Elektronenstrahlröhre

In Fernsehgeräten, bei Computerbildschirmen oder in Oszillografen sind Elektronenstrahlröhren zur Bilderzeugung eingesetzt. Diese Röhren werden nach ihrem Erfinder, dem deutschen Physiker KARL FERDINAND BRAUN (1850-1918), auch braunsche Röhren genannt.

Elektronenstrahlröhren dienen der Erzeugung von Bildern, z.B. in einem Fernsehgerät oder in einem Oszillografen. Dabei werden die elektrische Leitung durch Elektronen im Vakuum und die Kräfte auf bewegte Elektronen im magnetischen oder im elektrischen Feld genutzt.

Prinzipiell besteht eine Elektronenstrahlröhre aus einem System zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, einem Ablenksystem und einem Leuchtschirm. Mit Heizung, Katode, Anode und Wehneltzylinder wird ein Elektronenstrahl erzeugt, der sich durch die Anode hindurch weiterbewegt. Der Wehneltzylinder, benannt nach dem deutschen Physiker ARTHUR WEHNELT (1871-1944), dient dabei der Helligkeitssteuerung. Durch das Ablenksystem wird der Elektronenstrahl horizontal und vertikal so abgelenkt, dass er an einem bestimmten Punkt auf den Leuchtschirm auftrifft. Dort bringt er die Leuchtschicht an der inneren Seite des Schirms zum Leuchten.

Bei Oszillografenbildröhren erfolgt die Ablenkung des Elektronenstrahls im Ablenksystem durch elektrisch unterschiedlich geladene Platten. Zwischen diesen Platten existieren elektrische Felder, in denen auf Ladungsträger Kräfte ausgeübt werden. So wird durch Kräfte auf die Elektronen des Elektronenstrahls dieser abgelenkt.

In einer Fernsehbildröhre besteht das Ablenksystem aus stromdurchflossenen Spulenpaaren, die außen auf die evakuierte Glasröhre aufgesetzt sind. Durch ein stromdurchflossenes Spulenpaar wird ein magnetisches Feld erzeugt, durch das sich der Elektronenstrahl bewegt. Auf die bewegten Ladungsträger des Elektronenstrahls, die Elektronen, wirkt in diesem Magnetfeld eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung und senkrecht zur Richtung des magnetischen Feldes.
Die Richtung der Ablenkung kann man mithilfe der Rechte-Hand-Regel bestimmen. Dabei ist die Stromrichtung zu beachten.
Durch das eine Spulenpaar wird der Elektronenstrahl auf diese Weise horizontal, durch das andere Spulenpaar vertikal abgelenkt.
Mit Veränderung der Stromstärken in den Ablenkspulen wird die Stärke des Magnetfeldes und damit die Größe der Ablenkung des Elektronenstrahls beeinflusst.