NO117857B - - Google Patents

Description

Elektrisk utladningsrør til gjengivelse av bilder.

Oppfinnelsen angår et elektrisk utlad-ningsrør med en billedflate hvorpå enkelte punkter kan bli brakt til å lyse og angår videre en anordning med et slikt utlad-ningsrør.

Til gjengivelse av bilder f. eks. for

fjernsyn, radar, faksimileoverføring, oscil-lografi og liknende blir det idag for det meste anvendt et elektronstrålerør hvori en konsentrert elektronbunt faller på en lys-skjerm og på denne frembringer lys. Frem-stillingen av et bilde krever herunder at elektronbunten kan avbøys i to retninger slik at hvert punkt på billedflaten kan nåes. Dette blir som kjent gjort ved hjelp av avbøyningssystemer som for det meste befinner seg nær den elektronsprøyte som frembringer bunten. Hvis det f. eks., som ved fjernsyn, også er nødvendig å variere styrken av lyspunktene på skjermen, så lar dette seg gjøre på meget enkel måte derved at f. eks. spenningen på en elektrode i elektronsprøyten, oftest den såkalte Wehnelt-sylinder som hyppig også helt enkelt kalles styregitter, blir variert. Det er som kjent mulig ved hjelp av slike utlad-iningsrør å frembringe meget gode kon-trastrike bilder med stor lysstyrke. Det er dog betenkelig at det må stilles meget store krav til den geometriske sammenbygning av elektronsprøyten for at det skal bli frembrakt et skarpt begrenset billedpunkt med stor lysstyrke og hvor lysstyrken og formen av billedpunktet ikke må forandre seg ved avbøyningen over billedskjermen. Ved elektromagnetisk avbøyning må videre

avbøyningsspolene vikles slik at man i

størst mulig utstrekning unngår astigma-tisme. En annen ikke mindre viktig ulem-pe er at for større bilder må røret ha en meget betraktelig lengde. Som følge her-av er innbygningen i et hus meget vanskelig og vekten av røret blir meget stor.

Det er hittil kommet få forslag for å unngå disse ulemper. Man har alltid søkt en løsning i en meget nøyaktig sammenbygning av elektronsprøyten og avbøy-ningssystemene og i anvendelsen av spesielle koplingsanordninger for å holde billed-feilene ved avbøyningen av bunten så små som mulig. For å redusere rørlengden, dvs. den romlige dimensjonering i en loddrett på billedflaten gående retning, har man foreslått å anordne elektronsprøyten mere eller mindre til siden for billedflaten og å avbøye elektronstrålen ved hjelp av til-leggsfelter slik at den tilslutt treffer til-nærmet loddrett på skjermen. Disse til-leggsfelter for avbøyning av bunten med-fører imidlertid nødvendigvis nye billed-feil som man også har måttet utlikne ved særlige forholdsregler.

Oppfinnelsen skaffer nu en helt annen løsning av oppgaven til frembringelse av et bilde, hvorved de foran nevnte ulemper blir vesentlig redusert.

Det til grunn for oppfinnelsen liggende prinsipp består deri at man gir avkald på en billedflate hvorpå ethvert ønskelig punkt kan bringes til å lyse opp, idet det dog på billedflaten sørges for enkelte punkter som skal lyse opp under bestemte betin-gelser. Dette blir oppnådd derved at det anvendes to gitre som hvert bare inneholder tråder som ér praktisk talt anordnet innbyrdes parallelle og slik at hver tråd i et gitter krysser alle tråder i det andre gitter. Sett i en retning loddrett på overflaten ay dette gitter får man på denne måte et stort antall krysningspunkter, og det er disse krysningspunkter som kan bringes til å lyse opp. Dette lar seg realisere på forskjellig måte, hvilket vil bli nærmere forklart nedenfor.

Til oppbygning av et bilde ved hjelp av et slikt system med gitre med innbyrdes kryssende tråder er det selvfølgelig nød-vendig at alltid to tråder, dvs. fra hvert gitter en tråd, på en eller annen måte kan innkoples slik at det blir entydig bestemt hvilket krysningspunkt i dette bestemte øyeblikk skal utstråle lys: Det er klart at denne innkopling av bestemte tråder kan skje på forskjellige måter, men i praksis er det nødvendig at dette må kunne skje meget hurtig. I henhold til oppfinnelsen blir det derfor anvendt to elektronbunter, hvorav hver har et gitter og som hver blir avbøyet i en eneste retning, og gittertrådene blir innkoplet i rekkefølge. Man kan, idet begge elektronbuntene avbøyes, altså la innkople og lyse opp hvert enkelt punkt av billedflaten. I henhold til oppfinnelsen blir lyset frembrakt ved at det mellom de to innkoplede tråder blir frembrakt en po-tensialforskjell hvortil kommer at det til en tråd på et gitter blir tilført elektroner og fra en tråd på et annet gitter blir ført bort elektroner. Hvis elektronene bare ble tilført en gittertråd eller ført bort fra en gittertråd, så ville tilstanden i alle krysningspunkter for denne tråd være den samme som for trådene i det annet gitter. Man har altså ikke et eneste lyspunkt, men likeså mange lyspunkter som denne tråd har krysningspunkter med tråder i det annet gitter.

