Neujahrsblatt der NGZH Nr. 142 und 143
auf die Jahre 1940 und 1941, 49S. mit 30Abb.
Aus dem Reiche der Millionstel Sekunde
von Prof. Dr. F. Tank
AUS
DEM REICHE
DER
MILLIONSTEL
SEKUNDE
VON
PROF. DR. F. TANK
MIT 30 FIGUREN
1941
GEBR FRETZ AG. ZÜRICH
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German only |
Inhalt:
Vorwort |
5
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Aus Physik und Technik der Elektronen |
7
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Ueber die Technik der elektrischen Schwingungen |
20
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Fernsehen |
25
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Seite 37: Zu den Schwierigkeiten der Kinofilm-Abtastung:
Eine Schwierigkeit des an sich viele Vorteile bietenden Verfahrens
der Bildabtastung durch das Leuchtschirmraster wird durch das Nachleuchten
der fluoreszierenden Schirmsubstanz verursacht. Die Vorgänge beim
Fluoreszenzleuchten der sogenannten Phosphore sind sehr verwickelter Natur.
Eine Steigerung der Lichtausbeute, welche vom energetischen Standpunkte
aus durchaus möglich wäre, würde ihre technische Bedeutung und
Verwendungsmöglichkeit erheblich steigern. Die Phosphore besitzen
die Eigentümlichkeit, dass ihre Fluoreszenz nicht in dem Augenblicke
verschwindet, in welchem die Einwirkung der auftreffenden Kathodenstrahlen
aufhört, sondern dass das Leuchten erst innerhalb einer gewissen Zeit
abklingt. Letztere kann je nach der Beschaffenheit des Phosphors in weiten
Grenzen verschieden sein. Das Nachleuchten bewirkt, dass der wandernde
Lichtpunkt im Leuchtschirmraster von einem kleinen Schweif, einer anschliessenden
Lichtschleppe, gefolgt ist. Diese Lichtschleppe verursacht eine Verschlechterung
des Bildes. Zur Behebung dieses Nachteiles verwendet man erstens Leuchtsubstanzen
mit einer Abklingzeit von etwa einer Millionstel-Sekunde, und zweitens
muss der verbleibende Bildfehler durch eine in die Verstärkeranordnung
eingebaute Entzerrungsschaltung, die sogenannte Nachleuchtkorrektur beseitigt
werden. Im wesentlichen wirkt das Nachleuchten so, wie wenn dem Belastungswiderstand
der Photozelle eine Kapazität parallel geschaltet wäre. Durch
die Nachleuchtkorrektur wird daher auch der durch den Belastungswiderstand
der Photozelle und deren Kapazität verursachte Verzerrungsfehler mitkorrigiert.
5. Fernsehen an der Landi 1939
Die Einrichtung des Fernsehstudios an der Schweiz. Landesausstellung
lässt sich am einfachsten an Hand des kleinen Planes (Fig. 21) und
einiger Bilder (Fig. 22 und Fig. 23) überblicken.
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Fig. 21. Grundriss des Fernsehstudios an der LA
1. Kathodenstrahl-Abtastrohr
2. Filmprojektor
3. Elektronenvervielfacher mit Photokathode
4. Sitzplatz (für Personenabtastung)
5. Vorverstärker
6. Kippgeräte, Synchronisierung
7. Kontrollbildröhre
8. Vorführungsbildröhre
9. Kleiner Bildsender
10. Tonsender
11. Grosser Bildsender
12. Hochspannungsanlage
13. Werkraum
14. Vorführungsdunkelraum |
Es lässt sich dem Laien nur schwer einen Begriff geben von der Mannigfaltigkeit
der für die Fernsehsendung benötigten Apparaturen. Da sind: das
Kathodenstrahl-Senderohr, der Filmprojektor und die Elektronenvervielfacher
mit Photokathode, der Vorverstärker, die Kippgeneratoren, die Schaltungen
für Frequenzvervielfachung und -unterteilung, und Impulserzeugung,
der Hauptverstärker mit anschliessender Kontrollbildröhre, die
Vorführungsbildröhren für Demonstrationen im sogenannten
Kurzschlussverfahren, der kleine Bildsender, der Tonsender, der grosse
Bildsender, die Hochspannungsanlage usw. Über hundert Radioröhren
sind eingebaut, jede mit besonderer Bestimmung, Hunderte von Verbindungen
und Lötstellen sorgen für die Zusammenarbeit aller Einzelteile.
Die verwickelten und doch sinnreich angeordneten Schaltungen im Innern
der Geräte gleichen Adern und Nervensträngen eines von Leben
und Denken durchströmten Organismus.
