DE970182C - Schaltung mit einer Kathodenstrahlroehre zum Einsteuern des Strahls in verschiedene stabile Lagen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. AUGUST 1958

Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit einer Kathodenstrahlröhre, die nur eine Vorrichtung zur Ablenkung des Elektronenstrahlbündels in einer einzigen Ebene, der mittelbar oder unmittelbar Impulse zur Verlagerung des Bündels zugeführt werden, sowie eine erste und wenigstens eine weitere Fangelektrode besitzt, die so angeordnet sind, daß die Mitte des Bündels bei der Ablenkung die Elemente der ersten und der weiteren Fangelektroden abwechselnd trifft. Hierbei ist die erste Fangelektrode über einen Widerstand mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle und mit einer der Ablenkelektroden verbunden bzw. so gekoppelt, daß das Bündel eine Anzahl stabiler Lagen einnehmen kann, in denen eine Stromverteilung zwischen den Fangelektroden auftritt.

Es ist bereits eine Schaltung einer Elektronenstrahlröhre bekannt, bei der der Elektronenstrahl bzw. das Elektronenstrahlbündel mit Hilfe einer Wechselspannung über leitende, auf einer Schirmfiäche verteilte Elemente derart hinweggeführt wird, daß er je Periode der Wechselspannung um ein Element weitergeführt wird. Um dies zu bewirken, werden von dem Elektronenstrahlbündel bei seiner Ablenkung auf dem Schirm Spannungsimpulse erzeugt, die einem Ablenksystem zugeführt werden, welches senkrecht zur Ablenkrichtung der Steuerwechselspannung auf den Strahl einwirkt.

Diese bekannte Schaltung stellt eine verhältnismäßig komplizierte Anordnung dar, die von einer zweidimensionalen Strahlablenkung Gebrauch macht und eine entsprechend große Kathodenstrahlröhre benötigt. Die hierbei mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand erzielbaren Strahlströme sind nur gering und liegen etwa in der Größenordnung der bei den Oszillo-

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graphen- oder Fernsehbildröhren üblichen Strahlstromstärken. Eine Vergrößerung dieser Stromstärken ist kaum möglich, da der Strahl annähernd punktförmigen Querschnitt aufweisen muß.
Bei der vorliegenden Anordnung werden diese Nachteile vermieden; der Aufbau der Elektronenstrahlröhre ist erheblich einfacher, und sie kann daher preisgünstiger hergestellt werden. Es bestehen auch keine Hindernisse, einen Elektronenstrahl von bandförmigem Querschnitt zu verwenden, so daß Strahlstromstärken erreichbar sind, die um Größenordnungen höher liegen als bei der bekannten Vorrichtung. Schließlich kann die Kathodenstrahlröhre nach der vorliegenden Bauart erheblich kleiner gebaut werden, was sowohl ihrem Herstellungspreis als auch ihrer praktischen Verwendbarkeit zugute kommt.

Ferner ist bereits in der Fernsprechtechnik ein Selbstanschlußwähler bekannt, der aus einer Elektronenstrahlröhre mit mehreren Anoden besteht, bei der das Elektronenstrahlbündel unter Zuhilfenahme von Ablenkmitteln auf jede dieser Anoden gerichtet werden kann. Hierbei wird das Bündel jedoch nicht mittels Stromverteilung auf der jeweils ausgewählten Anode festgehalten, sondern zum Stabilisieren der Lage des Bündels ist eine verhältnismäßig verwickelte Schaltung erforderlich.

Eine Schaltung mit einer Kathodenstrahlröhre der eingangs beschriebenen Art kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch eine derartige Ausbildung der Fangelektroden, daß der zur ersten Fangelektrode fließende Elektronenstrom in Abhängigkeit von der durch die Ablenkung des Elektronenstrahlbündels an der zweiten Fangelektrode auftretenden Stromänderung eine Anzahl sich in der Größe monoton und im gleichen Sinne ändernder Maxima und Minima aufweist. Der die Verlegung des Bündels bewirkende Impuls wird zweckmäßig einem mit der zweiten Fangelektrode verbundenen Netzwerk zugeführt, dessen Zeitkonstante wenigstens annähernd mit der des mit der ersten Ablenkelektrode verbundenen Netzwerks übereinstimmt und groß ist gegenüber der Impulsdauer.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 17 der Zeichnung näher erläutert.