På grunn av det foran gjennomgåtte prinsipp er et elektronstrålerør i henhold til oppfinnelsen, hvor enkelte punkter på en billedflate kan bringes til å lyse opp, karakterisert ved de etterfølgende konstruktive enkeltheter. Det elektriske ut-ladningsrør inneholder et første praktisk talt flatt gitter med utelukkende praktisk talt parallelle tråder, en rekke med sekundæremisjonselektroder hvis antall er lik antallet gittertråder og som er direkte galvanisk forbundet med hver sin av disse tråder, en første elektronsprøyte som frembringer en elektronstråle som ved hjelp av et første avbøyningssystem avtaster rekken av sekundæremisjonselektroder og en motelektrode for oppfangning av emit-terte sekundærelektronér. Foruten dette system med elektroner som nedenfor vil bli betegnet som «det første system», inneholder utladningsrøret et «annet system» som parallelt med og like inntil flaten for det første gitter har et annet gitter som utelukkende har praktisk talt parallelle tråder, idet hver tråd i siste gitter krysser alle tråder i det første gitter. Sistnevnte system omfatter videre en rekke med hjelpeelektroder hvis antall er lik antallet tråder i det annet gitter og en annen elek-tronsprøyte som frembringer en elektronstråle som ved hjelp av et annet avbøy-ningssystem avtaster rekken av hjelpeelektroder. Bortsett fra begge disse systemer som gjør det mulig å bestemme de enkelte punkter på billedflaten omfatter ut-ladningsrøret enda et middel hvormed en spenningsforskjell som opptrer på et bestemt billedpunkt mellom de tråder som krysser hverandre i dette punkt, kan omformes til lys.

Til bestemmelse av et punkt i billedflaten er enda en rekke forholdsregler nød-vendig, hvilke forholdsregler ikke kan reg-nes til de konstruktive enkeltheter i røret. Oppfinnelsen omfatter dog også en anordning med det foran beskrevne rør og hvilken anordning er karakterisert ved at det første avbøyningssystem tilføres et elektrisk signal som bestemmer hvilken tråd i det første gitter skal bli innkoplet, at motelektroden tilføres en positiv forspenning Vi og det annet avbøyningssystem til-føres et elektrisk signal som bestemmer hvilken tråd i det annet gitter skal innkoples.

Til stabilisering av virkningen av ut-ladningsrøret i henhold til oppfinnelsen kan det være ønskelig i visse tilfeller at hver tråd i det første gitter forbindes over en høyohmig motstand med et felles punkt med en positiv forspenning Vu som er lavere enn Vi. Trådene i det annet gitter kan også over høyohmige motstander bli forbundet med et felles punkt med en positiv forspenning Vs. Særlig hvis elektronbunten beveger seg i et plan parallelt med gitterflaten og i liten avstand fra denne flate, er det ønskelig å anvende slike motstander. Ellers ville gittertrådenes potensial, som i dette tilfelle ikke er konstant, medføre en uønsket avbøyning av elektronbunten. Forspenningene Y- > og Va behøver ikke å være like. Til forenkling av den videre beskrivelse av oppfinnelsen vil det nedenfor alltid menes et utladningsrør og en anordning, idet såvel trådene i det før-ste gitter som også trådene i det annet gitter er forbundet over slike høyohmige motstander med et punkt med positiv forspenning Va henholdsvis V». Herunder blir som vanlig spenningen beregnet i forhold til utladningsrørets katode.

Et utladningsrør og en anordning i henhold til oppfinnelsen har bl. a. de nedenstående store fordeler.

Billedpunktene blir ikke bestemt ved at elektronbunten treffer lysskjermen, men der må også være to tråder som krysser hverandre. Disse punkter vil altså alltid ha den samme form og dimensjon. Elektronbunten for begge sprøytene er ikke annet enn et hjelpemiddel for å bestemme den tråd som skal innkoples. Det er altså bare viktig at det i denne bunt blir befor-dret en mengde elektroner som enten treffer sekundæremisjonselektrodene eller hjelpeelektrodene. Formen av tverrsnittet av bunten i det øyeblikk da den treffer disse elektroder er altså stort sett ikke vesentlig. Formen kan altså f. eks. istedenfor å være rund som det forlangtes ved et hittil vanlig system, være båndformet. Dette har den fordel at flere elektroner kan bli transportert. En annen fordel er den at elektronbunten bare behøver å bli avbøyet i en eneste retning over sekundæremisjonselektrodene henholdsvis hjelpeelektrodene. Det er altså ikke lengre nød-vendig med noe innviklet avbøyningssy-stem, så meget mere som formen, som sagt, av bunttverrsnittet ikke er særlig viktig og altså kan forandre seg under avbøyningen. En av de viktigste fordeler er dog den at utladningsrørets dimensjoner i henhold til oppfinnelsen kan være vesentlig mindre enn ved de hittil anvendte rør. Dette kan delvis føres tilbake til at det ikke stilles strenge krav til formen av treffpunktene og til avbøyningsmåten for elektronbunten og delvis føres tilbake til den almin-nelige geometriske sammenbygning av hele elektrodesystemet.

Med hensyn til de to første punkter bemerkes at det er kjent at når det ikke skal stilles høye krav, kan lengden av elektronbunten fra treffpunktet på en elektrode til katoden være liten. Ved et hittil almin-nelig anvendt elektronstrålerør til oppbygning av et bilde er denne betingelse ikke oppfylt, slik at det er absolutt nødvendig med en stor lengde. Som bemerket foran be-høves det ikke ved et utladningsrør i henhold til oppfinnelsen å stilles store krav til elektronbunten og således til elektronsprøy-ten og den samlede lengde fra den av elektronbunten trufne elektrode til katoden for elektronsprøyten kan derfor være liten. Hvis retningen av elektronsprøyten er loddrett på gitrenes plan så blir altså de tre dimensjoner av utladningsrøret i henhold til oppfinnelsen nesten helt bestemt av lengden av det bilde som skal frembringes og bredden av bildet og lengden av elek-tronsprøyten tillagt avbøyningsmidlet. En særlig fordelaktig utførelsesform for et utladningsrør i henhold til oppfinnelsen har dog en enda mindre utstrekning i en til gitteroverflaten loddrett retning. Ved denne utførelsesform er retningen av elektronbunten og således av elektronsprøyten ikke loddrett på gitterflatene men parallell med disse. Da får man altså et ganske flatt eskeformet utladningsrør som lett kan få plass i et apparat med liten dybde. Ved denne utførelsesform er det endog mulig å la begge de nødvendige elektronbunter løpe langs etter og foran gitrene.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart nedenfor med støtte av vedliggende teg-ninger hvor fig. 1, 2 og 3 bare tjener til å anskueliggjøre kravets prinsipp. Fig. 4 viser en forenklet utførelsesform for et utladningsrør i henhold til oppfinnelsen, idet elektronbunten forløper parallell med gitterflatene. Fig. 5 viser i detalj hvordan de deler av røret som inneholder det første system, er sammenbygget. Fig. 6 viser skjematisk sammenbyg<g>in-gen av det annet system. Fig. 7 viser skjematisk en særlig ut-førelsesform for en enkelt elektrode i det annet system. Fig. 8 viser en utførelsesform for det annet system, idet strømfordelingen er opp-rettholdt, og Fig. 9 viser et snitt gjennom en særlig

