Elektronenoptik

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Elektronenoptik ist ein Bereich der Physik.

Elektronen lassen sich durch elektrostatische und magnetische Felder bündeln. Beispielsweise wurde bis zu Beginn der 60er Jahre zur Fokussierung des Elektronenstrahls auf den Bildschirm eine mechanisch verstellbare Kombination aus zwei Ringmagneten auf dem Bildröhrenhals angeordnet. Typische Bauformen waren z.B. in der DDR "B43M1" mit magnetischer Ablenkung und magnetischer Fokussierung.

Man kann sich die Wirkung der Ringmagnete als magnetische Linse auf den Elektronenstrahl vergleichsweise so vorstellen, wie in der Optik die Kondensorlinsen, mit denen ein Lichtstrahl beispielsweise in einem Projektor auf das zu projizierende Objekt fokussiert werden konnte.

Abstimmanzeigeröhren (Magische Augen) enthalten auch zur Vorgabe der Anzeigecharakteristik Ablenkstäbchen.

Ebenso ließen sich - wie das bereits bei den früheren Oszillografenröhren - der Falls war, statt der Ringmagnete auch dementsprechend geformte Gitter einsetzen.

Bei den Bildröhren mit statischer Fokussierung wird der Leuchtpunkt des Elektronenstrahls durch Einstellen eines Feldes an den Fokussiergittern g3,g4,g5 wie durch eine elektrostatische Linse gebündelt. Die Punktschärfe wird durch eine Spannung eingestellt und nicht mehr mechanisch.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass die Punktschärfe auf dem Wege elektronischer Korrektur über die gesamte Bildschirmebene angeglichen werden kann. (Um an jeder Stelle des Bildschirmes mit völlig gleicher Fokkusierung einen scharfen Leuchtpunkt zu erhalten, müßte der Bildschirm in seiner Form Teil einer Kugel sein. Da dies nicht der Fall ist und somit der Elektronenstrahl nicht in gleichbleibender Länge über den Bildschirm geführt werden kann, kommt es natürlich bei magnetischer oder ungeregelter fester statischer Fokussierung zu einer Unschärfe in den Eck- und Randregionen des Bildschirmes. Dies kann man durch eine elektronische Korrektur der Punktschärfe in Anhängigkeit von der Ablenkspannung an den Ablenkspulen korrigieren.)

Ebenso, wie in der Optik die Lichtwellenlänge mit ihrer Durchdringungskraft einen bedeutenden Einfluss auf den Fokussierungsfaktor einer gegebenen optischen Linse hat, hat die an der Bildröhre anliegende Hochspannung einen erheblichen Einfluss auf die Wiksamkeit einer elektostatischen oder magnetischen Linse.

Je höher die Spannung, desto höher auch die Beschleunigungskraft des Elekronenstrahls. Dementsprechend stärker muß das Fokussierfeld der elektrostatischen Linse sein.