DE884652C - Fernsehsenderoehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehsenderöhren derjenigen Bauart, bei welcher ein Schirm durch einen Strahl von langsamen Elektronen aus einem entgegengesetzt angeordneten Elektronenerzeuger abgetastet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung verbesserte Mittel, um durch Sekundärelektronenvervielfachung den Teil des Hauptabtaststrahles zu verstärken, welcher den Schirm nicht erreicht, aber zu dem Elektronenerzeuger als modulierter Rückkehrstrahl zurückkommt und die Signale erzeugt.

Bei den bisherigen Röhren dieser Art sind die im folgenden als Dynoden bezeichneten Prallanoden der Vervielfacherstufen symmetrisch vor dem Elektronenerzeuger oder asymmetrisch an einer Seite seiner Achse angeordnet. Die symmetrische Anordnung mit Dynoden vor dem Elektronenerzeuger ist nur beschränkt brauchbar wegen der Einflüsse der Stufen auf den Kathodenstrahl und der folgenden Stufen auf die erste Stufe, die die kritischste ist. Auch der asymmetrische Typ ist Beschränkungen unterworfen, die von der Schwierigkeit herrühren, den Rückkehrstrahl durch die Eintrittsnäche in den Vervielfacher zu richten.

Wo Gitter vor einer zweiten, plan parallel und außerhalb der ersten Dynode angeordneten Dynode vorgesehen sind, um die Sekundärelektronen zu beschleunigen oder zu sammeln, bewegt sich ein Teil der Elektronen nicht im wesentlichen senkrecht zu den Gittern und wird von den Gitterdrähten auf-

gefangen, anstatt durch die Maschen zu gehen und die zweite Dynode zu beaufschlagen. Dadurch wird die Verstärkung der ersten Stufe über dem Bereich ungleichförmig gemacht, wo die Sekundärelektronen aus diesem Teil der ersten Stufe von dem Gitter aufgefangen werden. Dieser Effekt tritt in Form von hellen und dunklen Ringen in dem übertragenen Bild in Erscheinung. Ferner wird dadurch die Vervielfachung der Elektronen vermindert. ίο Diese unerwünschten Effekte werden in gewissem Ausmaß durch Verwendung von einer oder mehreren zylindrischen Anoden vor den Dynoden vermindert, die auf einem höheren Potential als die zugehörige Dynode gehalten werden. Diese An-Ordnung ist jedoch schwerfällig und erfordert zusätzliche Kontakte und Isolatoren in der Röhre und stellt keine befriedigende Gesamtlösung dar.

Die Erfindung bezweckt, eine Fernsehvervielfacherröhre der Bauart mit Sekundärelektronenvervielfachung zu schaffen, die mehrere axial ausgerichtete Vervielfacherstufen mit solchem Aufbau besitzt, daß ein größerer Anteil der von der vorhergehenden Stufe emittierten Sekundärelektronen gesammelt wird, als dies bisher der Fall war. Weiterhin bezweckt die Erfindung, einen Vervielfacher zu schaffen, der im Aufbau einfach, leicht einzustellen und zu betreiben ist und es gestattet, jede gewünschte Stufenzahl anzufügen, ohne die Arbeitsweise der ersten oder kritischsten Stufe zu beeinflussen.

Ferner bezweckt die Erfindung, die Elektronen aus dem gesamten Bereich des Kathodenstrahl s symmetrisch herauszuziehen, ohne besondere Elektroden oder kritische Einstellungen anzuwenden und die Zufügung einer erwünschten Zahl von Stufen zu gestatten, ohne den Entwurf der Teile zu ändern.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Herstellung eines Vervielfachers mit einem vergleichsweise großen Bereich für den Eintritt der Sekundärelektronen und einer gleichförmigen Gesamtverstärkung über dem Eintrittsbereich.

Ferner bezweckt die Erfindung die Herstellung

von Elektronenvervielf achern mit verminderter Störwirkung der Gitter oder Schirme, insbesondere desjenigen, durch welches die Elektronen der ersten Anode hindurchgehen sollen.

Die Erfindung bezweckt ferner den Bau einer Fernsehsenderöhre, bei welcher nur die Dynode " der ersten Vervielfacherstufe vor dem Elektronenerzeuger angeordnet ist und die Dynoden der zusätzlichen Vervielfacherstufe oder -stufen um den Elektronenerzeuger herum hinter der ersten Dynode angeordnet sind.

