich wie bei der Modulationselektrode angeordnet. Der Unterschied besteht nur darin, daß der Spalt GD der ersten Anode etwas breiter ist als der Spalt MD der Modulationselektrode. Die Breite der Platten C₁ und G., der ersten Anode ist etwa dreimal so groß als die Breite der Platten JlZ₁ und M₂ von der Modulationselektrode.

Oberhalb der ersten Anode ist eine zweite Anode angeordnet. Diese besteht aus den beiden Platten H₁ und H₂, die in der gleichen Ebene liegen wie die Platten der ersten Anode und die von diesen letzteren einen kleinen Abstand haben. Die Platten dieser zweiten Anode sind ungefähr zweimal so breit wie die Platten der ersten Anode. An dem Ende dieser zweiten Anode, das von der Kathode abgewandt ist, wird ganz ähnlich wie bei der Modulationselektrode eine Blende HD an den Platten H₁, H₂ befestigt. Innerhalb dieser zweiten Anode befinden sich zwei elektrostatische Ablenkplatten D₁, D₂. Diese Plat- ioo ten liegen in Ebenen parallel zu der Achse der Anordnung und in gleichem Abstand von der Achse. Sie sind von der Kathode weiter entfernt als der Mittelpunkt der zweiten Anode.

Oberhalb der zweiten Anode ist eine stabförmige Elektrode F senkrecht zu der Zeichenebene so angeordnet, daß sie die Achse der Anordnung senkrecht schneidet. Der Abstand dieser stabförmigen Elektrode F von dem Ende der Anode H₁. H₂ ist etwas kleiner als die Länge der zweiten Anode.

Die Elektroden P₁, P₂, P₃, P₄ und P₅ bilden die Teile einer Zylinderfläche, deren Achse die stabförmige Elektrode F ist. Der Radius η₅ des Zylinders ist etwas kleiner als der Abstand der stabförmigen Elektrode von dem näherliegenden Ende der zweiten Anode Hi. H₂. Diese Elektroden P₁ bis P- werden von Mantellinien des Zylinders, die senkrecht zur Zeichenebene Verlaufen, begrenzt. Für die age der Ränder dieser Elektroden ergeben

sich folgende Winkelwerte, wobei der Scheitel dieser Winkel auf der Achse des Zylinders liegt und von der Achse der Anordnung aus im Uhrzeigersinn gemessen wird: P₁, io° und 55°; P₂, 7°° und I3S°; Ps, 150⁰ und 2io°; P₄, 225° und 290⁰; P₅, 305⁰ und 350°. Man sieht, daß die benachbarten Ränder von P₁ und P₃ einen Spalt bilden, der parallel zu dem Spalt in der Blende HD der zweiten Anode liegt und nahe daran.

Die Modulationselektrode M₁, M₂ wird verwendet,' um die Intensität des Kathodenstrahls zu steuern. Sie wird auf einem negativen Potential gegenüber der Kathode gehalten. Die erste Anode G₁, G₃ und die zweite Anode H₁, H₂ werden auf geeigneten positiven Potentialen gegenüber der Kathode gehalten und dienen als Elektronenlinsen, um einen engen bandförmigen Kathodenstrahl durch die

Blende HD in der zweiten Anode zu bekommen. Dieser Kathodenstrahl wird durch eine Potentialdifferenz zwischen den Ablenkplatten D₁ und D₂ abgelenkt.

Die stabförmige Elektrode P wird auf Kathodenpotential oder auf einem Potential, das nahe daran liegt, gehalten. Die Elektroden P₁ bis P₅ werden auf geeigneten positiven Potentialen gegenüber der Kathode gehalten.
Die an Hand der Fig. 5 und 6 beschriebene Anordnung arbeitet ganz ähnlich wie die in Fig. 3 dargestellte Anordnung. Die Anordnung der Fig. 5 und 6 hat"jedoch einige wichtige Vorzüge., Erstens ragt keine Elektrode in den Raum zwischen der stabförmigen Elektrode und den Elektroden P₁ bis P₅.. Es ist daher möglich, daß die Elektroden P₁ und P₅ auch solche Elektronen sammeln, die ihre Richtung um nahezu i8o° geändert haben. Zweitens hat das Feld zwischen den Elektroden P₁ bis P₅ eine solche Form, daß die Äquipotentialflächen koaxiale Zylinder bilden, wobei die stabförmige Elektrode P die gemeinsame Achse ist. Der Winkel zwischen der Richtung, in welcher die Elektronen in

4-5 das von den Elektroden P₁ bis P₅ erzeugte Feld eintreten, und der Richtung der Kraftlinien dieses Feldes, das ist ja jene Richtung, welche die Elektronen unter dem Einfluß des Feldes einzuschlagen anstreben, ist meist ungefahr i8o°.