utførelsesform for det første system.

Fig. 1 viser to gitre med tråder som er betegnet henholdsvis 1 og 2. Trådene 1 ligger i et flatt plan og trådene 2 i et annet flatt plan som er parallelt med planet for trådene 1. Ved denne sammenbygning dannes det et stort antall krysningspunkter. Idet disse krysningspunkter er avstan-den mellom trådene betegnet med 3. Når potensialet for en bestemt tråd 1 og en bestemt tråd 2 blir forhøyet henholdsvis senket, oppstår det i krysningspunktet en spenningsforskjell som kan anvendes til at det i dette punkt bringes til å lyse. Dette kan f. eks. realiseres på nedenstående måte.

Mellom trådene blir det anbrakt et sjikt med luminiserende materiale 4, slik som det er antydet på fig. 2, hvor trådene er betegnet henholdsvis 5 og 6. Som kjent frembringer et elektroluminescerende materiale lys når det er anbrakt mellom to elektroder mellom hvilke det frembringes en spenningsforskjell. Hvis det derfor i et krysningspunkt mellom en tråd 5 og en tråd 6 oppstår en slik spenningsforskjell, så vil det elektroluminescerende materiale i dette punkt og bare i dette punkt lyse opp. Hvis man derfor på en eller annen måte innkopler trådene 5 og 6 så kan man frembringe en lysning i hvert ønsket krysningspunkt. Det er klart at man på denne måte kan sammenbygge et bilde, idet trådene 5 og 6 innkoples i en bestemt rekke-følge. Istedenfor tråder kan man også anbringe ledende strimler på det elektroluminescerende materiale.

Man kan ikke bare ved anvendelse av luminescerende materiale frembringe lys i krysningspunktene. Det vil senere bli nevnt andre muligheter.

Hvis trådene i et gitter blir anordnet i en bestemt form, f. eks. med skarpe ren-der eller spisser og det sørges for at et av disse gitre under driften av røret forblir negative i forhold til det annet gitter, så vil det ved en bestemt spenningsforskjell opptre en såkalt kold emisjon fra de negative tråder til trådene i det annet gitter. Hvis man da bedekker trådene i det annet gitter med et materiale som ved elektronbombardement utsender lys, så kan man altså også ved hjelp av dette system frembringe et lysbilde.

Man kan også bedekke de tråder som ved drift av røret blir negative, med et fotoemitterende materiale. Hvis det da blir anordnet en utstrålingskilde innenfor eller utenfor utladningsrøret, hvilken strålings-kilde påvirker dette fotoemitterende materiale, så vil det inntre fotoemisjon på de på denne måte bedekkede tråder. Bare i et punkt hvor en positiv feltgradient er frem-herskende, vil det opptre en rettet foto-strøm og fotoelektronene vil nå den positive tråd. Dette skjer altså bare i krysningspunktet for de tråder som er blitt negative henhv. positive. Bedekker man de tråder som er blitt positive, igjen med luminescerende materiale som lyser opp ved elektronbombardement, så kan man også på denne måte sammenbygge et lysbilde.

En annen mulighet er videre at man kan fylle røret med en passende gass under et bestemt trykk, slik at ved en passende spenningsforskjell som blir frembrakt i et krysningspunkt, vil det på dette sted opptre en lysende gassutladning.

Skjønt det foran alltid har vært tale om «lys», er det klart at det dermed ikke alltid behøver å menes en synlig stråling. Også en stråling som er usynlig for det menneskelige øye kan anvendes, da denne på enkel måte kan omformes til lys. For bestemte formål vil endog en slik omform-ning ikke behøves. Dette er f. eks. tilfellet ved fotografiske opptak som f. eks. skal anvendes ved faksimileoverføring.

Fig. 3 viser meget skjematisk hvordan man kan kople inn bestemte gittertråder ved hjelp av elektronstråler. På denne figur er trådene for et gitter betegnet henholdsvis 7 og trådene for det annet gitter med 8. Endene av trådene 7 kan innkoples ved hjelp av en elektronstråle 9 som frembringes i en elektronstprøyte 10 og blir av-bøyet over endene av gittertrådene 7 ved hjelp av et elektrostatisk avbøyningssystem som består av de plateformede elektroder 11 og 12. Endene av trådene 8 kan innkoples på tilsvarende måte ved hjelp av en elektronstråle 13 som frembringes i en elektronsprøyte 14 og blir avbøyet ved hjelp av en sats med avbøyningsplater 15 og 16. Selvfølgelig kan det istedenfor elektrostat-iske systemer anvendes elektromagnetiske avbøyningssystemer.

Anordningen av elektronsprøyten er helt vilkårlig. Dette blir anskueliggjort ved hjelp av fig. 4.