Schließlich bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Fernsehsenderöhre der' Bauart- mit Vervielfacher und langsamen Elektronen, die eine größere und gleichmäßigere Sekundärelektronenverstärkung und · eine minimale Verzerrung des verstärkten Signals aufweist.

■ Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von ■Äusführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.

Fig. ι ist eine schematische Darstellung der Röhre im Längsschnitt, der mittlere Teil ist herausgebrochen;

Fig, 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Gitter-Dynoden-Anordnung der Fig. r;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 5 bis 7 zeigen abgeänderte Ausführungen mit verschiedenen Formen der Enddynoden in beispielsweiser Anwendung bei einem zweistufigen Vervielfacher.

Im allgemeinen wird bei einer Fernsehsenderöhre gemäß der Erfindung ein Strahl mit verhältnismäßig langsamen Elektronen unter Verzögerung auf einen lichtempfindlichen Mosaikschirm gerichtet, auf welchem ein optisches Bild erzeugt wird, und ein Teil des von den elektrostatischen Ladungen auf den Elementen des Mosaikschirms modulierten Strahles kehrt nach Beschleunigung in die Nähe des Elektronenerzeugers zurück und trifft auf eine Elektrode mit einer öffnung zur Formung des Strahles auf. Diese Elektrode stellt eine Anode des Elektronenerzeugers dar, und die dem Schirm zugewendete Fläche bildet die erste Elektrode mit Sekundäremission, die Dynode eines Elektronenvervielfachers. In einer solchen Röhre kehrt der Strahl beschleunigt von dem Schirm zurück, wo ein Teil der Elektronen aus dem Strahl durch die direkt oder indirekt auf dem Schirm durch das optische Bild erzeugten elektrostatischen Ladungen entfernt wird, und die Bahnen des Strahles sind im wesentlichen, jedoch nicht genau dieselben wie die Bahnen des Ausgangsstrahles, der verzögert auf den Schirm gerichtet wird. Die Rückkehrbahnen weichen also etwas von den Ausgangsbahnen ab und können je nach der Ablenkung in irgendeinem Augenblick an verschiedenen Punkten Kreise um die Ausgangsbahnen bilden. Der größere Teil der rückkehrenden Elektronen trifft auf die Dynode der ersten Vervielfacherstufe und sehr wenige gehen durch die Strahlbegrenzungsöffnung, und zwar wegen deren kleinen Durchmessers und wegen der Divergenz zwischen der Ausgangs- und der Rückkehrbahn.

Die mit einer Öffnung versehene Dynode besitzt eine dem Schirm zugewendete Oberfläche mit einer hohen sekundären Emissionsfähigkeit, und die durch den Aufstoß des Rückkehrstrahles erzeugten Sekundärelektronen werden von einem Körper mit Sekundäremission aufgenommen, der in bezug auf die Strahlbahn symmetrisch angeordnet ist und weitere Sekundärelektronen erzeugt, die in die nächste Vervielfacherstufe gehen. Eine höhere Sekundäremission kann erzielt "werden, indem man eine weitere Dynode in die Bahnen der Sekundärelektronen aus der zweiten Dynode einfügt.

Die von den Dynoden emittierten Sekundärelektronen haben eine relativ niedrige Anfangsgeschwindigkeit und werden leicht von dem elektrostatischen Feld beeinflußt, das je nachdem zwischen einer Dynode und einer Sammelelektrode oder der vorhergehenden Dynode erzeugt wird. Insbesondere haben

die von der Dynode 21 ausgehenden Sekundärelektronen eine niedrige Anfangsgeschwindigkeit und werden daher von den kleinen Pötentialgradienten der zweiten Dynode beeinflußt. Folglich können diese Sekundärelektronen leicht gesammelt werden, ohne hohe Potentialgradienten in die Bahn des Elektronenstrahles· einzuführen.