Die Elektronenstrahlröhre 1 in Fig. 1 enthält an sich bekannte, hier nur schaubildlich dargestellte Mittel zur Erzeugung eines Elektronenstrahlbündels, einen Satz von Platten 2 zum Ablenken des Bündels sowie zwei Fangelektroden 3 und 4. Die Elektrode 3 ist derart ausgebildet, daß wenigstens ein Teil des Bündels bei der Ablenkung entweder die Elektrode 3 oder die Elektrode 4 trifft. Sie kann zu diesem Zweck z. B. aus einzelnen Platten 3' zusammengebaut sein, die leitend miteinander verbunden sind, oder z. B. aus einer einzigen Platte bestehen, in der passend gewählte Aussparungen 5 vorgesehen sind.

Über einen Leiter 6 ist die Elektrode 3 mit dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden, deren Minuspol mit der Kathode der Elektronenstrahlröhre in Verbindung steht. Auch ist der Pluspol dieser Spannungsquelle über einen Widerstand 7 und einen Leiter 8 mit der Fangelektrode 4 verbunden, während das der Spannungsquelle abgewandte Ende des Widerstands 7 mit einer der Ablenkplatten verbunden ist. Bei einer solchen Schaltung weist der Strom i_a im Kreis 8 als Funktion der herbeigeführten, durch den Spannungsunterschied V zwischen den Ablenkplatten bedingten Ablenkung, mehrere Maxima und Minima auf, wie dies durch die Kurve 11 in Fig. 2 dargestellt ist. Die Größe dieser Maxima und Minima sowie ihre gegenseitige Lage werden größtenteils durch die Ausmaße und die Anordnung der beiden Elektroden 3 und 4 und durch die Gestalt und die Ausmaße des Querschnitts des Elektronenstrahlbündels bestimmt. Die an den Ablenkplatten auftretende Spannung V, die dem Widerstand 7 entnommen wird, ist weiter von dem diesen Widerstand durchfließenden Strom i_a linear abhängig; dieser Zusammenhang ist in Fig. 2 durch die Widerstandslinie 12 angegeben. Der Widerstand 7 ist dabei so gewählt, daß die Linie 12 die Kiirve 11 in einer Anzahl von Punkten schneidet. Die mit 13, 14, 15 und 16 bezeichneten Schnittpunkte ergeben stabile Lagen für das Elektronenstrahlbündel. Nimmt z. B. die Spannung V, vom Punkt 14 ausgehend, zu, so bedeutet dies längs der Kurve 11 eine Zunahme von i_a; diese Zunähme von i_a bedingt jedoch,, entsprechend der mit der Linie 12 dargestellten Beziehung, eine Herabminderung von F, so daß die Erhöhung von V hierdurch hintengehalten und die Rückkehr zur Lage 14 bewerkstelligt werden wird.

Es erweist sich weiter häufig als vorteilhaft, wenn sich die Maxima und Minima in Fig. 2 als Funktion der Ablenkung monoton und im gleichen Sinne verändern. Es nehmen z. B. in Fig. 2 bei zunehmender Ablenkspannung V sowohl die Minima als auch die Maxima stets weiter im Wert ab. Dies ist vorteilhaft, wenn man durch Drehung und Verschiebung der Geraden 12 die Schnittpunkte zu beheben wünscht, da in diesem Fall meistens eine kleinere Drehung dieser Linie erforderlich wird, als wenn die Werte der Maxima und Minima als Funktion von V einen beliebigen Verlauf haben.

Dies kann an Hand der Fig. 3 näher erläutert werden, in der schaubildlich die Anordnung der Elektroden gemäß der Schaltung nach Fig. 1 dargestellt ist. Die Bezugsziffern in dieser Figur entsprechen denen der Fig. i.

Wenn die Mitte des Querschnittes des Bündels 17 z. B. die Mitte 18 einer der Elektroden 3' trifft, ist der Strom i_a nach der Elektrode 4 minimal, was z. B. dem Punkt 19 in Fig. 2 entspricht. Infolgedessen unterscheidet sich die Spannung am Ende 20 des Widerstands 7 nur wenig von der Batteriespannung, so daß sich das Bündel nach rechts bewegt und infolge der auftretenden Stromverteilung der Strom i_a zunimmt, wodurch die Spannung im Punkt 20 sinkt und die Bewegung des Bündels zum Stillstand kommt, wenn Punkt 14 in Fig. 2 erreicht worden ist; das Bündel fällt dabei teilweise auf die Elektrode 3' und teilweise auf die Elektrode 4.