På fig. 4 er en eskeformet omhylling for et utladningsrør i henhold til oppfinnelsen betegnet med 17. På denne eske-formede omhylling er det to sideansatser 18 og 19. Esken 17 inneholder to gitre 20 og 21. I ansatsen 18 er det en elektron-sprøyte 22 og en sats avbøyningsplater 23 og 24. På denne måte oppstår en bunt som blir avbøyet og som strekker seg praktisk talt parallell med flatene på gitrene 20 og 21. På den side som ligger overfor ansatsen 18 er opprettstående plater 25 forbundet med trådene i gitteret 21. Elektronbunten fra sprøyten 22 kan altså samarbeide med disse plater 25 og på denne måte innkople trådene i gitteret 21. På ganske likedan måte virker en elektronsprøyte og en sats avbøyningsplater som sammen med trådene for gitteret 21 finnes i ansatsen 19. Istedenfor platene 25 kan man anvende endene av gittertrådene som avbøyes slik at elektronstrålen samarbeider med disse ender.

Ved de viste utførelsesformer er alltid angitt gitre hvis tråder i hvert gitter går innbyrdes parallelle og hvor tråder fra to forskjellige gitre krysser hverandre loddrett. Dette er imidlertid ikke nødvendig. Krysningspunktene må bare opptre slik at de er fordelt over billedflaten.

Ved hjelp av fig. 1 til 4 blir i prinsipp omhandlet hvordan enkelte punkter av billedflaten i et utladningsrør i henhold til oppfinnelsen kan bli utvalgt og bringes til å lyse opp. Som allerede nevnt en gang må potensialet for en tråd i et gitter for-høyes og potensialet for en tråd i det annet gitter senkes. Hertil kreves ikke bare koplingstekniske forholdsregler, men også oppbygningsmessige forholdsregler, hvilket vil bli omtalt nedenfor.

Potensialet for en elektrode blir for-høyet ved hjelp av forbindelsen med en emitterende elektrode. Ved et utladnings-rør i henhold til oppfinnelsen er det selv-følgelig praktisk utelukket at man til disse emitterende elektroder kan velge en gløde-tråd da det isåfall ville bli meget vanskelig bare å forutse et forhøyet potensial på en bestemt tråd, da isåfall katoden alltid måtte bli inn- og utkoblet. I henhold til oppfinnelsen blir imidlertid trådene for et av de to gitre, det såkalte første gitter, forbundet med hver sin sekundæremisjonselektrode. Det opptrer da i røret en rekke slike elektroder som for det meste ligger i et eneste plan ved siden av hverandre. Ved hjelp av elektronstrålen for den første sprøyte kan man derved frembringe en sekundæremisjon i et bestemt øyeblikk på en vilkårlig sekundæremisjonselektrode. Po-tensialat for denne sekundæremisjonselektrode og også potensialet for det med den forbundne gittertråd vil da tilta. Potensialet for de andre tråder som er forbundet med sekundæremisjonselektroder, innstiller seg på en bestemt verdi, idet hver tråd, og således også hver sekundæremisjonselektrode, blir forbundet over en høy-ohmig motstand med et fellespunkt med positivt potensial V:>.

Det bemerkes her i forbigående at denne høyohmige motstand kan befinne seg innenfor eller utenfor det elektriske utlad-ningsrør. Den anbringes fortrinsvis innenfor røret hvor den forbindes med en eneste elektrode som er forbundet med en strøm-tilføringstråd. På denne måte unngås et stort antall strømtilføringer. De høyohmige motstander kan herunder utføres i form av en del av en halvledende strimmel.

Sekundærelektronene må selvfølgelig oppfanges og hertil er det i nærheten av rekken av sekundæremisjonselektroder anordnet en motelektrode som er forbundet med en positiv spenning Vi som er høyere enn V-.

Fig. 5 viser en utførelsesform for opp-fangersystemet som inneholder sekundæremisjonselektrodene, motelektrodene, osv. På denne figur betegner 26 en del av ut-ladningsrørets omhylling. Trådene i et git-

ter er betegnet med 27. De er forbundet med en rekke sekundæremisjonselektroder 28, 29, 30 og 31. Disse sekundæremisjonselektroder er over en halvledende strimmel 32 forbundet med den ledende strimmel 33

som tilføres et positivt potensial Vi>. Foran rekken med sekundæremisjonselektroder befinner seg motelektroden 34 hvori er anordnet huller 35, 36, 37 og 38. En del av en elektronbunt er betegnet med 39. Denne elektronbunt kommer fra en ikke vist elek-tronsprøyte med avbøyningselektroder. Ved hjelp av disse avbøyningselektroder kan bunten rettes på en av sekundæremisjonselektrodene. Motelektroden 34 blir tilslut-tet spenningskilden med en spenning Vi som er større enn V-.

Potensialet for en elektrode kan bare senkes ved at denne elektrode blir tilført elektroner. Det gitter som befinner seg overfor det gitter hvis tråder er forbundet med sekundæremisjonselektrodene, og som nedenfor blir betegnet som det annet gitter, må altså få elektroner fra en elektron-kilde. Dette lar seg gjennomføre på meget enkel måte, når den blir forbundet med hjelpeelektroder som blir truffet av elektronstrålen for den annen elektronsprøyte. På denne måte får man altså en konstruksjon hvor en rekke hjelpeelektroder i røret befinner seg overfor den annen elektron-sprøyte og de tilhørende avbøyningselek-troder. Hvis en bestemt hjelpeelektrode blir truffet under medvirkning av dette avbøyningssystem, så synker potensialet for denne elektrode og den med denne forbundne gittertråd. De hjelpeelektroder som ikke treffes og de med dem forbundne tråder innstiller seg på et bestemt, positivt potensial, da de alle er forbundet med en positiv spenningskilde 73 over høyohmige motstander. Også disse høyohmige motstander kan befinne seg innenfor eller utenfor utladningsrøret og eventuelt dannes av deler av en halvledende strimmel. På fig. 6 er dette system vist skjematisk. På denne figur er en del av utladnings-rørets omhylling betegnet med 40. Denne del inneholder hjelpeelektrodene 41, 42 og 43, som over hver sin høyohmige motstand 44, 45 og 46 er forbundet med en felles strømtilførselstråd 47. Denne strømtilfør-selstråd 47 kan tilkoples utenfor røret til en spenningskilde med en spenning Vu. En elektronstråle er betegnet med 48. Denne frembringes av en ikke vist elektronsprøyte og blir avbøyet ved hjelp av et avbøynings-system slik at den bestryker elektrodene 41, 42 og 43.