Obwohl die Erfindung nicht auf die Anwendung bei einer besonderen Röh-renform beschränkt ist,

ίο wurde in Fig. ι beispielsweise gezeigt, wie die Erfindung bei einer Röhrenform Anwendung finden kann, bei welcher ι den Kolben aus Glas oder anderem geeignetem Material bezeichnet, der die übliche Metallgrundplatte 2 mit der geeigneten Isolierung besitzt, durch welche die Anschlüsse der Elektroden zu dem äußeren Stromkreis geführt sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind jedoch die verschiedenen Verbindungen, die normalerweise durch diese Grundplatte geführt sind, in der Zeichnung an der Seite der Röhre herausgeführt. Eine Ablenkvorrichtung 3 ist auf dem Kolben 1 angeordnet und kann auf ihm durch die Zugstange 4 eingestellt werden. Diese Ablenkvorrichtung enthält eins Spule, die ein elektromagnetisches Feld senkrecht zu der Zeichenebene für die horizontale Abtastung, und eine weitere Spule, die ein Feld im rechten Winkel dazu für die senkrechte Abtastung erzeugt. Eine Feldspule 5 umgibt die Ablenkvorrichtung und erstreckt sich von einem Punkt jenseits des schirmseitigen Endes der Röhre in Richtung auf den Elektronenerzeuger in solcher'Entfernung, daß sie ein axiales Bündelungsfeld hervorbringt, in welches die Ablenkfelder völlig eingebettet sind. Eine weitere Feldspule 6 kann sich von einem Punkt innerhalb des axialen Feldes der Spule 5 bis zu einem Punkt erstrecken, der annähernd neben dem Ende des Elektronenerzeugers liegt. Diese Spule erzeugt ein Feld senkrecht zu dem axialen Feld der Spule S, das durch Verdrehung eingestellt werden kann, um eine mechanische Falschausrichtung des Elektronenerzeugers in der Röhre auszugleichen.

Der Kolben 1 besitzt an dem schirmseitigen Ende einen vergrößerten Durchmesser und umgibt eine halbdurchsichtige Photokathode 7 der üblichen Art.

Ein Anodenring 10 neben der Photokathode dient als elektrostatisches Beschleunigungsfeld, das, in Verbindung mit dem axialen Magnetfeld der Spule 5, die aus der Photokathode 7 ausgetretenen Elektronen auf dem Schirm 11 durch das Schirmsieb 12 fokussiert. Der Schirm 11 kann von der Art sein, die einen außerordentlich dünnen Glas- oder keramischen Film von nur so großer Leitfähigkeit aufweist, daß er senkrecht zu dem Schirm eine Leitung gestattet, jedoch wegen seiner Dünnheit für den Stromfluß rechtwinklig dazu einen Isolator bildet. Ein Metallrahmen 12' hält den Schirm 11 und das Sieb 12 und ist mit dem Rahmen leitend verbunden. Vor dem Schirm 11 und dicht benachbart ist ein Verzögerungsring oder eine Linse 13 angeordnet, die annähernd an demselben Potential liegt wie der Schirm.

Während die Elektroden in dem schirmseitigen Ende der Senderöhre, wie beschrieben, verschiedene Potentiale aufweisen können, sei beispielsweise erwähnt, daß der Anschluß 14 der Photokathode mit — 35° V, der Anschluß 15 des Photokathodenringes 10 mit —100 V und der Anschluß 16 für den Schirm 11 sowie der Anschluß 17 des Verzögerungsringes 13 mit dem Potential Null verbunden werden können. Diese Anschlüsse sind gewöhnlich durch 7<? die Abdichtungen bei 18 durch den Isolierring 18' herausgeführt, jedoch wurden sie zur Vereinfachung der Darstellung in der Zeichnung durch die Seitenwand des erweiterten Endes des Kolbens 1 herausgeführt. Die Elektroden 10 und 13 und der Rahmen 12' werden in geeigneter Weise getragen und in Abstand gehalten, jedoch ist dies für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich und daher in der Zeichnung nicht dargestellt.