Bei der vorstehend behandelten Schaltung kann die Ablenkspannung auch einem in den Leiter 6 eingefügten Widerstand entnommen werden; in diesem Fall erfolgt die Einstellung des Bündels nicht am rechten Rande der in Fig. 3 dargestellten Elektrode 3', sondern am linken Rande. Die Ablenkung kann auch

derart erfolgen, daß die Spannung für die eine Ablenkplatte einem in dem Leiter 6 liegenden Widerstand entnommen wird, während der anderen Ablenkplatte die am Widerstand 7 auftretende Spannung zugeführt wird; in diesem Fall unterstützen sich die stabilisierenden Wirkungen gegenseitig. Auch ist ersichtlich, daß die dargestellte elektrostatische Ablenkung durch eine elektromagnetische ersetzt werden kann, wenn in den Kreis 6 und/oder 8 eine Ablenkspule eingefügt wird.

Es ist nicht erforderlich, daß sich das Bündel als Ganzes an der Stromverteilung beteiligt, wobei also die Mitte des Querschnitts des Bündels die in Fig. 3 auf der Elektrode angegebenen gestrichelten Linien durchläuft. Es kann die Bahn des Bündels z. B. derart gewählt werden, daß die Bahn, welche die Mitte des Querschnitts beschreibt, höher liegt, als dies in der Figur angegeben ist; nur ein Teil des Bündels unterstützt dann die Stromverteilung, während der übrige Teil des Bündels für sonstige Zwecke verwendet werden kann; der zuerst genannte Teil des Bündels besorgt dann die mit Rücksicht auf die weitere Anwendung erforderliche stabile Einstellung in einer bestimmten Lage.

Es brauchen die Elektroden auch nicht in Richtung des Elektronenstrahlbündels hintereinander angeordnet zu werden, sie können auch abwechselnd nebeneinander angebracht sein, sofern die Anordnung derart gewählt ist, daß bei einer Anzahl von Lagen des Bündels Stromverteilung zwischen den Elektroden auftritt. Ein solcher Elektrodensatz kann z. B. in Form der in Fig. 4 angegebenen Elektroden 20 und 21 ausgebildet sein. Beide Elektroden haben vorstehende Teile, die teilweise ineinandergreifen. Die Mitte des Bündels 23 beschreibt während der Ablenkung die Linie 22; damit Stromverteilung entsteht, ist der Abstand d zwischen den vorstehenden Teilen der Elektroden kleiner als die größte Abmessung a des Bündelquerschnitts in der Bewegungsrichtung gemessen.

Es kann bei den dargestellten Schaltungen weiter noch nützlich sein, "die Lagen des Bündels etwas zu ändern, was durch Änderung des Widerstands 7 durchführbar ist; dadurch wird also eine Drehung der Widerstandslinie 12 in Fig. 2 bewerkstelligt, so daß die Schnittpunkte 13, 14, 15 und 16 ihre Lage ändern.