Die Bilder wurden an der Landesausstellung teils auf Kabeln in den
an das Fernsehstudio anschliessenden Dunkelraum übertragen (Demonstration
im Kurzschlussverfahren), teils von den Sendern drahtlos ausgesendet und
im Kinoraum der Abteilung Elektrizität und in der Nische der Radioempfänger
von einigen ebenfalls am Institut für Hochfrequenztechnik für
die Landesausstellung gebauten Fernsehempfängern aufgenommen. Die
Sendeantennen für Bild und Ton befanden sich auf dem Dache des Gebäudes
der Abteilung Elektrizität.
In der Regel wurde täglich zweimal gesendet, wobei das Programm
teilweise durch das Ausstellungspublikum selbst bestritten wurde, indem
einzelne Besucher sich oft recht interessanten oder humorvollen Reportagen
unterzogen, teilweise wirkten Künstler und vor allem die Hörspielgruppe
des Radiostudio Zürich unter der Leitung von Herrn A. WELTI mit. Oft
sprang auch als gewandter Fernsehreporter der an der LA tätige Herr
Dr. K. E. MÜLLER ein. Während der Ausstellung war der Fernsehsender
mehrere hundert Stunden im Betrieb, was für das Personal, das ihn
betreute, eine anstrengende und verantwortungsvolle Aufgabe bedeutete.
Ausblick:
Die Technik der Millionstel-Sekunde kann heute in gewissem Sinne schon
als klassisch bezeichnet werden. Die von ihr gestellten Probleme, so zahlreich
sie auch sein mögen, besitzen durchgearbeitete Grundlagen. Wesentlich
anders gestalten sich die Verhältnisse bei Frequenzen, welche den
Betrag von 300 Millionen Per/sek überschreiten. Hier beginnt ausgedehntes
Neuland. Die Landkarte der Forschung ist noch voll von unbeschriebenen
Flächen. Wir treten in das Reich der Milliardstel-Sekunde ein.
Die Technik der Milliardstel-Sekunde ist dadurch gekennzeichnet, dass
der elektrische und magnetische Feldbegriff die Vorstellungswelt vor allem
beherrscht. Von integralen Strömen und Spannungen ist kaum noch zu
sprechen, sondern nur von lokalen Stromdichten und Feldstärken. Der
Leitungsstrom im Leiter beschränkt sich auf dünnste Schichten
der Oberflächen, der Verschiebungsstrom im Dielektrikum herrscht vor.
Der metallische Leiter ist nur noch Begrenzungsfläche der Felder,
das Dielektrikum übernimmt die führende Rolle als Träger
und Leiter der Energie. Die Elektrotechnik wird zur Optik. Wellenphänomene
sind alles. Der allseitig geschlossene Hohlraum wird zum Resonator - ähnlich
dem Helmholtzschen Resonator in der Akustik , das hohle Rohr zum Wellenleiter.
Die Technik der Elektronenröhren erhält eine neue Basis durch
die Betrachtung der Elektronenträgheit und der Eigenschwingungen von
Elektronen-Raumladungen. Die Technik der Milliardstel-Sekunde wird eine
Technik der Richtstrahlen und der Übertragung ausserordentlich breiter
Frequenzbänder sein, wobei die zu verwendenden Energiebeträge
erstaunlich gering sind. Sie wird vielleicht berufen sein, die Übertragungsfragen
des Fernsehens erst eigentlich zu lösen. Auf einer Wellenlänge
von 5 cm, oder mit einer Trägerfrequenz von 6 Milliarden Per/sek lassen
sich frequenzmässig über ein Dutzend Fernsehbilder gleichzeitig
übertragen oder gegen 10000 Telephongespräche gleichzeitig führen.
Ein Zukunftstraum. Die Technik der Milliardstel-Sekunde ist erst im Entstehen
begriffen. Ihre Grundlagen sind aber ebenso präzis, wie die Grundlagen
der klassischen Wechselstromtechnik. Auch sie wird ihre besondere Eigenart
besitzen, das Wenigste zwar leisten können, was in den Frequenzbereichen
langsamerer Wechselströme erreicht wurde, aber sie wird berufen sein,
neue Probleme zu lösen und auf ihrem besonderen Grund und Boden unerreicht
dastehen.
Ferner besprochen werden: Elektronenoptik inkl M. von Ardenne; die
Braun'sche Röhre, die Wellen-Korpuskeln-Dualität, das Ikonoskop
und vieles mehr, sowie der Heim-Fernsehempfänger. Das war damals
ein sehr grosses Möbel mit einer senkrecht eingebauten Röhre.
Das Bild (20x25cm) musste mit einem Spiegel im Klappdeckel betrachtet werden.
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