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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kathodenstrahlröhre Funktion und Kaufmöglichkeit


Autor: A. R. (redegle)
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Hallo,

ich finde die Kathodenstrahlröhren von analogen Oszilloskopen total 
faszinierend.

Hierzu hätte ich jedoch ein paar Fragen. Ich hoffe das Ihr mir diese 
beantworten könnt und wollt.

1. Laut Wikipedia haben die Kathodenstrahlröhren in Oszilloskopen eine 
Anodenspannung zwischen 500V und 8000V. Warum steht auf meinem analogen 
Oszillokop vorsicht Strahlung? Röntgenstrahlung sollte doch erst ab 20kV 
entstehen.

2. Sehe ich das richtig dass ich zur Inbetriebnahme "nur" eine 
Gleichspannung (500V bis 8000V) und 2 Ablenkspannungen anlegen muss.

3. Wo finde ich ein Datenblatt zu einer Röhre. Konnte leider via google 
nichts finden.

4. Wo käuft man so eine Kathodenstrahlröhre mit kapazitiver Ablenkung.

5. Ist die Ablenkgeschwindigkeit der Kathodenstrahlröhre physikalisch 
begrenzt?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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A. R. schrieb:
> 1. Laut Wikipedia haben die Kathodenstrahlröhren in Oszilloskopen eine
> Anodenspannung zwischen 500V und 8000V. Warum steht auf meinem analogen
> Oszillokop vorsicht Strahlung? Röntgenstrahlung sollte doch erst ab 20kV
> entstehen.
Alle ernsthaften CRTs verwenden eine Nachablenkungsbeschleunigung (auch 
PDA / Post defelection acceleration genannt), da kommen die ~20kV zum 
Einsatz.
> 2. Sehe ich das richtig dass ich zur Inbetriebnahme "nur" eine
> Gleichspannung (500V bis 8000V) und 2 Ablenkspannungen anlegen muss.
Mindestens die Heizspannung fehlt noch.
> 3. Wo finde ich ein Datenblatt zu einer Röhre. Konnte leider via google
> nichts finden.

> 4. Wo käuft man so eine Kathodenstrahlröhre mit kapazitiver Ablenkung.
Bei Ebay gibt es derzeit massenhaft alte Tek-CRTs zu kaufen.
> 5. Ist die Ablenkgeschwindigkeit der Kathodenstrahlröhre physikalisch
> begrenzt?
keine Ahnung

Als Literatur kann ich dir das Empfehlen:
http://www.classictek.org/images/stories/Articles/...
http://www.classictek.org/images/stories/Articles/...
Auf classictek.org finden sich auch noch reichlich andere alte 
Publikationen von Tek.

Autor: Besucher (Gast)
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Ob die Ablenkgeschwindigkeit begrenzt ist, weiß ich ebenfalls nicht.
Es wird vermutlich zwei begrenzende Faktoren geben. Zum einen die 
Magnetspule die ihr Magnetfeld schlagartig abbauen muss, sowie zum 
andrern der dazu benötigte Sägezahngenerator.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Es geht hier um CRTs mit elektrostatischer Ablenkung. Begrenzend dürfte 
dabei hauptsächlich die kapazitive Last der Ablenkplatten sein. Der 
Phosphor darf allerdings auch nicht beliebig schnell beschrieben werden, 
wenn man noch etwas erkennen soll.

Autor: mhh (Gast)
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Luk4s K. schrieb:
> Begrenzend dürfte
> dabei hauptsächlich die kapazitive Last der Ablenkplatten sein.

Nicht dürfte - ist.

Luk4s K. schrieb:
> Der
> Phosphor darf allerdings auch nicht beliebig schnell beschrieben werden,
> wenn man noch etwas erkennen soll.

"Darf nicht" klingt wie "geht kaputt". So ist es nicht. Aber es wird 
immer dunkler das Bild mit steigender Ablenkfrequenz, das stimmt.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Es ist besser, hier im Forum den Konjunktiv einmal zuviel als einmal zu 
wenig zu verwenden. Falls das geschriebene doch nich stimmt, kann man 
dann ja immer noch sagen : Stand ja im Konjunktiv :>

Autor: Günther N. (guenti)
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Ich hätte eine nagelneue Osziröhre zu verschenken.Eine B 7 S 401 
(DDR-Fabrikat),Datenblatt,Fassung,Abschirmrohr inklusive.Die Röhre hat 7 
cm Planschirm (rund),Anodenspannung (Beschl.sp)1200-1400 Volt und eine 
hohe Ablenkempfindlichkeit.Sie wurde für batteriebespeiste Oszi's 
entwickelt und braucht daher nur geringe Heizleistung.Die Versandkosten 
müsste der "Beschenkte" tragen.