Zur Verlegung des Bündels von einer Lage in die anderen kann den Ablenkplatten, z. B. über den Leiter xo, eine Spannung von geeigneter Größe und mit passendem Vorzeichen zugeführt werden. Nimmt das Bündel z.B. anfangs die dem Punkt 16 in Fig. 2 entsprechende Lage ein, wobei eine Spannung F₁₆ zwischen den Ablenkplatten auftritt, so wird diese Spannung schließlich auf F₁₅ herabgemindert werden müssen, damit das Bündel in eine dem Punkt 15 entsprechende Lage gelangt. Mit Rücksicht auf die stabile Lage jeder Einstellung ist es ersichtlich, daß bei der zuzuführenden Spannung eine gewisse Toleranz gestattet ist, da infolge der Stromverteilung eine Rückwirkung stattfindet, die das Bündel zum Punkt 15 zurücktreibt, wenn die zugeführte Spannung sich etwas von F₁₆ und F₁₅ unterscheidet. Wird den Platten 2 über den Leiter 10 eine positive Spannung annähernd im Werte von F₁₆, F₁₅ zugeführt, so wird infolge der Lagenveränderung des Bündels über den Widerstand 7 ein Spannungsabfall entstehen, der infolge der stets vorhandenen Kapazität 9 sich nur verhältnismäßig langsam dem Wert F₁₆, F₁₅ nähert. Um die gewünschte Ablenkspannung F₁₅ schließlich zu erreichen, ist es daher erwünscht, über den Leiter 10 einen positiven Spannungsimpuls zuzuführen, der plötzlich den Wert F₁₆, F₁₅ annimmt und darauf mit einer Geschwindigkeit abnimmt, die der Geschwindigkeit entspricht, mit welcher sich der Spannungsabfall über den Widerstand 7 vollzieht; dadurch wird also die Ablenkspannung plötzlich um die erforderliche Spannung geändert und weist somit eine Sprungkennlinie auf. Dies ist z. B. durchführbar, indem ein rechtwinkliger Spannungsimpuls einem Netzwerk zugeführt wird, dessen Zeitkonstante gleich der Zeitkonstante des Widerstands 7 und der Kapazität 9 ist, worauf die Ausgangsspannung dieses Netzwerks dem Leiter 10 zugeführt wird. Eine solche Schaltung ist in Fig. 5 dargestellt und enthält den Widerstand 27 und den Kondensator 26. Es wird zur Verlegung des Bündels ein rechtwinkliger Impuls 28 zugeführt. Werden einige solcher Impulse den Ablenkplatten zugeführt, so bewegt sich das Bündel z. B. aus der der höchsten Ablenkspannung entsprechenden Lage (Punkt 16 in Fig. 2) schrittweise in die Lage mit der niedrigsten Ablenkspannung (Punkt 13 in Fig. 2). Es kann das Bündel nunmehr entweder stufenweise oder auf einmal zum Punkt 16 zurückbewegt werden, indem negative Impulse geeigneter Größe dem Netzwerk 26, 27 zugeführt werden oder indem der Widerstand 7 zeitweise kurzgeschlossen wird; für verschiedene Anwendungen der Schaltung ist es aber erwünscht, über Mittel zu verfügen, durch die nach dem Erreichen einer bestimmten Lage die Verlegung des Bündels in eine andere Lage selbsttätig vermittelt wird.

Dies ist z. B. mittels der Schaltung nach Fig. 5 möglich. In diesem Fall liegt parallel zum Widerstand 7 eine gasgefüllte Entladungsröhre 24, deren Anode mit dem Ende des Widerstands 7 verbunden ist, das mit dem Pluspol der Spannungsquelle in Verbindung steht. Bei abnehmender Ablenkspannung nimmt der Spannungsunterschied am Widerstand 7 zu; die Zündspannung kann, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer passend gewählten Spannung, am Steuergitter 25 derart gewählt werden, daß die Röhre bei einer bestimmten, z. B. dem Punkt 13 in Fig. 2 entsprechenden Lage des Bündels zündet. Infolgedessen wird der Widerstand der Parallelschaltung des Widerstands 7 und der Röhre 24 stark herabgemindert, mit anderen Worten die Widerstandslinie 12 in Fig. 2 wird eine bedeutend steilere Lage einnehmen, so daß keine Schnittpunkte mit der Kurve 11 mehr entstehen. Die Spannung am Widerstand 7 sinkt und das Bündel bewegt sich nach rechts, bis die Röhre 24 erlischt und die Widerstandslinie 12 wieder auftritt. Das Bündel bewegt sich in die zunächstliegende, stabile Lage, so daß wenn die Löschspannung der Röhre so gering ist, daß diese erst erlischt, nachdem das Bündel die Lage 16, von links nach rechts gehend, bereits passiert hat, das Bündel nach dem Erlöschen in die Lage 16 zurückkehren wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, ist in der Elektronenstrahlröhre eine weitere Fangelektrode vor-

