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Entladungsröhre mit elektronenoptischem Strahlengang In der praktischen
Elektronenoptik besteht manchmal der Wunsch; einen Teilraum des Strahlenganges gegen
einen anderen Teilraum abzuschirmen. Aus betrieblichen Gründen kann es notwendig
sein, an einer Stelle des Strahlenganges oder seiner Umgebung Potentiadän:d'erungen
vorzunehmen, die aber .im übrigen Entladungsraum keine Rückwirkung verursachen sollen.
Als Beispiel sei eine Bildspeicherröhre mit Vorabbildung genannt, die einmal den
Bild'wand'ler- und zum anderen den Abtaststrahlengang enthält. Im Abtaststrahlenga:ng
vorgenommene Spannungsänderungen, beispielsweise die Zuführung von Austastimpulsen
in den Wehneltzylinder des Strahlerzeugungssystems zur Unterdrückung der Strahlrückläufe,
sollen bei solchen Röhren den Biildwand'lerstrahlenga,ng nicht stören. Eine andere
Anwendungsmöglichkeit liegt vor, wenn es sich um eine Zerlegerröhre mit vom:. d!er
Abtastung getrennter Rückführung der Mosaikelemente auf dass Ausgangspotential handelt.
In-diesem F'aJl wird im allgemeinen die Absaugspannun@g für die Elektronen während;
jeder Bildperiode umgeschaltet. Auch, diese Vorgänge können unerwünschte Neben;
wirikungen verursachen, wenn es, nicht; gelingt, die verschiedenen Teilräume der
Entladungsbahn: gegeneinander abzuschirmen.
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Nach dem bisherigen Stand,der Erkenntnis war aber eine wirksame Abschirmung
in d'era,rtigen Fällen unmöglich, da sie d!ie Einschaltung eines Netzes: od. dgl.
zwischen, .die beiden Teilräume erforderte, was in elektronenoptischen Strahlengüngen
wegen der damit verbundenen; für unzulässig gehalten wurde. Demgegenüber liegt der
vorliegenden
Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die Einschaltung einer durchbrochenen Elektrode
unter bestimmten Voraussetzungen doch zulässig ist und dann eine durchaus ausreichende
Abschirmung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird zur Abschirmung eine durchbrochene
Elektrode, also im Regelfall ein Netz, verwendet, die wenig Fläche aufweist (Fläche
der Netzdrähte klein gegen die Gesamtfläche,der Elektrode) und an einer solchen
Stelle des Strahlenganges angeordnet ist, wo. die von den einzelnen Bildpunkten
ausgehenden Elektronenbüschel Querschnitte aufweisen, die groß im Vergleich zur
Bildpunktgröße sind. Die Fläche der Netzdrähte wird also beispielsweise gleich etwa
io°/a oder- weniger der gesamten! Elektrodenfläche gewählt. Außerdem wird das Netz
in einer solchen quer zum Strahlen gang verlaufenden Fläche angeordnet, daß der
Durchmesser jedes von! ein! und! demsdben Kathadenpunkt ausgehenden Elementarbündels
wesentlich größer ist als der Auflösung des Bildes entspricht. Ist die Abbildung
z. B. so, scharf, daß zwei o,a mm entfernte Punkte noch gerade getrennt erscheinen,
so wird man das Netz an einer Stelle anordnen, wo der Durchmesser des Elementarbündels
mindestens zehnmal so, groß: ist, also a mm, zweckmäßig aber noch mehr, beträgt.
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Eint weitmaschiges Netz aus dünnen Drähten stellt z. B. eine Elektrode.
geringer Fläche dar. Es wird dann erreicht, daß von: den Elektrotwen des Strahlenganges
nur ein geringer Anteil weggefangen wird, die große Mehrzahl aber ungehindert durch
die Öffnungen geht. Durch die Anordnung an einer Stelle großen Bündelquerschnitts
wird erreicht, daß aus allen Elementarbündeln praktisch der gleiche Anteil weggefangen
wird und daß. es nicht mehr vorkommen kann., dia;ß. das! eine Elektronenbündel im
wesentlichen auf die Netzdrähte trifft, ein anderes dagegen durch die Öffnungen
fällt. Im ganzen gesehen! gehen alle Elementarbündel in derselben Weise durch die
Abschirmelektrod'e hin.-durch, wobei lediglich ein geringer Stromverlust eintritt.
Zweckmäßig wird die Anordnung so getroffen, daß die, Elektronen! an der Durchgangsstelle
schon eine genügend hohe Geschwindigkeit haben, so daß sie durch etwaige an den,
entstehende örtliche Felder praktisch nicht aus ihrer Bahn gelenkt werden. Im Gegensatz
zu den bisher'igen Anschauungen tritt dann auch keine Verschlechterung der Abbildung
ein.