Hver av fig. 5 og 6 viser bare et eneste gitter og de med dette forbundne elektroder. Et elektrisk utladningsrør i henhold til oppfinnelsen kan altså f. eks. bestå av kombinasjonen av oppbygningen vist på fig. 5 og 6.

Istedenfor de spesielle sekundæremisjonselektroder 28 til 31 på fig. 5 og hjelpeelektrodene 41 til 43 på fig. 6 kan benyttes de loddrett avbøyede ender av de med disse elektroder forbundne gittertråder.

Elektronene kan tilføres det annet gitter, idet elektronstrålen for den annen sprøyte som nevnt blir rettet mot gittertrådene eller mot hjelpeelektroder som er direkte galvanisk forbundet med dem, men istedenfor dette kan man la strålen falle på særskilte hjelpeelektroder med sekundæremisjonsegenskaper anbrakt i røret overfor trådendene i det annet gitter. En slik utførelsesform er vist på fig. 7 hvor 49 betegner en gittertråd. Hjelpeelektroden er betegnet med 50. Den blir truffet av en elektronstråle 51. Når elektroden 50 på den mot tråden vendte side har sekun-dær emisjonsegenskaper og under drift blir holdt på potensialet V-t som er mindre enn trådens 49 potensial, så vil de av bunten 51 fra elektroden 50 frigjorte sekundærelektroner tilflyte tråden 49 og dennes potensial senkes. Det er herunder forutsatt at den høyohmige motstand som er forbundet med tråden 49, har en slik verdi at sekundærelektronene ikke blir så fort ført bort at trådens 49 potensial forblir praktisk talt konstant. For å forbedre oppfangnin-gen av sekundærelektroner er det i den viste utførelsesform forbundet en tilleggselektrode 52 med tråden 49. Denne tilleggselektrode 52 kan f. eks. erstattes ved en økning av bredden på et rettvinklet av-bøyet stykke av tråden 49. Fordelen ved denne konstruksjon er bl. a. at bare en eneste sekundæremisjonselektrode trenges for alle tråder.

Ved hjelp av et utladningsrør i henhold til den foregående figur kan man la hvert enkelt bildepunkt på billedflaten, dvs. hvert krysningspunkt av trådene i de to gitre, lyse opp derved at passende sig-nalspenninger tilføres de to elektronsprøy-ter og de tilhørende avbøyningssystemer. I mange tilfeller, f. eks. for radar og oscillo-grafi, vil dette være tilstrekkelig, men i andre tilfeller, f. eks. for fjernsynsformål og faksimileoverføring, er det dessuten nød-vendig å regulere styrken av det i et punkt frembrakte lys. Hertil kan man i en anordning i henhold til oppfinnelsen gå frem på følgende måte.

Det står to elektrodésystemer og til-

svarende gitre til disposisjon. Det signal som skal regulere lysstyrken kan tilføres et av de to systemer. Hertil kreves ofte dessuten andre spesielle konstruktive forholdsregler.

For det første vil det bli beskrevet en anordning ved hjelp av hvilken styrke - styresignalene blir tilført det første system. Den enkleste styring er selvfølgelig den, hvor et i elektronsprøyten anordnet styregitter, f. eks. en Wehnelt-sylinder, blir til-ført styrespenningen. På denne måte for-andrer styrken av elektronstrålen seg og dermed sekundæremisjonen av den av denne stråle trufne elektrode og dermed også potensialet for den dermed forbundne gittertråd. Størrelsen av potensialøkningen av denne tråd er selvfølgelig avhengig av styrken av elektronstrålen. Her er igjen forutsatt at ladningen på grunn av den høy-ohmige motstand ikke tilføres for hurtig. En annen fremgangsmåte til styring av styrken av sekundæremisjonen er den hvor den fra bunten overførte strøm blir fordelt av styrkestyresignalet over sekundæremisjonselektrodene og en ekstra fangelektrode. En slik utførelsesform er vist i snitt på fig. 8. På denne figur er en gittertråd betegnet med 53 og denne er forbundet med sekundæremisjonselektroden 54. Foran denne elektrode 54 som får et potensial Vi, befinner seg motelektroden 55 med vin-duet 56. En tilleggselektrode betegnet med 57 befinner seg bak sekundæremisjonselektroden 54. Elektronbunten betegnet 58 blir avbøyet ved hjelp av et ikke vist avbøy-ningssystem over rekken av sekundæremisjonselektroder i en retning loddrett på tegningens plan. Som man tydelig ser av

figuren blir en del av elektronstrømmen

oppfanget ved hjelp av sekundæremisjonselektroden 54 og en del ved hjelp av til-leggselektroden 57. Størrelsen av forholdet mellom disse to deler er betinget av av-bøyningselektrodens 59 potensial, hvilken elektrode 59 befinner seg ved siden av bunten 58, og av potensialet som tilføres styrke-reguleringssignalet. Denne elektrode 59 kan være felles for alle sekundæremisjonselektroder. Den kan ikke bare være anordnet nær sekundæremisjonselektroden,

men også nær elektronsprøyten. Da behø-ver den ikke å være så stor og har altså

en mindre kapasitet, hvorfor den også virker bedre ved høyere frekvenser.