gesehen, die in einer bestimmten Ablenkspannung entsprechenden Lage des Bündels von diesem getroffen wird, wobei den mit dieser Fangelektrode verbundenen Kreisen ein Impuls zur Verlegung des Bündels in eine andere Lage entnommen wird. Die Fig. 6 und 7 stellen schaubildlich zwei solche Schaltungen dar. Die weitere Fangelektrode 29 ist bei beiden Schaltungen derart angeordnet, daß wenn das Bündel in die der niedrigsten Ablenkspannung entsprechende Lage 13 in Fig. 2 gelangt, das Bündel diese weitere Elektrode trifft. Bei der Schaltung nach Fig. 6 ist diese Elektrode über einen Kondensator mit der Anode einer Entladungsröhre 30 verbunden; diese Röhre ist in eine an sich bekannte Sperroszillatorschaltung aufgenommen. Diese Oszillatorschaltung ist derart eingestellt, daß sie erst infolge des Auftretens des positiven Spannungsimpulses im Gitterkreis des Oszillators wirksam wird, wenn das Bündel die Elektrode 29 trifft. Infolgedessen entsteht an einem Koppelkondensator ein etwas verzögert auftretender positiver Spannungsimpuls an der rechten Ablenkplatte, wodurch das Bündel nach rechts bewegt wird. Infolge richtiger Bemessung wird das Bündel von der Impulsspannung bis zur ersten stabilen Lage oder noch weiter zurückbewegt, worauf das Bündel am Ende des Impulses in diese Lage wandert.

Wenn bei der Schaltung nach Fig. 7 das Bündel die Elektrode 29 trifft, tritt ein Spannungsabfall über den Widerstand 31 auf, und somit sinkt, etwas verzögert infolge des Vorhandenseins des Widerstands 32 und des Kondensators 33, auch die Spannung an der Elektrode 34, die als Anode für die Elektronenstrahlröhre dient. Infolgedessen klingt die Stärke des Bündelstroms ab, so daß die Kurve 11 in Fig. 2 als Ganzes um so viel niedriger zur Auflage kommt, daß keine Schnittpunkte mit der Linie 12 mehr auftreten und das Bündel zu dem ganz rechts in der Figur liegenden Punkt 36 wandert.

Eine andere Schaltung ist in Fig. 8 dargestellt. In diesem Fall wird über den Widerstand 27 und den Kondensator 26 jedesmal ein Spannungsimpuls zur stufenweisen Verlegung des Bündels zugeführt. Sobald das Bündel die Lage erreicht hat, bei der die zusätzliche Fangelektrode 29 getroffen wird, nimmt die Spannung am Widerstand 27 ab, so daß die zwischen den Platten 2 vorherrschende Ablenkspannung herabgesetzt wird und die Kurve π in Fig. 9 sich gegenüber der Widerstandslinie 12 in eine Lage 11' verschiebt, bei der keine Schnittpunkte mit der Linie r2 mehr auftreten. Dies hat zur Folge, daß das Bündel zum Punkt 36 zurückkehrt.

Bei einer anderen, in den Fig. 10 und 11 dargestellten Schaltung wird der Kreis 8, der den Widerstand 7 enthält, dem eine Ablenkspannung entnommen wird, über einen Spannungsteiler gespeist. Dieser besteht aus einer Entladungsröhre 37 und einem Widerstand 38. Dem Steuergitter der Entladungsröhre wird eine Spannung zugeführt, die vom Spannungsteiler 39, 40 geliefert wird, der einerseits mit fio einer der Ablenkplatten 2 und andererseits mit dem Minuspol der Batterie 42 verbunden ist. Solange das Elektronenstrahlbündel eine der einer verhältnismäßig hohen Ablenkspannung entsprechenden Lagen einnimmt, ist die Spannung an der Steuerelektrode der Entladungsröhre positiv und ist der gesamte, im Rückwirkungskreis 8 auftretende Widerstand R₇ +

i« + R₃

, wobei Ri den Widerstand der Entladungs-

röhre darstellt. Die Beziehung zwischen der Stromstärke i_a im Kreis 8 und der auftretenden Ablenkspannung V wird in diesem Fall durch die Linie 43 in Fig. 11 dargestellt. Nimmt, nachdem die erforderlichen Spannungsimpulse dem Netzwerk 26, 27 nacheinander zugeführt worden sind, das Elektronenstrahlbündel die dem Punkt 44 in Fig. 11 entsprechende Lage ein, so ist die auftretende Spannung an der Steuerelektrode der Röhre 37 praktisch Null geworden. Wird das Bündel darauf in die dem Punkt 45 entsprechende Lage geführt, so wird die Spannung an der Steuerelektrode derart negativ, daß die Röhre 37 gesperrt wird. Infolgedessen sinkt der den Widerstand 38 durchfließende Strom, und die Linie 43 wird durch die Linie 46 ersetzt, die keine Schnittpunkte mit der Kurve 47 ergibt, so daß das Bündel zum Punkt 48 wandern und darauf, nachdem die Röhre 37 wieder geöffnet worden ist, die dem Punkt 49 entsprechende Lage einnehmen wird. Um die Röhre 37 einige Zeit in der gesperrten Lage zu halten, ist der Kondensator 41 vorgesehen, der derart bemessen ist, daß die Zeitkonstante C₄₁R₄₀>C₉R₇ — C₂₆R₂₇ ist.

