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Hochleistungsempfänger

Dieser höhen- und tropenfeste Empfängertyp (Abb. 8) sollte besonders kleine äußere Abmessungen aufweisen. Es war daher zunächst notwendig, eine sehr helle und scharfe, besonders kurze Kathodenstrahlröhre zu entwickeln, da deren Länge für die Tiefe des Empfängers

maßgebend ist. Die Länge der Röhre läßt sich bei gegebenem Bildformat verringern, wenn es gelingt, den Kathodenstrahl über einen größeren Winkel abzulenken, ohne daß die Randschärfe merklich abnimmt. Es wurde eine Röhre für 12 kV Anodenspannung entwickelt, welche bei einem Schirmdurchmesser von 12 cm eine Länge von nur 30 cm besitzt und einen Strahlablenkwinkel bis zu 60° (± 30°) gestattet. Das Zeilenkippgerät und die Erzeugung der Hochspannung wurden bereits oben erläutert. Das Bildkippgerät mußte gegenüber dem Universalempfänger noch weiter verkleinert werden; es enthält einen Zweiröhren-Multivibrator (RV 12 P 2000), der eine Verstärkerröhre (LV 1) steuert. Die Strahlablenkung erfolgt durch ein neuartiges, besonders kleines Ablenkjoch, bei dem sich der von der Gleichstromkomponente des Sägezahnstroms erzeugte magnetische Gleichfluß innerhalb des Joches, der magnetische Wechselstromfluß hingegen nur über den Ablenkraum schließt.

 

Als Bildschreiber ist das Gerät zum Empfang niederfrequenter Fernsehsignale bestimmt und enthält einen zweistufigen Verstärker, der die Kathodenstrahlröhre mit maximal 150 V Ausgangsspannung steuert. Verstärker und Kippgerät sind an dasselbe Anodenspannungsgerät angeschlossen, dessen Siebmittel sehr knapp bemessen sind. Durch eine Gegenkopplung gelingt es, störende Rückwirkungen des Bildkippgerätes auf den Verstärker zu verhindern. Für den drahtlosen Empfang wird noch ein entsprechendes Zusatzgerät vorgeschaltet.

 

Um trotz einer gedrängten Bauweise den schon im Hinblick auf die Höhe der Anodenspannung erforderlichen guten Isolationszustand auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten, wurde der Empfänger in einem zylindrischen Gehäuse von 170 mm 0 und 370 mm Länge luftdicht eingeschlossen. Da eine ausreichende Wärmeableitung durch Strahlung oder direkte Luftkühlung nicht möglich war, mußte die der Leistungsaufnahme des Empfängers von 50 W entsprechende Wärmemenge durch metallische Wärmeleitung derart nach außen abgeführt werden, daß keine übermäßigen Betriebstemperaturen im Innern auftreten. Die Röhren sind von Aluminiumhülsen umgeben, die in Bohrungen dicker Aluminiumscheiben sitzen, welche die in den Röhren entwickelte Wärme direkt an das von einem kühlenden Luftstrom umspülte Gehäuse ableiten. Die Kathodenstrahlröhre wird von den einzelnen Bauelementen konzentrisch umgeben. Diese sind auf scheibenförmigen Aluminiumchassis befestigt, welche in der Mitte eine Öffnung für die Braunsche Röhre haben und elektrisch durch Mehrfachstecker, mechanisch mittels durchgehender Führungsstangen untereinander verbunden sind. Diese leicht lösbaren Verbindungen gewährleisten trotz des sehr gedrängten Aufbaues eine gute Zugänglichkeit der einzelnen Bauteile. Aus den Abb. 9 und 10 ist der Aufbau des Gerätes gut erkennbar.

Bildspeicherröhren

Die bereits im Zusammenhang mit den Aufnahmegeräten kurz beschriebenen Bildspeicherröhren, insbesondere des Typs IS 9 (Abb. 4), wurden weitgehend vereinfacht, Metallelektroden soweit als möglich durch leitfähigen Belag auf dem Glas ersetzt und durch Vorrichtungsbau die erforderlichen glastechnischen Toleranzen eingehalten, so daß schließlich die Bildspeicherröhren mit einer Empfindlichkeit von 40 nA/Lumen auch von ungelernten Hilfskräften in Serienbau gefertigt werden konnten. Von den verschiedenen Sonderentwicklungen seien nachstehend einige erwähnt.