Istedenfor de to elektroder 54 og 57 kunne man også anvende den ene elektrode 54 med sekundæremisjonsegenskaper og

den overflate som vender mot elektronbunten kan bli slik preparert at sekundær-

emisjonskoeffisienten ikke overalt er den samme. Da er altså også sekundæremi-sjonsstrømmen avhengig av bombarder-ingsstedet for bunten 58 på elektroden 54, slik at strømmen kan bli regulert ved hjelp av avbøyningselektroden 59. Man kan også eventuelt utnytte det faktum at sekundæremisjonen er avhengig av innfallsvinkelen på sekundæremisjonsoverflaten for pri-mærelektronene.

Ved den beskrevne styring av styrken er det nødvendig at potensialet for den innkoplede gittertråd i det annet gitter ikke eller praktisk talt ikke er avhengig av strømmen mellom de to innkoplede tråder hvilken strøm heretter vil bli betegnet som utladningsstrømmen. Dette er tilfellet når hjelpeelektroden for den annen innkoplede tråd i det annet gitter har sekundæremisjonsegenskaper. Det er dog mulig at en slik utladningsstrøm som er uavhengig av potensialet for trådene i det annet gitter, kan fås ved såkalt strømfor-deling. Da kan man benytte de hjelpelek-troder som er umiddelbart galvanisk forbundet med trådene i det annet gitter. Med strømfordeling forstås her at potensialet for den innkoplede hjelpeelektrode og således potensialet for den innkoplede gittertråd selv bestemmer hvilken del av strøm-men fra den annen elektronstråle skal treffe hjelpeelektroden. Hertil kreves at det ganske nær hjelpeelektroden finnes en ytterligere avbøyningselektrode som er i galvanisk ledende forbindelse med hjelpeelektroden og er anordnet slik at bunten blir avbøyet og en større eller mindre del av bunten treffer hjelpeelektroden. En del av elektrodesystemet hvor dette er tilfelle er vist på fig. 9. På denne figur er de hjelpeelektroder betegnet med 60, 61, 62 og 63 som er forbundet med trådene 64, 65, 66 og 67. Elektronbunten er betegnet med 68. Hved hjelpeelektrode har herunder en tverrvegg 69, 70, 71 og 72 som strekker seg sidelengs fra elektronbunten 68. På grunn av potensialet på delene 69 til 72 blir bunten avbøyet. Bak hjelpeelektroden er det anordnet en fangelektrode 73. Potensialet for hver gittertråd og således potensialet for avbøyningsdelene 69 til 72 bestemmer da hvilken del av elektronbunten skal treffe hjelpeelekrodene 60 til 63 og hvilke deler treffer fangelektroden. Det er klart at gittertrådenes 64 til 67 potensialt av denne grunn blir praktisk talt uavhengig av ut-ladningsstrømmen da det innstiller seg en likevekt. Elektroden 73 er selvfølgelig ikke absolutt nødvendig, men man vil i alminnelighet streve etter å hindre at de elektroner som ikke oppfanges av hjelpeelektroden skal sveve fritt omkring i røret. Konstruksjonen i henhold til fig. 9 kan selvfølgelig forandres slik at buntens til-leggsavbøyning skjer i samme retning som den retning hvori rekken av hjelpeelektroder blir avtastet. For å oppnå dette kan man anbringe hjelpeelektrodens avbøy-ningstverrvegger på den annen side av denne elektrode.

Hittil er beskrevet en anordning hvor styringen av utladningens styrke blir gjennomført i det første system. Det er imidlertid også mulig å la styringen finne sted i det annet system. Dette har den fordel at det ikke kreves noen spesielle forholdsregler for å gjøre potensialet på trådene i det første gitter uavhengig av ut-ladningsstrømmen, da trådene i det første gitter i ethvert tilfelle er forbundet med en sekundæremisjonselektrode. På samme måte som ved styringen i det første system, kan man også ved det annet system styre på et gitter i elektronsprøyten eller ved hjelp av et ytterligere avbøyningssystem som befinner seg ved siden av hjelpeelektrodene eller ganske nær elektronsprøyten, idet potensialet for dette avbøyningssystem som er betinget av det til dette system førte styrkestyresignal, bestemmer den del av elektronstrålen for den annen elektron-sprøyte som treffer hjelpeelektroden. Jo større den del er, desto lavere synker potensialet for den med hjelpeelektroden forbundne gittertråd. På samme måte som ved styringen i første system kan man av-bøye elektronstrålen ved hjelp av tilleggs-avbøyningssystemet i en retning som ikke dekkes av den retning som bunten får som følge av det annet, denne elektronsprøyte tilhørende avbøyningssystem, og fortrinsvis loddrett på den førstnevnte retning. Begge retninger kan dog dekke hverandre. Ved alle de beskrevne fremgangsmåter til styring av utladningens styrke hvor signaler blir tilført en elektrode i det annet system, er det mulig å benytte eller ikke benytte sekundæremisjon. Det vesentlige er bare at mengden av elektroner som tilføres git-tertråden skal være avhengig av styrkestyresignalet. Også ved styring i det annet system kan man benytte en foranderlig sekundæremisjonsfaktor enten ved forandring av innfallsvinkelen for den annen bunt på en sekundæremisjons-hjelpeelektrode eller ved forandring av sekundær-emisjonsf aktoren over denne overflate.

De beskrevne anordninger og utlad-ningsrør lar seg meget godt anvende til gjengivelse av fjernsynsbilder. Herunder blir begge satser gittertråder innkoplet enten ved såkalte trinnspenninger eller ved sagtannspenninger som blir tilført avbøy-ningssystemene for begge sprøyter. Disse spenninger blir herunder synkronisert med de innkommende synkroniseringspulser. Det er herunder fordelaktig å gjøre antallet gittertråder lik antallet linjer i det bilde som skal gjengis. Under skrivningen av en enkelt linje kan man i dette tilfelle alltid anvende den samme gittertråd. Overgan-gen av elektronbunten fra en gittertråd til den følgende kan herunder synkroniseres ved hjelp av linjesynkroniseringspulser. Da får man det minst mulige antall gittertråder.