Es sei nun das Ende der Röhre beschrieben, in dem sich der Elektronenerzeuger befindet, auf welchen sich die Erfindung insbesondere bezieht. Die Kathode 19 des Elektronenerzeugers kann indirekt geheizt sein, jedoch sind die Heizeinrichtungen nicht dargestellt. Sie kann auch von irgendeiner anderen erwünschten Art sein. Diese Kathode kann geerdet werden. Die Kathode wird von der Steuerelektrode 20 umgeben, die die übliche Öffnung neben, dem emittierenden Ende der Kathode aufweist. Das Steuergitter wird mit Abstand von der ersten Anode umgeben, deren äußere Endfläche als erste Dynode 21 der Vervielfacherstufe wirkt. Das Ende der ersten Anode besteht aus einer Scheibe mit einem kleinen Loch 22, durch welches die Elektronen geschleudert und auf den Schirm 11 mit Verzögerung gerichtet werden. Diese Öffnung ist natürlich stark vergrößert dargestellt. Gewöhnlich besitzt sie nur etwa 0,006 cm Durchmesser. Die Scheibe der Dynode 21 bildet vorzugsweise ein Stück mit der Hülse 23, um welche ein isolierender Mantel 24 angeordnet ist, der beispielsweise aus Glas besteht. Dieser Mantel kann jedoch auch weggelassen, und die Isolierung durch einen Luftraum erreicht werden. Mehrere Dynoden 25, 26, 2j und 28 umgeben den Elektronenerzeuger in passenden Abständen und werden durch nicht dargestellte Mittel örtlich gehalten, oder sie können auf dem Mantel 24 durch starken Reibungskontakt befestigt sein. Es sind verschiedene andere Weisen anwendbar, um die Dynoden in gegenseitigem Abstand zu halten no und zu tragen, z. B. an ihrem Umfang. Diese zusätzlichen Dynoden bilden die zweite, dritte, vierte und fünfte Vervielfacherstufe, jedoch wurde nur ein Beispiel dargestellt, und es kann eine geringere oder größere Anzahl dieser Stufen vorgesehen werden. Die besondere Bauart der Dynodeneinheiten 25, 2,6', 27 und 28 wird spater beschrieben. Alle Dynoden können Oberflächen mit hoher Emissionsfähigkeit für eine wirkungsvolle Erzeugung von Sekundärelektronen durch Elektronenstoß besitzen.

Eine Sammelanode 29 des Maschen- oder Siebtyps ist vor der letzten Vervielfacherdynode 28 angeordnet, um die von dieser emittierten Sekundärelektronen aufzunehmen. Diese Sammelelektrode wird mit einem Ende des Widerstandes 30 ver-

bunden, dessen anderes Ende an ein hohes Potential angeschlossen ist. Das Gitter der Verstärker- oder Signalröhre 31 ist mit dem sammelseitigen Ende des Widerstandes- 30 über einen passenden Kondensator 32 verbunden, und der übliche Ableitewider-■stand-33 kann Gitter und Kathode dieser Röhre verbinden. Die Anode der Röhre 31 kann mit der Stromquelle + B und mit zusätzlichen Verstärkern für die Übertragung zu dem Empfangsende des to Fernsehkreises oder zu irgendeiner anderen Einrichtung für den Empfang der Signale verbunden sein.

Die Ringanode 34 erstreckt sich von der Nähe der Rückseite der Dynode 21 gegen das· schirmseitige ¹S Ende der Röhre über eine solche Entfernung, daß sie die Vervielfacherstufen gegen die Spannung des Wandbelages abschirmt, und kann gemäß der Erfindung dasselbe Potential erhalten wiie die erste Dynode.

Die gebräuchliche Wandbelagelektrode 36 kann sich von dem neben dem Ring 34 gelegenen Punkt an dem Kolben bis zu einem neben der Verzögerungslinse 13 gelegenen Punkt erstrecken, und sie kann sich in den erweiterten Teil des Kolbens an dem schirmseitigen Ende der Röhre, wie dargestellt, ausdehnen. Diese Wandbelagelektrode kann wie üblich ein auf dem Kolben .niedergeschlagener Metallfilm sein.

Während die Wandbelag- und die verschiedenen zu dem Elektronenerzeuger gehörenden Elektroden und Dynoden, wie beschrieben, verschiedene erwünschte Potentiale haben können, sei beispielsweise erwähnt, daß der Widerstand 30 mit einem solchen Punkt des Potentiometers oder Belastungs-Widerstandes R verbunden werden kann, daß er eine Spannung von 1500 V erhält. Die letzte Dynode 28 kann mit einem Potential von 1450 V,-die Dynode 27 mit iiooV, die Dynode26 mit 800 V, die Dynode 25 mit 500 V, die Dynode 21 und der Ring 34 mit 220 V, die Wandbelagelektrode 36 mit 127 V und der Steuerelektrodenwiderstand 20 mit —10 V verbunden werden. Der Punkt des Belastungswiderstandes mit der Spannung Null wird geerdet. Die Anschlüsse 14, 15, 16 und 17 für die Elektroden an *5 dem Stirnende der Röhre können auch an den Belastungswiderstand R angeschlossen werden.