Bei der Anordnung, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, gibt es drei Möglichkeiten, die Größe des Elektronenstromes, der zu einer der Elektroden P₁, P₂, P₃, P₄, P₅ fließt, zu steuern. Die erste dieser Möglichkeiten ist, die Steuersignale der Modulationselektrode Ji₁, M₂ zuzuführen. Dabei kann diese an Stelle der Blende mit Spalt auch eine gitterförmige Querwand enthalten. Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß man die Ablenksignale den Ablenkplatten D₁ und D₂ zuführt, und eine dritte Möglichkeit darin, daß man an die stabförmige Elektrode P Steuersignale legt.

Es kann auch gegenseitige Modulation zwi- ^fi5 sehen zwei Signalen erhalten werden dadurch, daß die Intensität des Kathodenstrahls durch zwei Signale gesteuert wird. Beispielsweise wird ein Signal den Ablenkplatten D₁ und D₂ zugeführt und das andere der stabförmigen Elektrode P. Mit dem Ausdruck gegenseitige Modulation ist sowohl eine Anordnung gemeint, bei der ein Signal mit einem zweiten Signale verschiedener Frequenz Schwebungen bildet (z. B. bei Modulations- und Superhetanordnungen), als auch eine Anordnung, bei der ein modulierter Träger mit Schwingungen, die die gleiche Frequenz haben wie dieser Träger selbst, Schwebungen bildet (Homodyn-Empfanger), als auch eine Anordnung, bei der ein Signal mit sich selbst Schwebungen bildet, um quadratische Gleichrichtung zu erzeugen.

Es ist also möglich, zwei Signale zu mischen, und zwar dadurch, daß man sie gleichzeitig entweder den Ablenkplatten oder der stabförmigen Elektrode zuführt. Wenn in diesem Fall die Anordnung eine parabolische Kennlinie hat, erhält man modulierte Signale, die frei von unerwünschten Signalen sind.

Die Empfindlichkeit der Anordnung kann ferner dadurch gesteigert werden, daß man die Ablenkplatten D₁ und D.₂ mit der stabförmigen Elektrode P so koppelt, daß die stabförmige Elektrode bei geringerer Strahlablenkung durch die Platten mehr negativ wird. Dadurch erhält man eine empfindlichere Steuerung, als wenn man die Signale nur den Ablenkplatten zuführt.

. Bei einer weiteren Anordnung wird das Elektrodensystem P₁ bis P₅ durch einen ■ Fluoreszenzschirm ersetzt, der gegenüber der Kathode auf einem positiven Potential gehalten wird. Auf diese Weise wird die Auftreffstelle des abgelenkten Strahls sichtbar gemacht. Der Fluoreszenzschirm wirkt hierbei als Auffangelektrode. Eine.solche Anordnung kann als empfindliches elektrostatisches Voltmeter oder als Abstimmanzeiger für einen drahtlosen Empfänger verwendet werden. Die no Steuerung der Ablenkung kann dabei entweder durch Gleichspannungen oder Wechselspannungen bewirkt werden.

Manchmal bleibt der Elektronenstrahl, der zu den Elektroden P₁ bis P₅ übergeht, nach der Ablenkung durch die stabförmige Elektrode nicht mehr scharf. Die von diesen Elektroden verursachte Ablenkung ist in manchen Fällen so empfindlich, daß Elektronen mit verschiedener Anfangsgeschwindigkeit um merklich verschiedene Winkel abgelenkt werden. In diesem Fall'werden die Elektronen,

die zu den Auffaiigelektroden wandern, in ein Geschwindigkeitsspektrum auseinandergezogen (gemäß ihren verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten; . In diesem Fall kann dann ein Strahl von Elektronen mit im wesentlichen homogener Geschwindigkeit durch einen engen Spalt in dem Auffangsystem aus dem Hauptstrahl ausgeblendet werden.

Die in den Fig. 5 und ö dargestellte Anordiiung kann zur Erzeugung von Schwingungen in der folgenden Weise verwendet werden: Die Auffangelektroden P₄ und P₅ werden mit einem gemeinsamen Vorschaltwiderstand und mit einer der Ablenkplatten .D₁ und D_ä verbuuden. Die Elektroden P₁ und P₂ haben auch einen gemeinsamen Yorschaltwiderstand und werden mit der anderen Ablenkplatte gekoppelt. Die Anordnung ist nun so getroffen: Wenn zu den Elektroden P₄ und P₅ Strom ao fließt, wird der Strahl von den Platten P₁ und D° so abgelenkt, daß er auf die Elektroden P₁ und P₂ trifft. Daraufhin wird er nach rechts abgelenkt und trifft wieder auf die Elektroden P₄ und P₅ usw. Mit den Elektroden P₁, P₂, P₄ und P₃ wird ein Ausgangskreis derart gekoppelt, daß in diesem Ausgangskreis in diesem Fall eine Schwingung erscheint. Durch Änderung der Zeitkonstante der äußeren Kreise kann die Schwingungsfrequenz variiert werden.