 

Da die Empfindlichkeit der normalen Bildspeicherröhren nur einige Prozent der theoretisch erreichbaren Empfindlichkeit beträgt, liefen bei der Fernseh G.m.b.H. seit 1936 Entwicklungsarbeiten mit dem Ziele einer möglichst lOOprozentigen Umsetzung der Lichtenergie in elektrische Impulse. Tastet man die Speicherelektrode einer Bildspeicherröhre mit langsamen Elektronen ab, so wird die durch die Sekundärelektronenemission erfolgende Entladung der Speicherelektrode weitgehend verringert. Derartige Röhren in USA Orthikon [6] genannt müssen eine spezielle Elektronenoptik für den Abtaststrahl besitzen, um trotz der geringen Elektronengeschwindigkeit eine genügende Strahlschärfe aufzuweisen. Es gelang schließlich, die hierfür notwendigen Netzelektroden auf photochemischem Wege herzustellen und mit Erfolg zu verwenden. 1944 wurden die ersten Bildübertragungen mit diesen Röhren mit 441 Zeilen entsprechend der damals gültigen deutschen Fernsehnorm durchgeführt, wobei gute Empfangsbilder erhalten wurden.

 

An mißratenen Bildspeicherröhren wurde gelegentlich ein längere Zeit bestehen bleibendes Ladungsbild beobachtet. Nach Untersuchung des Effektes wurde im Jahre 1941 diese Erscheinung technisch nutzbar gemacht, z. B. um empfangene Fernsehsendungen mit anderer Norm (Abtastart und Zeilenzahl) weiterzugeben. Diese von uns Möko genannten Röhren, in USA heißen die unabhängig davon entwickelten ähnlichen Röhren Memory Tubes [7] enthielten als Speicherplatten eine mit Metallsalzen präparierte Aluminiumplatte, auf der durch einen intensitätsgesteuerten Kathodenstrahl ein Ladungsbild aufgebracht wurde. Dieses bleibt gespeichert und kann durch einen Abtaststrahl (ähnlich wie bei der normalen Bildspeicherröhre) zur gewünschten Zeit, beispielsweise nach mehreren Wochen, einige hundertmal abgetastet und dabei in fast beliebig kleinen Teilbeträgen abgetragen und in einem Fernsehempfänger sichtbar gemacht werden.

Kathodenstrahlröhren

Die zur Großprojektion [8] von Fernsehbildern (Format 3x4 m) dienenden, mit 80 kV betriebenen Projektionsröhren [9] wurden in den Jahren 1940 und 1941 noch weiter verbessert; es gelang, die Lebensdauer dieser hochbelastbaren Röhren auf 500 Stunden zu erhöhen. Die Schärfe und Helligkeit der für den Fernsehempfang verwendeten Kathodenstrahlröhren wurde 1943 und 1944 wesentlich verbessert durch Bedampfung der Leuchtschirme mit Aluminium in Form einer dünnen zusammenhängenden Schicht (Lenard-Fenster) auf der dem Strahlerzeugungssystem zugewendeten Seite. Hierdurch werden störende und die Fleckschärfe ungünstig beeinflussende Aufladungen des Leuchtschirms verhindert.

 

Bei Anodenspannungen über 6000V kommt ein merklicher Helligkeitsgewinn hinzu, weil das in Richtung des Strahlerzeugungssystems austretende Licht, dessen Intensität doppelt so groß wie die des nach vorn austretenden Lichtes ist, durch Reflexion am Metallschirm nach vorn abgestrahlt wird, wobei allerdings ein Teil des reflektierten Lichtes im Leuchtschirm absorbiert wird. Ferner ergibt sich eine Steigerung des Bildkontrastes, da die Metallschicht Aufhellungen des Leuchtschirmes durch das von der Innenwand des Röhrenkolbens reflektierte Licht verhindert. Ausgehend von der Überlegung, daß lang nachleuchtende Substanzen durch kürzerwelliges Licht angeregt werden, ging man in den Jahren 1941 und 1942 zur Herstellung von Doppelschicht-Leuchtschirmen über, bei denen eine lang nachleuchtende Leuchtstoffschicht direkt auf dem Kolbenboden und darüber eine kurz nachleuchtende, den lang nachleuchtenden Phosphor aber erregende Leuchtstoffschicht aufgebracht ist.