Nach der allgemeinen Beschreibung des Aufbaues der Senderöhre wird nun der besondere Aufbau der Dynodeneiriheiten 25, 26 und 27 beschrieben. So Die Dynodeneinheiten 25, 26 und 27 haben vorzugsweise denselben Aufbau,' Jede besteht aus einer Metallplatte mit einer Sekunldärelektronen emittierenden Oberfläche, und jedle ist so ausgebildet, daß die vor ihr emittierten Elektronen durch sie hindurch ziu dem rückwärtigen Ende der Röhre (linkes Ende in Fig. I und 3) gehen können. Direkt mit ihnen verbunden ist ein Schirmelement für die Steuerung der Feldverteilung in der Nähe der Dynode. Die Einzelheiten sind bei dem Maßstab der Fig. 1 nicht ganz verständlich, weshalb Fig. 2 die Dynodeneinheit stark vergrößert darstellt, und zwar etwa im vierfachen Maßstab der Fig. v. Die in Fig. 2 mit 25 bezeichnete Dynode ist aus Blech eines geeigneten Metalls, z. B. einer Silber-Magnesium-Legierung, ge- stanzt, so daß sie eine große Anzahl, in der Darstellung 32, annähernd radiale Blätter oder Schaufeln 37 besitzt, die durch Schlitze 38 getrennt sind. Diese Schaufeln werden mit den Schlitzen 38 (vgl. auch Fig. 4) an der dem Uhrzeigersinne entgegengesetzten Seite 39 herausgedrückt, während die im Uhrzeigersinne gelegene Seite 40 von dem Stanzwerkzeug nicht verformt wird. Diese Flügel sind zu der Scheibenebene in einem Winkel geneigt, und die Neigungsrichtung ist vorzugsweise bei aufeinanderfolgenden Dynoden umgekehrt, so daß für die durch die Schlitze zwischen den Flügeln hindurchgehenden Elektronen ein gewundener Weg gebildet wird. Vorzugsweise ist dieser Schnitt so gebaut, daß das äußere oder am Umfang gelegene Ende 41 und das ⁸Q innere Ende 42 der Schaufeln mit dem Außenring 43 und dem inneren Ring 44 zusammenhängend bleiben. Ohne daß es ein beschränkendes Merkmal wäre, wird vorzugsweise der -Winkel α zwischen den Schaufeln 37 und der Ebene der Ringe 43, 44 etwa 30⁰ gemacht. Abwechselnde Scheiben haben, wie erwähnt, in entgegengesetzter Richtung geneigte Schaufeln, so daß für die Elektronenbewegung kein gerader offener Weg durch nebeneioanderliegende Dynoden gegeben ist. Dadurch wird erreicht, daß die Elektronen nach Durchlaufen eines- Schlitzes auf die Schaufel der folgenden Anode auf treffen.

Um eine Dynode gegen eine vorhergehende Dynode abzuschirmen, ist ein Drahtgeflecht oder Sieb 45 an der Seite der Dynodeneinheit angebracht, die die Elektronen von der vorhergehenden Stufe aufnimmt. Beispielsweise wird das Sieb auf der zweiten Dynode an der Seite vorgesehen, welche Elektronen von der ersten Dynode empfängt. Dieses Drahtgeflecht erhält das Potential der zugehörigen Dynode und kann daher direkt in einem Tragrahmen oder Band 46 aus Metall angebracht werden, mit welchem die Dynode leihend verbunden ist. Um der Dynode und dem Sieb Starrheit zu verleihen, werden sie vorzugsweise an Drahitringen 47 bzw. 48 angebracht, mit welchen sie durch leichte Punktsohweißung oder auf andere Weise verbunden werden können. Diese Ringe haben solchen Durchr mes'ser, daß sie dicht in dem Metallband oder Ring 46 eingepaßt sind und die drei Teile zusammen durch Punktschweißunig oder auf andere Weise befestigt werden können.