Es ist meistens empfehlenswert, die Abmessungen und die Anordnung der Fangelektroden derart zu wählen, daß der Wert derjenigen maximalen Stromstärke, die vor der Lage eintritt, bei welcher das Bündel in eine andere Lage zurückgeführt werden soll, bedeutend größer als der Wert der anderen Maxima ist. Hat der Strom i_a z. B. die Gestalt 50 in Fig. 12 und ist die Lage 51 diejenige, bei welcher das Bündel in die Lage 52 zurückbewegt wird, so ist es vorteilhaft, wenn das Maximum 53 bedeutend höher als die anderen Maxima liegt. Wird z. B. eine Schaltung nach Fig. 5 verwendet, so tritt dabei z. B. während der Verlegung des Bündels aus der Lage 52 in die Lage 51 die Widerstandslinie 54 auf. Beim Erreichen der Lage 51 ändert sich diese Widerstandslinie z. B. in die mit 55 bezeichnete Linie. Das Potential der linken Ablenkplatte in Fig. 5 ändert sich dabei nicht, während für die Änderung des Potentials der rechten Ablenkplatte infolge des Auftretens der Zeitkonstanz R₇ C₉ eine gewisse Zeit erforderlich ist. Infolgedessen tritt im Kreis 8 ein Wechselstrom auf, wodurch eine Wechselspannung am Kondensator 9 entsteht, die um so !deiner ist, je größer C₉ und je kleiner R₇C₃ ist. Ist nun das Maximum der Stromstärke (Fig. 12) groß, so ist die Lagenveränderung der Widerstandslinie 54 in die Lage 55 groß, so daß letztere Linie in einem verhältnismäßig großen Abstand von den anderen Maxima zur Auflage kommt. Dies ist besonders in der Umgebung der Maxima 56, 57 und 58 bedeutsam, weil dort die Geschwindigkeit des Bündels niedrig wird, wodurch eine verhältnismäßig hohe Wechselspannung am Kondensator 9 entsteht, was die Gefahr vergrößert, daß sich eine verfehlte Lage des Bündels ergibt.

Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung sind eine oder mehrere jener Fangelektroden, bei denen der in dem mit ihnen verbundene

Kreis auftretende Strom die Ablenkung des Elektronenstrahlbündels beeinflußt, als Sekundäremissionselektroden ausgebildet. Mittels solcher Sekundäremissionselektroden kann in einfacher Weise eine Stromstärke in den mit diesen Elektroden verbundenen Kreisen erzeugt werden, die größer ist als bei der vorstehend beschriebenen Schaltung und die eine empfindlichere Wirkung der Schaltung ergibt.
Eine solche Schaltung, die im übrigen z. B. von

ίο der in Fig. ι dargestellten Art sein kann, wird an Hand der Fig. ι und 13 näher erläutert. Es wird dabei angenommen, daß die Elektrode 4 nach Fig. 1 in Form einer Sekundäremissionselektrode mit Sekundäremissionsfaktor größer als Eins ausgebildet ist. Wird der Strom i_a im Kreis 8 als positiv angenomemn, wenn er in der durch den Pfeil angegebenen Richtung fließt, so wird die Beziehung zwischen diesem Strom und der Ablenkspannung bzw. der Widerstandslinie durch die Kurve 60 bzw. die Gerade 61 in Fig. 13 dargestellt.

Zum stufenweise Verlegen des Bündels kann wieder die auf der linken Seite in Fig. 5 dargestellte Schaltung verwendet werden. Auch zum Verlegen des Bündels nach dem Erreichen einer bestimmten Lage kann weiter die der Schaltung nach Fig. 5 zugrunde liegende Eras kenntnis ausgenutzt werden, sofern die Anschlüsse der Anode und der Kathode der Röhre 24 an dem Widerstand 7 vertauscht werden.