Es können auch Schirmgitter vorgesehen werden, die auf einem positiven Potential gegenüber der Kathode gehalten werden; in diesem Fall kann man dann erreichen, daß eventuelle Änderungen der Potentiale der Auffangelektroden keine Verzerrung in dem Feld innerhalb der Auffangelektroden hervorrufen, die für die Wirkungsweise der Anordnung nachteilig sein könnten. Wenn 4« Schirmgitter verwendet werden, können auch Mittel vorgesehen werden, die den Übergang von Sekundärelektronen von den Auffangelektroden zu den Schirmgittern verhindern. Diese Mittel sind geeignete Fanggitter, die auf Kathodenpotential oder auf einem Potential in der Nähe des Kathodenpotentials gehalten werden.

Es ist klar, daß die zweite Ablenkeinrichtung noch andere Formen annehmen kann als die beschriebenen. So kann z. B. au Stelle der einzigen Elektrode X von Fig. 1 oder an Stelle der einzigen Elektrode F von Fig. 3 die zweite Ablenkeinrichtung auch aus mehr als einer Elektrode bestehen, um ein geeignetes Ablenkfeld zu erzeugen.

Claims (14)

1. Patentansprüche:

   i. Kathodenstrahlröhrenanordnung mit Auffangelektroden und einer solchen Ablenkung des Kathodenstrahls, daß dieser in Abhängigkeit von den Steuersignalen auf bestimmte Auffangelektroden auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl bei bestimmten, ihm durch eine erste magnetische oder elektrostatische Ablenkeinrichtung erteilten Ablenkungen ohne Umkehr von der ihm beim Verlassen der ersten Ablenkeinrichtung erteilten Bewegungsrichtung zu einer Auffangelektrode übergeht und bei anderen Ablenkungen in ein durch eine zweite Ablenkeinrichtung erzeugtes Gegenfeld eintritt, welches ihm eine zu seiner bisherigen Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungskomponente erteilt und zu einer durch die erste Ablenkung allein nicht erreichbaren Auffangelektrode führt.
2. 2. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl bei kleinen, ihm durch die erste Ablenkeinrichtung erteilten Ablenkungen in das Gegenfeld eintritt.
3. 3. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl bei einem Ablenkwinkel von weniger als 45 ° in das Gegenfeld eintritt und durch dieses eine Richtungsänderung von mehr als 90⁰ bis nahezu i8o° erfährt.
4. 4. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Winkelablenkung mindestens doppelt so groß ist, als die von der ersten Ablenkeinrichtung bewirkte Ablenknng.
5. 5. Kathodenstrahlröhr-enanordnungnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquipotentialflächen des elektrostatischen Gegenfeldes einen sattelförmigen oder halbsattelförmigen Verlauf haben.
6. 6. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquipotentialflächen des Gegenfeldes Zylinder sind.
7. 7. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenfeld durch eine oder mehrere Ablenkelektroden, die wenigstens angenähert Kathodenpotential führen, erzeugt wird.
8. 8. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden Teile einer Zylindermantelfläche bilden und längs einer Zylindermantelfläche angeordnet sind (Abb. 3 und 5).
9. 9. Kathodenstrahlröhrenanordnnng nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Auffangelektroden eine zur iao Zylinderachse parallele Drahtelektrode (P) angeordnet ist.
10. ι ο. Katliodenstr ahlröhrenanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch vier zusammen einen rechteckigen Kasten bildende Elektroden, \^ron denen zwei gegenüberliegende Auffangelektroden sind und eine zu diesen lotrechte Elektrode eine Öffnung besitzt, durch' welche der durch die erste Ablenkeinrichtung beeinflußte Elektronenstrahl eintritt (Abb. i).
11. 11. Kathodenstrahlröhrenanordnungnach Anspruch io. dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden durch einen diagonalen wSpalt in zwei dreieckige Hälften (Sj T in Abb. 2) unterteilt sind.
12. i2.Kathodenstrahlröhrenanordnungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden innen mit einer Leuchtmasse bestrichen sind.
13. 13. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kathode und der ersten Ablenkeinrichtung eine Modulationselektrode vorgesehen ist.
14. 14. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Kathodenstrahls und die erste Ablenkeinrichtung sowie gegebenenfalls die Modulations-' elektrode ganz außerhalb der durch die Auffangelektroden gebildeten Zylindermantelfläche liegen.

    Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

    schweizerische Patentschrift Nr. 155 606;

    britische - - 383 433;

    französische Patentschriften - 774051, 789 042.

    Hierzu ι Blatt Zeichnungen