Beispielsweise sei erwähnt, daß gute Ergebnisse mit Senderöhren bei Verwendung von Metall mit einer Dicke von 0,013 ^mm erzielt wurden, aus dem die Dynode gestanzt wird, wobei der Umfangsrand um einen Drahtring 47 von 0,08 mm Durchmesser gebördelt wird. Der Ring 48, an welchem das Sieb befestigt wird, kann auch aus gleichartigem Draht gemacht werden, und das Sieb 45 kann durch Flech- laq ten von Drähten von 0,003 mm Durchmesser hergestellt werden, mit Öffnungen zwischen den Drähten in einem Gesamtanteil von etwa 90% der Siebfläche, so daß sie keine nennenswerte Anzahl der Elektronen abfangen. Dies entspricht einer Standardform eines handelsüblichen Siebes,

Die letzte Vervielfacherdynode 28 ist eine ebene Metallscheibe und besitzt keine der in Fig. 2 gezeigten Schaufeln. Dies geschieht, weil die von der letzten Stufe emittierten Sekundärelektronen zu dem benachbarten Sieb 29 zurückgezogen werden, das in diesem Falle von der Dynode 28 isoliert ist. Dieser Sammelschirm kann, wie in Fig. 3 gezeigt, in einem Drahtring angebracht und auf irgendeine Weise vor der Dynode 28 so gehalten werden, daß er gegen diese mit Abstand isoliert ist.

Wenn, nur zwei Vervielfacherstufen benutzt

werden, kann die letzte Stufe 28 den Platz der zweiten Stufe 25, wie in.Fig. 1 gezeigt, einnehmen.

Bei der Ausführungsform der Fig. S sind konzentrische Ringe 49 und 50 vorgesehen. Indem man diese auf einem Potential hält, das dem der Enddynode 51 gleich oder etwas geringer ist, kann die Sammlung der Sekundärelektronen durch Anwendung eines gröberen Sammelgitters 52 erreicht

ao werden als das Sieb 29 der Ausführung der Fig. 1. Dadurch wird auch die Anwendung einer geringeren Spannung an dem Sammelsieb möglich.

Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist die Dynode S3 der letzten Stufe so ausgebildet, daß die äußeren und inneren Ringe der Fig. 5 mit ihr ein Stück bilden, und ein feines Sieb 54 mit dem oder annähernd dem Potential der Dynode 53 ist vor dem Sammelsieb 55 angeordnet. Dadurch wird die Anwendung eines noch gröberen Sammelsiebes möglich.

Bei der Ausführung nach Fig. 7 sind die Ringe 49 und 50 der Fig. 5 elektrisch verbunden und erhalten das Potential des Sammlers, so daß sie als Sammelanode dienen. Dadurch kommt ein Sammelsieb ganz in Wegfall.

Bei dem Betrieb der Senderöhre wird ein optisches Bild des fernzusehenden Gegenstandes durch bekannte und nicht dargestellte Mittel auf die Photokathode 7 geworfen, und die von der Kathode emittierten Elektronen werden auf den Schirm 11 infolge der Wirkung des fokussierenden elektromagnetischen Feldes der Spule 5 und des elektrostatischen Feldes der Anode 21 mit hoher Geschwindigkeit fokussiert. Der Schirm emittiert durch den Aufstoß der Elektronen sekundäre Elektronen, und auf der rechten Seite des Schirmes (Fig. 1) wird ein positives elektrostatisches Bild erzeugt. Die positiven Ladungen auf der Oberfläche des Schirmes ändern sich mit der Einzelheit des optischen Bildes auf der Photokathode 7 in an sich bekannter Weise. Die von dem Schirm emittierten Sekundärelektronen werden von dem Sieb 12 gesammelt und gehen nach Erde. Das elektrostatische Bild entsteht fortlaufend während der Bilddauer.