Schnellbildübertragung

Bei jeder Art von Nachrichtenübertragung ist es wünschenswert, über einen gegebenen Übertragungskanal, sei es drahtlos oder über Kabel, je Miniute möglichst viele Nachrichten, z. B. Telegramme, zu übertragen. Im Frühjahr 1940 wurde ein Übertragungsverfahren durchgebildet, bei dem es möglich ist, ein ganzes Schriftblatt, also z. B. Skizze, Telegramm oder Seite eines Buches, originalgetreu in z. B. l/25 Sek. zu übertragen, photographisch zu registrieren und in einer weiteren Sekunde zu entwickeln. Hierbei wird der Übertragungskanal nur für die Dauer von l/u Sek. belastet. Während ein normales Fernsehabtastgerät das zu übertragende Bild mit z. B. 500 Zeilen bei 25 Bildwechseln pro Sekunde dauernd abtastet, wird bei der Schnellbildübertragung die eigentliche Sendeeinrichtung (Modulationsgerät oder Sender) nur mit Beginn einer Bildabtastung für 1/25 Sek. eingeschaltet.  Es wird zunächst zu beliebiger Zeit von Hand ein Vorbereitungssignal gegeben, das die Eins ehalt Vorrichtung des Senders empfindlich macht für das auf das Vorbereitungssignal folgende Bildzeichen. Der Sender wird dann selbsttätig für die Dauer von 1/25 Sek. eingeschaltet.

 

In der einfachsten Form wird zunächst durch das Vorbereitungssignal ein Kondensator aufgeladen, dessen Kapazität gerade so groß ist, daß sein Energieinhalt ausreicht, einen Multivibrator zum einmaligen Ablauf zu bringen. Dieser Multivibrator wird dann durch das Bildzeichen einmalig ausgelöst und erzeugt seinerseits den zur Hochtastung des Senders notwendigen Impuls. Empfängerseitig wird ein normales Fernsehempfangsgerät benutzt, dessen Bildkippgerät gesperrt ist und nur einmalig durch einen Impuls am Beginn der Sendung ausgelöst wird. Während der Sendung werden die Zeilensynchronisierimpulse übertragen, so daß das empfängerseitige Zeilenkippgerät nach kurzer Einschwingdauer synchronisiert wird. Damit wird das Bild auf der Kathodenstrahlröhre des Empfängers einmalig geschrieben. Bei genügend langer Nachleuchtdauer der Empfängerröhre kann dann der Text niedergeschrieben werden.

 

Zur photographischen Registrierung des Empfänger-bildes wurde ein besonderes Papier erzeugt (1940), das nach Belichtung durch das Bild der Kathodenstrahlröhre in einer Sekunde durch Bedampfung mit Wasserdampf aus-entwickelt wird. In der Schicht des Papiers befinden sich alle zur Entwicklung notwendigen Substanzen in einer solchen Menge, wie sie gerade zur Ausentwicklung benötigt werden. Das Aufzeichnungsgerät enthält einen kleinen elektrisch beheizten Dampfkessel und den Bedampfungsraum. Durch öffnen eines Ventils kann das Papier bedampft werden. Das Bestreben ging nun dahin, ein Papier zu finden, zu dessen Entwicklung nur eine Erwärmung notwendig ist. Auch dieses Problem wurde noch im Jahre 1944 gelöst. Zur Abtastung wurde zunächst ein Sondenrohr [10], später eine Kathodenstrahlröhre [11] verwendet. Der Empfänger enthält eine kleine Kathodenstrahlröhre von 9cm Durchmesser. Zur Erzielung einer möglichst guten Schärfe bei der zur photographischen Registrierung notwendigen Helligkeit wird eine lange Konzentrierspule benutzt, die sich über den ganzen Hals der Kathodenstrahlröhre erstreckt. Über der Konzentrierspule ist das Ablenksystem angeordnet, das soweit wie möglich an den Bildschirm herangeschoben wird. Diese Anordnung erfordert eine verhältnismäßig große Kippleistung, bringt jedoch den Vorteil, daß dadurch bei gleichbleibender Schärfe und Helligkeit nur die Hälfte der sonst erforderlichen hohen Anodenspannung benötigt wird.

 

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