Fig. 14 stellt die Schaltung zur Rückbewegung des Bündels dar, bei der parallel zur Reihenschaltung des Widerstands 62 und der Speisebatterie 63 eine Entladungsröhre 64 liegt. Zwischen der Batterie 65 und der Anode 66, die mit der rechten Platte der Ablenkplatten 67 verbunden ist, ist ein Spannungsteiler 68, 69 eingeschaltet, dem eine Steuerspannung für die Entladungsröhre entnommen wird. Beim Verlegen des Bündels aus der Lage 70 (Fig. 13) in die Lage 71 nimmt der Strom i_u in negativem Sinne zu, so daß die Spannung im Punkt 72 (Fig. 14) steigt. Der Spannungsteiler 68, 69 und die Spannung der Batterie 65 sind derart gewählt, daß die Röhre 64 nach wie vor gesperrt ist. Bei der nächsten Lage des Bündels 73 (Fig. 13) steigert sich die Anodenspannung der Röhre noch weiter, wodurch diese für Strom durchlässig wird; das hat zur Folge, daß der Widerstand, dem die Ablenkspannung entnommen wird, kleiner wird und die Linie 61 in Fig. 13 somit einen steileren Verlauf annimmt und die Kurve 60 nicht mehr schneidet, und auch die Spannung im Punkt 72 absinkt. Infolgedessen bewegt sich das Bündel nach links, und es gelangt in den Punkt 70. Auch bei dieser Schaltung ist wieder ein Kondensator 74 zwischen Steuerelektrode und Kathode der Entladungsröhre angebracht, um die Widerstandslinie 61 durch das Offenhalten der Röhre 64 einige Zeit in der steileren Lage zu halten. Zur Erzielung eines angemessenen Verstärkungsfaktors wird vorzugsweise eine Tetrode oder eine Pentode als Entladungsröhre verwendet.

Zur Verlegung des Bündels bei Sekundäremissions-

elektroden kann gleichfalls eine Schaltung nach Fig. 10 verwendet werden, wobei jedoch durch passende Wahl der Widerstände 39, 40 und der Batteriespannung 42 dafür gesorgt werden muß, daß die Röhre dauernd gesperrt ist, ausgenommen in der Lage, aus der das Bündel zurückbewegt werden soll. Solange das Bündel die Lage 73 in Fig. 13 noch nicht erreicht hat, ist die Röhre also gesperrt. Gelangt das Bündel in die Lage 73, wodurch die Röhre sich öffnet, so nimmt der Außenwiderstand im Kreis 8 ab und die Ablenkspannung sinkt.

Ähnlich wie bei den Schaltungen mit nicht sekundäremittierenden Elektroden eine weitere Elektrode verwendbar ist, die in einer bestimmten Lage des Bündels von diesem getroffen wird, kann bei einer Schaltung mit einer oder mehreren als Sekundäremissionselektroden ausgebildeten Fangelektroden auch eine weitere Elektrode verwendet werden, die gleichfalls als Sekundäremissionselektrode ausgebildet ist. Eine solche Schaltung, deren Wirkungsweise derjenigen der Schaltungen nach den Fig. 7 und 8 ähnlich ist und bei der wieder eine Verlegung der Kennlinie auftritt, ist in Fig. 15 dargestellt.

Die Elektroden 77 und 78 sind hier als Sekundäremissionselektroden ausgebildet. Nachdem das Bündel sich unter dem Einfluß einiger an der Stelle 83 zugeführter Spannungsimpulse stets mehr nach rechts bewegt hat, trifft es in der letzten Lage die Elektrode 78, wodurch die Spannung am Widerstand 82 steigt und die Verschiebung der Kennlinie bewirkt wird.

Auch bei der Schaltung nach Fig. 16 wird eine zusätzliche sekundäremittierende Fangelektrode ver- 9« wendet. Trifft das Bündel diese Elektrode 84, so entsteht am Widerstand 85 ein positiver Spannungsimpuls, der über den Spannungsteiler 86 dem Steuergitter einer in eine Sperroszillatorschaltung eingefügten Entladungsröhre 87 zugeführt wird. Die Spannung an diesem Steuergitter ist derart eingestellt, daß die Röhre erst beim Auftreten dieses Impulses zündet. Infolgedessen tritt dann einen Augenblick später im Steuergitterkreis dieser Röhre ein negativer Spannungsimpuls auf, welcher der rechten Ablenkplatte zugeführt wird und das Bündel in Abhängigkeit von der Größe des negativen Impulses in eine andere Lage verlegt.