Wegen der extremen Dünnheit des Schirmes· erzeugt das positive elektrostatische Bild auf der rechten Seite des Schirmes 11 (Fig. 1) das gleiche Potentialbild auf der linken Seite. Elektronen aus dem Kathodenstrahl des Elektronenerzeugers werden von der linken Schirmseite angezogen und setzen sie auf das Potential der Erzeugerkathode herab. Während der Dauer der Abtastung eines Bildes fließen die Elektronen durch den dünnen Schirmfilm ab und entladen die positiven Ladungen auf der rechten Seite. Der Schirmfilm wird dadurch zur Aufnahme eines elektrostatischen Bildes für das nächste Bild bereitgemacht. Während der Abtastdauer eines Bildes können die Ladungen auf einem Flächenelement in der Ebene des Schirmfilms nicht zu angrenzenden Flächenelementen abfließen, und zwar wegen des Widerstandes des dünnen Films in dieser Richtung. Der Abstand zwischen den Mitten der Flächenelemente ist viel größer als die Entfernung zwischen den beiden Schirmseiten, so daß der Schirmfilm ein Leiter quer zum Schirm und ein Isolator in der Filmebene ist, insoweit, als die Abtastdauer eines Bildes betrachtet wird.

Wenn die verzögerten Elektronen aus dem Kathodenstrahl die linke Schirmseite auf Kathodenpotential herabsetzen, z. B. längs der Bahn 56, können die verbleibenden Elektronen des Strahles nicht landen und kehren als modulierter Strahl beschleunigt längs der Bahn 57 zu dem Strahlerzeuger zurück, wo sie auf die erste Dynode 21 auf treffen. Der Aufstoß der zurückkehrenden Elektronen schlägt Sekundäelektronen aus der Oberfläche der Dynode heraus und diese werden zu der Rückseite des Strahlerzeugers von dem Potential des Siebes und der Dynode der zweiten Vervielfacherstufe 25 beschleunigt. Auf Grund des großen Prozentsatzes des offenen Siebbereiches und auch wegen der senkrechten Bewegung der Sekundärelektronen treffen sehr wenige auf die Siebdrähte, und die verbleibenden Elektronen beaufschlagen die Schaufeln der Dynode wie bei 59 (Fig. 4). Der Auf stoß schlägt mehr Sekundärelektronen heraus als bei 62. Die die Schaufel verlassenden Sekundärelektronen sind den primären Elektronen, die auf die Schaufeln auftreffen, zahlenmäßig beträchtlich überlegen, und es wurde nur zur Veranschaulichung ein einziges Elektron dargestellt.

Die Sekundärelektronen, wie bei 62, werden von dem Potential der vorhergehenden Dynode, in diesem Falle der Dynode 21, nicht zu der Schaufel zurückgezogen, da das Sieb 45, welches das gleiche Potential wie die Dynodenschaufel 37 hat, die Schaufel gegen dieses Potential abschirmt. Die Elektronen unterliegen daher der Anziehung durch das höhere Potential des Siebes' und der Dynode der dritten Vervielfachereinheit 26 durch die Schlitze 38 hindurch. Der Vorgang wiederholt sich bei dieser Einheit, und die Sekundärelektronen treten durch die Öffnungen 38 zu der vierten Vervielfachereinheit 27 aus, wo die Vervielfachung in gleicher Weise fortgesetzt wird. Schließlich werden die von der Dynode 28 emittierten Sekundärelektronen direkt von dem Sammelsieb 29 angezogen und gehen durch den Eingangswiderstand 30 der Signalröhre 31, welche das Signal in stark vervielfachter Form zu dem Verstärker überträgt.

Der Aufbau und die Anordnung der beschriebenen Vervielfachereinheiten sind besonders leistungsfähig, da sie die Elektronen zu der Rückseite des Strahlerzeugers hin lenken, weg von dem Nahbereich des von dem Strahlerzeuger auf den Schirm gerichteten Kathodenstrahles. Sie können

daher die Wirkung des Strahles 'nicht nachteilig' ■ beeinflussen, und die zweite und die folgenden Stufen beeinträchtigen nicht die kritische erste Stufe, Der Aufbau der Einheiten macht es praktisch möglich, Vervielfacher bequem mit einer gewünschten Stufenzahl zu bauen, da leicht mehr oder weniger Einheiten in ihrer Lage über dem Strahlerzeuger angeordnet werden können. • An Stelle einer Dynode der Scheiben-·' oder ίο Schaufelhauart können andere Formen von gelochten Scheiben oder Maschensieben Verwendung ■ finden. . '

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer besonderen Röhrenform als Ausführüngsbeispiel beschrieben. Sie kann jedoch'bei verschiedenen Arten von Rohren benutzt werden, ohne ihre Zweck- ··-' mäßigkeit einzuschränken. Es lassen .sich verschiedene Ausführungsformen herstellen, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. 20' " .