Man kan gjøre et rør i henhold til oppfinnelsen skikket til gjengivelse av farge-bilder.

Hertil kan man anvende det hittil beskrevne system med flerdobbelte gitre. For det meste blir det anvendt tre primær-farger og nedenfor vil for enkelhets skyld bli beskrevet et slikt system.

I alminnelighet er det ikke nødvendig

å sørge for det tredobbelte antall tråder for begge gitre. Det er tilstrekkelig å tredoble antallet tråder for ett av gitterne. Det sees at man ved dette gitter også kan bruke tre elektronstråler og på denne måte kan gjen-

gi hver farge for seg. Et slikt utladningsrør er dog forholdsvis komplisert. En enklere løsning er mulig. Man bruker normalt her-

til to elektronsprøyter, tredobler antallet tråder i første gitter og kopler alltid inn tre ved siden av hverandre liggende tråder for første gitter. Disse tre tråder er for-synt med tre på forskjellig måte lysende materialer som ved elektronbombardement frembringer primærfargene, eller trådene virker sammen med tre liknende elektroluminescerende stoffer. Når sekundæremisjonselektroden for det første gitter for alle de til en eneste farge svarende tråder har en felles motelektrode, kan man sammenbygge p-t samtidigvirkende gjengiver-system, og styrkestyreelektroden for det annet system blir tilført et signal for hel-hetsbelysningen.

Hvis Ey betegner helhetslyssignalet og Er, Eg og Eb styrkesignalene for de forskjellige farger, så blir motelektroden for det første system tilført signalene Er-Ev, Eg-Ey, henholdsvis E,,-E . Styrkestyresignalet for det annet system blir tilført signalet Ey. Mellom trådene får man da nettopp spenningen Er, Eg og Eb.

Claims (31)

1. Elektrisk utladningsrør med en bil-

ledflate hvorpå enkelte punkter kan bringes til å lyse opp, karakterisert ved at ut-ladningsrøret (26, 40) består av en første del omfattende et praktisk talt flatt første gitter som bare har tråder (27) som ikke skjærer hverandre, en rekke sekundæremisjonselektroder (28, 29, 30, 31), hvis antall er lik antallet tråder i gitteret, og som er umiddelbart forbundet med hver sin av disse tråder, en første elektronsprøyte som frembringer en elektronstråle (39) som ved hjelp av et første avbøyningssystem avtaster rekken med sekundæremisjonselektroder (28, 29, 30, 31), slik at spenningen på de tilhørende tråder økes, en motelektrode (34) til oppfangning av de utsendte sekundærelektroner, et praktisk talt parallelt med første gitter anordnet annet gitter som bare har tråder som ikke skjærer hverandre, og hvorav hver tråd krysser alle tråder i det første gitter, en rekke ikke sekun-dæremitterende hjelpeelektroder (41, 42, 43), hvis antall er lik antallet tråder i det annet gitter, og som er umiddelbart forbundet med disse tråder, en annen elektron-sprøyte som frembringer en elektronstråle (48), som ved hjelp av et annet avbøynings-system avtaster rekken med hjelpeelektroder (41, 42, 43), slik at spenningen på de til-hørende tråder minsker, og midler ved hjelp av hvilke det frembringes lys når det opptrer en spenningsforskjell mellom trådene i det første gitter og trådene i det annet gitter (fig. 5 og 6).

2. Elektrisk utladningsrør med en billedflate hvorpå enkelte punkter kan bringes til å lyse opp, karakterisert ved' at utlad-ningsrøret (26, 40) består av en første del omfattende et praktisk talt flatt første gitter som bare har tråder (27) som ikke skjærer hverandre, en rekke sekundæremisjonselektroder (28, 29, 30, 31), hvis antall er lik antallet tråeder i gitteret, og som er umiddelbart forbundet med hver sin av disse tråder, en første elektronsprøyte som frembringer en elektronstråle (39) som ved hjelp av et første avbøyningssystem avtaster rekken med sekundæremisjonselektroder (28, 29, 30, 31), slik at spenningen på de tilhørende tråder økes, en motelektrode (34) til oppfangning av de utsendte sekundærelektroner, et praktisk talt parallelt med første gitter anordnet annet gitter som bare har tråder som ikke skjærer hverandre, og hvorav hver tråd krysser alle tråder i det første gitter, en rekke sekundær-emitterende hjelpeelektroder (50), hvis antallet er lik antallet tråder i det annet gitter, og som er anordnet overfor endene av trådene i det annet gitter,, en annen elek-tronsprøyte som frembringer en elektronstråle (51) som ved hjelp av et annet av-bøyningssystem avtaster rekken med hjelpeelektroder (50), slik at den fra disse ut-gående sekundæremisjon minsker spenningen på de tilhørende tråder i det annet gitter, og midler ved hjelp av hvilke det frembringes lys, når det opptrer en spenningsforskjell mellom trådene i det første gitter og trådene i det annet gitter (fig. 5 og 7).

3. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1 eller 2, karakterisert ved at trådene i det minste for ett gitter alle løper innbyrdes parallelle.

4. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at trådene i det første gitter og trådene i det annet gitter krysser hverandre loddrett (fig. 1 og 4).

5. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at i det minste den ene av de to elektron-sprøyter er anordnet slik at elektronstrålen praktisk talt forløper parallelt med gitterflaten (fig. 4).

6. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2, 3, 4 eller 5, karakterisert ved at i det minste en av de to elektronstråler er båndformet (fig. 5, 6 og 9).

7. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, karakterisert ved at sekundæremisjonselektrodene utgjør en del av trådene i det første gitter (fig. 4).

8. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 7, karakterisert ved at sekundæremisjonselektrodene består av de avbøyede ender av gittertrådene.

9. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, karakterisert ved at hjelpeelektrodene utgjør en del av trådene i det annet gitter.

10. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 9, karakterisert ved at hjelpeelektrodene består av de avbøyde ender av gittertrådene.

11. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 9 eller 10, karakterisert ved at hjelpeelektrodene (60, 61, 62, 63) har en del (69, 70, 71, 72) som strekker seg i elek-tronbuntens (68) retning og virker avbøy-ende på denne og således bestemmer den del av elektronstrålen som skal falle på de innkoblede hjelpeelektroder, idet det er anordnet en tilleggselektrode (73) som opp-fanger den del av elektronstrålen som ikke faller på hjelpeelektroden (fig. 9).

12. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2 eller 11, karakterisert ved at den første del av utladningsrøret har et ytterligere avbøyningssystem (59) som be- stemmer hvilken del av elektronstrålen (58) fra den første elektronsprøyte skal treffe de innkoblede sekundæremisj onselektroder (fig. 8).

13. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 eller 10, karakterisert ved at den annen del av ut-ladningsrøret har et ytterligere avbøy-ningssystem som bestemmer hvilken del av elektronstrålen fra den annen elektron-sprøyte skal treffe den innkoblede hjelpeelektrode.

14. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 12, karakterisert ved at det ytterligere avbøyningssystem befinner seg nær ved elektronsprøyten og avbøyer elektronstrålen i en retning som ikke faller sammen med den retning som bunten i henhold til det annet, denne elektronsprøy-te tilhørende avbøyningssystem følger, og som fortrinnsvis er loddrett på den første retning.

15. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 13, karakterisert ved at det ytterligere avbøyningssystem befinner seg nær ved elektronsprøyten og avbøyer elektronstrålen i en retning som ikke faller sammen med den retning som bunten i henhold til det annet avbøyningssystem som tilhører denne elektronsprøyte følger, og som fortrinnsvis er loddrett på den før-ste retning.

16. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 2 eller 11, karakterisert ved at den første elektronsprøyte har et styregitter.

17. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 eller 10, karakterisert ved at den annen elektron-sprøyte har et styregitter.

18. Elektrisk utladningsrør i henhold til en eller flere av de foranstående påstander, karakterisert ved at det mellom begge gittre befinner seg elektroluminescerende materiale.

19. Elektrisk utladningsrør i henhold til en eller flere av påstandene 1, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 eller 17, karakterisert ved at det på trådene i det første gitter er an-bragt luminescerende materiale, og at trådene i det annet gitter er laget slik at de under påvirkning av en spenningsforskjell mellom de innkoblede tråder i gitterne kan emittere elektroner som bringer det lumi-niscerende materiale til å lyse.

20. Elektrisk utladningsrør i henhold til en eller flere av påstandene 1—17, karakterisert ved at trådene i det første gitter er overtrukket med fotoemitterende materiale, og at trådene i det første gitter er dekket med luminescerende materiale.

21. Elektrisk utladningsrør i henhold til en eller flere av påstandene 1—17, karakterisert ved at utladningsrøret inneholder gass som står under et slikt trykk at det på grunn av spenningsforskjell mellom to tråder i de to gitre i krysningspunktet mellom disse tråder opptrer en lysende gassutladning.

22. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til en eller flere av de foranstående påstander, karakterisert ved at det første avbøyningssystem blir tilført et elektrisk signal som bestemmer hvilken tråd i det første gitter skal innkobles, at mot elektroden (34) tilføres en positiv forspenning (Vi) og det annet avbøynings-system et elektrisk signal som bestemmer hvilken tråd i det annet gitter blir innkob-let,

23. Anordning i henhold til påstand 22, karakterisert ved at hver tråd i det første gitter over en høyohmig motstand er forbundet med et felles punkt med positiv forspenning (V2) som er lavere enn (Vi).

24. Anordning i henhold til påstand 22 eller 23, karakterisert ved at hver tråd i det annet gitter over en høyohmig motstand er forbundet med et felles punkt med positiv forspenning (V3).

25. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til påstand 2, 3, 4, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at den mellom de to innkoblede tråder i gitrene frembragte lysmengde blir bestemt av et signal som til-føres den felles motelektrode med en positiv forspenning (Vi).

26. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til påstand 12, 13, 14 eller 15, karakterisert ved at den mellom to innkoblede tråder i gitrene frembragte lysmengde bestemmes av et signal som tilfø-res det ytterligere avbøyningssystem.

27. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til påstand 16 eller 17, karakterisert ved den mellom de to innkoblede tråder i gitrene frembragte lysmengde er bestemt av et signal som tilføres styregitteret i elektronsprøyten.

28. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til påstand 20, karakterisert ved at det innenfor eller utenfor ut-ladningsrøret befinner seg en strålekilde med konstant styrke, hvilken strålekilde bevirker emisjonen fra det fotoemitterende materiale.

29. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 2, 3, 4, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at det på trådene i det første gitter i regelmessig rekkefølge finnes luminescerende stoffer som lyser opp i forskjellige farver ved elektronbombardement, og at alle sekundæremisjonselektroder for trådene i det første gitter for samme farve har en felles motelektrode.

30. Elektrisk utladningsrør i henhold til påstand 2, 3, 4, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at trådene i det første gitter i regelmessig rekkefølge samvirker med elektroluminescerende stoffer som lyser opp i forskjellige farver, og at alle sekundæremisjonselektroder for trådene i det første gitter for den samme farve har en felles motelektrode.

31. Anordning med et elektrisk utlad-ningsrør i henhold til påstand 29 eller 30, karakterisert ved at elektronstrålen for den første sprøyte samtidig innkobler det samme antall tråder i det første gitter som det finnes luminescerende stoffer, at hver motelektrode tilføres et farvestyrkesignal, og at styrkestyreelektroden for det annet system tilføres et helhetsbelysningssignal.