Autor: A. R. (redegle)
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Könntest du mal Datenblatt uploaden und nen Bild machen.

Autor: Günther N. (guenti)
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Autor: Christoph Z. (rayelec)
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Oppermann hat auch noch (UdSSR-)CRTs im Angebot:
http://www.oppermann-electronic.de/html/osz__rohren.html

Autor: A. R. (redegle)
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Im Datenblatt steht 10,7V/cm
Bei 7cm Breite heißt das doch, dass ich ca. 35V für den maximalen 
Ausschlag anlegen muss.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Luk4s K. schrieb:

> Alle ernsthaften CRTs verwenden eine Nachablenkungsbeschleunigung (auch
> PDA / Post defelection acceleration genannt), da kommen die ~20kV zum
> Einsatz.

Die höchste Angabe, die ich finden konnte, war 15 kV für den
Nachbeschleuniger (der als Elektrode normalerweise "a" genannt wird).
Die Anodenspannung liegt bei maximal ca. 2 kV (wobei die Anode in der
Regel als "g4" bezeichnet wird).

15 kV ist das, mit dem auch Schwarzweißfernsehbildröhren betrieben
worden sind, da entsteht noch keine irgendwie relevante Röntgen-
strahlung.  Die wurde erst bei Farbfernsehern relevant (typisch mit 25
kV betrieben), wobei die dicke Frontscheibe die Bremsstrahlung der
Lochmaske gut nach vorn abgeschirmt hat.  Wirklich Röntgenstrahlung
hat eigentlich nur die Ballasttriode erzeugt in ganz alten Farb-
fernsehern.

(Eine Osziröhre hätte selbst bei höherer Spannung kaum das passende
Metall in Strahlbereich, als dass sie Bremsstrahlung erzeugen könnte.)

>> 2. Sehe ich das richtig dass ich zur Inbetriebnahme "nur" eine
>> Gleichspannung (500V bis 8000V) und 2 Ablenkspannungen anlegen muss.
> Mindestens die Heizspannung fehlt noch.

Typischerweise braucht man einiges mehr.

Für eine brauchbar realisierte Ablenkung liegt die Spannung an den
Ablenkplatten ungefähr im Bereich der Anodenspannung (Anode, nicht
Nachbeschleuniger!).  Daher wird die Anode bei einem analogen Oszi in
der Regel auf Massepotenzial gelegt.  Der Grund ist einfach, dass die
Platten geometrisch im Bereich der Anode angeordnet sind.

Dementsprechend arbeitet man mit einem Katodenpotenzial von -500 ...
-2000 V (so ungefähr), dazwischen findet man noch die Fokussiergitter
g2 und g3, bei denen es normalerweise genügt, das Potenzial über
Spannungsteiler einzustellen.  Einer von beiden ist als Potenziometer
ausgeführt, mit dem man die Fokussierung im Betrieb justieren kann.

Der Wehneltzylinder (g1) bestimmt die Strahlhelligkeit und ist nochmal
einige zehn bis etwa 100 V negativer als die Katode.  Wiederum von
außen stellbar ausgeführt, damit man die Strahlhelligkeit justieren
kann, ggf. noch mit einer "Z"-Modulationsschaltung versehen
(elektrische Beeinflussung der Strahlhelligkeit als "dritte
Dimension").

Da die Isolation zwischen Katode und Heizung nur einige 100 V aushält,
muss man dann die Heizwicklung hochspannungsfest isoliert haben, denn
ihr Potenzial gegenüber Masse liegt ungefähr auf Katodenpotenzial.

Der Grund für die Trennung in Anode und Nachbeschleuniger liegt darin,
dass eine hohe Anodenspannung zu einem sehr schnellen Strahl im
Bereich der Ablenkplatten führen würde, der wiederum zu einer geringen
Ablenkempfindlichkeit führt.  Indem man den Strahl durch eine nicht
allzu hohe Anodenspannung in diesem Bereich noch vergleichsweise
langsam hält, gewinnt man Ablenkempfindlichkeit (bei minimaler Größe
der Platten und damit minimaler Kapazität, die ja für die
Grenzfrequenz entscheidend ist), und der Nachbeschleuniger bringt dann
die nötige Energie ein, damit man einen hellen Leuchtfleck erreicht.

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