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Der einzige Übelstand, der bei einer, derartigen Anordnung noch auftreten
könnte, ist, daß an) den Netzdrähten Sekundärelektronen ausgelöst werden, die im
Strahlengang stören. Diese lassen: sich aber gemäß der weiteren Erfindung dadurch
unschädlich machen, daß man in Strahlrichtung vor dem Netz eine Absaugelektrode
anordnet, so däß die Sekun:därelektronen nicht in den Raum hinter dem Netz eintreten
können.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. i ist eine Bildspaicherröhre
mit Vorabbildung mit der Photokathode z und der Mosaikelektroide 3. Mittels einer
Elektronienop:tik 7 wird auf der Mosaikelektrode 3 ein Ladungsbild erzeugt, das
von dem im System q. hergestellten Kathodenstrahl abgetastet wird. 5 ist ein als
Absaugelektrod.e dienender Wandbelag, dessen Potential bei Betrieb der Röhre periodisch
geändert werden soll. Es soll sich beispielsweise um eine Röhre mit von der Abtastung
getrennter Rückführung handeln, bei der, also der Abtaststrahl das Ruhepotential
der Mos@aikelemente noch nicht wiederherstellt, sondern hierfür eine besondere Beschießung
mit Elektronen, beispJelsweise während der Rückläufe des Abtaststrahls vorgenommen
wird. Derartige Betriebsverfahren sind an sich bekannt. Um nun zu vermeiden, daß
diese Potentialänderungen in den der Phot.okathoide benachbarten Raum dies Bildwandlerstrahlenganges
zurückwirken, ist die erfindungsgemäße Abschirmelektrode 6 vorgesehen. Es wird dadurch
z. B.. erreicht, da,& die Entlad!ungs- und somit auch die Abbildungsbedingungen
im linken Teil der Röhre dieselben bleiben, auch wenn an 5 eine Potentialänderung
vorgenommen wird'. Vorausgesetzt, daß diese Potentialänderung nicht zu groß ist
und andererseits die Elektronen bereits. mit hinreichender Geschwindigkeit durch
das Netz 6 treten, erhält man dann unabhängig von der jeweiligen Spannung an 5 ein
scharfes Elektronenbild auf der Mosailcelektrolcle 3, so daß dier Bild`-wandlerstTahlengang
ununterbrochen, also sowohl während der Abtast- als auch der Rückführungszeiten
eingeschaltet bleiben kann..
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Im besonderen können die Verhältnisse so getroffen werden, daß während!
d'er Rückführung rechts vom Netz 6 ein feldfreier Raum hergestellt wird, so daß,
abgesehen von den Potentialunterschieden der Mosaikelemente, alle diesen Raum begrenzendetni
Elektroden das gleiche Potential führen. Es ist dann besonders, leicht möglich,
eine saubere Rückführung der Elemente auf das Ausgangspotential vorzunehmen. In
den meisten Fällen handelt es sich nämlich bei der Rückführung um eine Po@tentia,lversch@iebung
in Negative, die man zweckmäßig durch Beschießung mit langsamen Elektronen vornimmt.
Diese langsamen Elektronen können aber besonders bequem und sicher auf das Mosaik
bzw. bestimmte Teile des Mosaiks gerichtet werden, wenn der, von ihnen durchlaufene
Raum frei von, elektrischen Feldern; ist. Die elektrostatische Linse besteht bei
der gezeigten Anordhung aus drei Zylindern, von denen der erste als Ansatz an die
Photokathode ausgebildet ist. Die drei Zylinder erhalten beispielsweise die Potentiale
o, ioo, iooo Volt, so,daß der kathodenfernste Zylinder das höchste Potential führt.
Das Netz 6 kann! dann auf 95o Volt gelegt werden, so daß zwischen dem Netz und der
vorhergehenden Elektrode eine Absaugspannung vom! 50 Volt für die an d'em
Netz ausgelösten Sekundärelektronen besteht. Die hinter dem Netz liegenden Elektroden
erhalten Potentiale, die ein wenig niedriger, oder höchstens gleich dem Netzpotential
sind, so daß keine Sekundärelektronen nach hinten ,gezogen werden.
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Mit 8 isst ein Elektironienstrahlbünidel angedeutet. Die gezeigten
Linsen stellen! die Randbahnen des von einem bestimmten Photokathodenpunkt ausgehenden
Elektronenbündels
dar. Das zunächst divergente Bündel wird unter dem Einfluß der Linse wieder konvergent
und weist im Bereich des Netzes 6 noch einen gegen, die Bildpunktgröße auf .der
Mosaikelektrode 3 großen Durchmesser auf. Um für alle Elementarbündel die gleichen
Absorptionsbedingungen durch das Netz 6 zu schaffen, kann es zweckmäßig sein, entweder
die Maschen, weite etwa gleich .dem Bündeldurchmesser an dieser Stelle zu machen,
so daß, jeweils gerade ein Elementarbündel auf einte Netzöffnung und den zugehörigen
Rand entfällt, oder aber die Maschen so eng zu machen, daß der Bündelquerschnitt
stets eine Anzahl Netz,öffn.ungent gleichzeitig bedieckt.