Claims (10)

1. Patentansprüche:'
2. ^: i, Fernsehsenderöhre, bei welcher ein Elektronenstrahl aus einem eine erste Anode enthaltenden Elektronenerzeuger auf einen Schirm gerichtet wird und' die von diesem nicht auf- ■■<" genommenen Elektronen zu der ersten Anode
3. zurückkehren, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anode die erste Dynode (Prallanode) ■ eines Elektronenvervielf ächers bildet, welcher ·. * wenigstens eine zusätzliche-Dynode enthält, die : koaxial tun den Elektrohenef zeüger und- zu dem ■ rückwer-tigen Teil der ersten Anode 'angeordnet'ist. . . ^;■:■": ; 2. Fernsehsenderöhre nach Anspruch 1, bei welcher die erste Anode eine öffnung aufweist, „ durch welche Elektronen auf den Schirm gerichtet \verden und eine diesem Schirm zugewendete Fläche eine erste' Dynode für rück-' kehrende Elektronen bildet,' dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere weitere Dynoden • ' ^-."" "in einer Kaskade mit Sekundäremission in bezug auf die erste Dynode angeordnet'sind und eine . ' Sammelelektrode zur Aufnahme der Sekundär-' elektronen aus der letzten dieser weiteren Dy- -" noden vorgesehen ist. ·'
4. .:;.-:' 3. Röhre nach Anspruch 2, dadurch gekenn-Λ „■ zeichnet,- daß: die weiteren - Dynoden und die -. Sammelelektrode von 'dem .Schirm: weiter ent-■■;;■ fernt sind als die erste Dynode.· . ^: · ^:. :;.'V \.: -; ■ 4. Röhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- ·"'·-. ' kennzeichnet, daß die weitere Dynode oder weiteren Dynoden und die Sammelelektrode im .wesentlichen parallel zu "der Oberfläche' der ersten Dynode und koaxial zu dieser sowie auf ihrer Rückseite angeordnet sind und daß die Sammelelektrode gitterartig ausgebildet und neben der letzten dieser weiteren Dynoden angeordnet ist. ; -'" ■ : '
5. 5. Röhre nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gitterartige S amme!-" elektrode zwischen· der letzten und der vorletzten Dynode angeordnet ist'.
6. 6". Röhre'nach einem-der'Anspruches bis 5, - dadurch ■ gekennzeichnet, daß die -weiteren Dynoden^:eirien für Elektronen durchlässigen Aufbau besitzen und ein Gitter zwischen "benachbarten Dynoden angeordnet ist und daß jedes Gitter, mit Ausnahme des letzten, mit der rückseitigen Nachbardynode leitend verbunden ist und das letzte Gitter als Sammelelektrode dient,
7. 7. Rohre nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynode oder die Dynoden, mit Ausnahme der ersten Dynode, aus einer Scheibe mit radialen Schaufeln bestehen, die umlaufend aus der allgemeinen Ebene der Dynode: oder Dynoden heraus gebogen, und durch -Schlitze getrennt sind und die beim Bombardement -Sekundärelektronen emittieren.
8. 8. Dynode nach'Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß sie zusammen mit einem mit dem Umfangsrand der' Scheibe verbundenen', leitenden Sieb eine Elektronenvervielfachereinheit bildet. '■-■'■ ■ - . - ' ' - ' ' • ^;
9. 9. Röhre nach Anspruch y' oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichteten Schaufeln annähernd 30⁰ zu der allgemeinen Ebene der Dynode, aus welcher sie herausgehogensin'd, geneigt sind. ' .
10. 10. Fernsehsenderöhre'nach Anspruch "1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der "von dem Kathodenstrahlerzeuger" ausgehende Strahl verzögert wird und auf den Schirm annähernd mit ■ der Geschwindigkeit Null auftrifff und daß'die von dem Schirm nicht aufgenommenen Elektronen so beschleunigt werden, daß 'sie zu der Oberfläche der ersten Dynode zurückkehren und aus dieser- die zur Verstärkung benutzten *» Sekundärelektronen "frei machen. ^; . :;

    11! Röhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das' als Sammelelektrode dienende. Gitter zwischen der ersten' und/der zweiten Dynode angeordnet ist. "_■ ■

    : Angezogene Druckschriften:,

    österreichische Patentschrift Nr.. 125 525.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 5294?. §3