Fig. 17 zeigt eine Schaltung, bei der wieder Herabsetzung der Stromstärke des Elektronenstrahlbündels angewendet wird. Parallel zu dem in den Speisekreis der Anode 88 eingefügten Widerstand 89 liegt eine Entladungsröhre 93. Üblicherweise ist diese Röhre mittels einer Batterie 94 und eines Spannungsteilers 91, 92 gesperrt. Beim Erreichen einer bestimmten Lage des Bündels steigt die Spannung am Ende 96 des in den Kreis der Sekundäremissionsfangelektrode 97 eingefügten Widerstands 90 jedoch so hoch, daß die Röhre 93 zündet, wodurch die Spannung an der Anode 88 absinkt. Infolgedessen sinkt die Stromstärke des Bündels derart, daß keine Schnittpunkte mehr auftreten und das Bündel in die Lage mit der niedrigsten Ablenkspannung wandert.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung mit einer Kathodenstrahlröhre, die nur eine Vorrichtung zur Ablenkung des Elektronenstrahlbündels in einer einzigen Ebene, der mittelbar oder unmittelbar Impulse zur Verlagerung des Bündels zugeführt werden, sowie eine erste und wenigstens eine weitere Fang-

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   elektrode besitzt, die so angeordnet sind, daß die Mitte des Bündels bei der Ablenkung die Elemente der ersten und die der weiteren Fangelektroden abwechselnd trifft, wobei die erste Fangelektrode über einen Widerstand mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle undmiteinerder Ablenkelektroden verbunden bzw. so gekoppelt ist, daß das Bündel eine Anzahl stabiler Lagen einnehmen kann, in denen eine Stromverteilung zwischen den Fangelektroden auftritt, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Fangelektroden, daß der zur ersten Fangelektrode fließende Elektronenstrom in Abhängigkeit von der durch die Ablenkung des Elektronenstrahlbündels an der zweiten Fangelektrode auftretenden Stromänderung eine Anzahl sich in der Größe monoton und im gleichen Sinne ändernder Maxima und Minima aufweist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verlegung bewirkende Impuls einem mit der zweiten Fangelektrode verbundenen Netzwerk zugeführt wird, dessen Zeitkonstante wenigstens annähernd mit der des mit der ersten Ablenkelektrode verbundenen Netzwerkes übereinstimmt und groß ist gegen die Impulsdauer.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer- bestimmten Lage des Bündels einer Ablenkelektrode ein solcher Spannungsimpuls zugeführt wird, daß nur eine Einstellung des Bündels möglich ist und das Bündel nach dieser Einstellung verlegt wird.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsimpuls über ein Verzögerungsnetzwerk zugeführt wird.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 3, bei einer Kathodenstrahlröhre mit einer Hilfselektrode, die vom Bündel in einer seiner Endlagen getroffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hilfselektrode ein Spannungsimpuls zum Einschalten eines Impulsgenerators entnommen und ein von diesem Generator erzeugter Spannungsimpuls einer Ablenkelektrode der Röhre zugeführt wird.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer Endlage durch das Bündel der Widerstand des mit der ersten Fangelektrode verbundenen Netzwerks derart geändert wird, daß nur eine bestimmte Lage des Bündels möglich ist und das Bündel in diese Lage verlegt wird.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu wenigstens einem Teil des Widerstands, über den die erste Hilfselektrode mit der Spannungsquelle verbunden ist, eine gasgefüllte Entladungsröhre derart geschaltet ist und eine solche Zünd- und Löschspannung aufweist, daß diese Röhre bei einer bestimmten Lage des Elektronenstrahlbündels zündet, wodurch das Bündel in eine andere Lage verlegt wird.
8. 8. Kathodenstrahlröhre zur Verwendung in einer Schaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, die wenigstens zwei gegebenenfalls unterteilte Elektroden enthält, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung wenigstens einer dieser Elektroden, daß ihre vom Elektronenstrahl überstrichene Oberfläche in der Ablenkrichtung eine Anzahl Maxima und Minima aufweist, deren Größe sich in dieser Richtung monoton und im gleichen Sinne ändert.

   In Betracht gezogene Druckschrift:
   Deutsche Patentschrift Nr. 708 516.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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