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Ionenfalle
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MGW51
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Beitrag1/5, Verfasst am: 02.11.2007, 20:29   

Betreff:   Ionenfalle
Zusatz:       Ein Bauteil aus der Ära der frühen Bildröhrentechnik
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Gleich vornweg: Es handelt sich hierbei nicht um ein elektrisches Bauelement sondern um eine magnet-mechanische Baugruppe ohne die es in den 50-ern und 60-ern des 20. Jahrhunderts nicht ging.

In der Geschichte der Bildwiedergaberöhren gibt es einen dunklen Fleck. Sein Name weist direkt auf den/die Verursacher hin. Man nennt ihn Ionenfleck, und Bildrohre die davon geziert wurden waren nur noch Schrott weil diese, mitten im Zentrum des Bildschirmes gelegene dunkle Stelle ein störendes "schwarzes Loch" ist. Wie konnte so etwas geschehen, und vor allem, warum geschieht es heute, bzw. bei den moderneren Bildrohren nicht mehr?

Die Ursache ist begründet in der stark unterschiedlichen Teilchenmasse von Elektronen und Ionen. Je Größer die Schirmfl?che wurde, umso Größer mußte auch die Beschleunigungsspannung werden und da nahm das übel seinen Anfang. Nicht nur die Elektronen, welche ja die Leuchtschicht anregen müssen bekamen mehr Speed, auch die Ionen bretterten nun mit hoher kinetischer Energie gradewegs auf das Zentrum der Bildfl?che. Ihre Masse ist viel zu groß, um deren Flugbahn mittels eines Magnetfeldes zu verändern. Sie treten also, fokussiert durch das elektrische Linsensystem, immer auf die gleiche Stelle. Was das bedeutet sollte einleuchten - diese Stelle wird in recht kurzer Zeit "blind", der Schirm bleibt dort dunkel. Am abgeschalteten Gerät sieht jeder Laie sofort den graubraunen zentrischen Punkt, der sich zunehmend ausbreitet und bei etwa PfennigGröße hatte dann jeder Fernsehbesitzer kapituliert und ein neues Rohr einsetzen lassen.

Das war ein unhaltbarer Zustand da er einer weiteren VerGrößerung des Bildes wirksam entgegenstand. Der Lösungsansatz sah folgendermaßen aus: Wenn sich die "fetten" Ionen nicht lenken lassen wollen, so müssen
halt die "schlanken" Elektronen einen anderen Weg nehmen. Gesagt getan, ab sofort wurden die Strahlsysteme so schief in den Hals eingebaut, daß der fokussierte Strahl von Elektronen + Ionen irgendwo auf das Kolbeninnere, weit weg vom empfindlichen Bildschirm, auftrifft.

Ja, nun bleibt die Leuchtschicht sicher vor den zerstörerischen Ionen, allerdings kann so auch kein sichtbares Bild geschrieben werden. Dazu muß der Elektronenstrahl erstmal so umgelenkt werden, daß er zentrisch den Bereich des Halses verläßt und auf die Leuchtschicht trifft. Die Ionen dagegen knallen irgendwo auf die Kolbenwand und stören dort niemanden. Das zu bewerkstelligen dient der sogenannte Ionenfallenmagnet.

Er sitzt zu diesem Zwecke in einem auf dem Bildröhrenhals dreh- und verschiebbar angeordneten Halter und kann überdies auch noch um die eigene Achse gedreht werden. Dieses kleine, recht unscheinbare Teil hat es allerdings in sich! Der Betrieb einer solchen Bildröhre ohne diesen Magneten kann in rel. kurzer Zeit die Röhre vollständig zerstören.

Das bedeutet, wenn ein solcher Apparat - man erkennt das sofort am übermüßig dicken Röhrenhals (das System muß man bei einem völlig verdreckten Hals nicht mal sehen) - "keine Helligkeit" macht, HU aber vorhanden ist, daß das Bild irgendwo auf den Kolben geschrieben wird; da dort keine fluoreszierende Schicht aufgebracht ist, entsteht natürlich auch keine Helligkeit. Dieser Zustand ist nicht kritisch! Er wird erst dann außerordentlich kritisch, wenn die Ablenkung ausfällt. Da man das ja nicht sehen kann, läuft man in so einem Falle Gefahr, daß es zur punktuellen überhitzung eines kleinen Bereiches der Kolbenwandung kommt wodurch dieser schließlich einbricht, die Röhre implodiert. Das tut weh! Man muß sich stets vor Augen halten, daß die auf das Bildrohr permanent einwirkende Atmosphäre einen Druck von mehreren Tonnen auf das evakuierte Glasgef?? aus?bt.

Nun konnten die Röhren endlich wieder wachsen.

Da kam ein weiteres Problem. Je Größer der Schirm, umso flauer das Bild. Eine Verbesserung der Brillianz ließ sich zwar ohne Probleme über eine höhere Energiezufuhr (Beschleunigungs- und Fokussierspannungen, Kathodenstrom) erzielen, damit einher ging aber auch erhöhter Verschleiß der Leuchtschicht, eine Emission unerwünschter R?ntgenstrahlung in Richtung des Betrachters. Von hochspannungstechnischen Problemen mal ganz abgesehen. Es galt also das von der Leuchtschicht selbst in die Röhre, also nach hinten und damit wertlos, reflektierte Licht sinnvoll für den Betrachter zu nutzen. Dazu muß einfach nur ein Spiegel hinter dem Leuchtstoff stehen - leichter gesagt als getan. schließlich l?ste man auch diese Aufgabe mehr als zufriedenstellend denn die rückseitig auf den Leuchtstoff aufgedampfte? Aluminiumschicht brachte nicht nur einer bisher kaum für möglich gehaltene Brillianz, sie erwies sich zugleich als undurchdringliche Barriere für die Ionen und somit konnte eine Einsparung durch Wegfall des Magneten, durch nicht erforderliche Justage, durch einfachere, nun wieder exakt gerade Ausrichtung des Systems und damit verkleinerten Halsdurchmesser, weniger Auschu? in der Röhrenfertigung, ein unter dem Strich höherer Roherl?s bei den Geräteherstellern realisiert werden denn die schnuckeligen, brilliant zeichnenden Bildrohre ließen einen wesentlich höheren Verkaufspreis erzielen...

Ein Nachtrag sei noch gestattet:
Ich will kein Horroszenario beschreiben, der Magnet kann sich schließlich nicht von allein verstellen. Im Urzustand wird der Halter auf dem Hals nach der Justage mit Lack gesichert, ebenso der Magnet in seiner Fassung selbst. Nun gibt es z.T. recht simple Klemmhalterungen, deren Zusammenhalt und somit straffer Sitz lediglich durch Federkraft erfolgt. Eine Feder kann schonmal nach 50 Jahren und eher erlahmen, oder die Einhänge?se gibt den Geist auf. Dann fällt der angeklebte Magnet heraus; vornehmlich beim Transport so einer alten Arche. Das sollte der Bastler unbedingt wissen, bevor er sich an solchen Oldtimern zu schaffen macht.


Nun, eigentlich wollte ich nur ganz kurz schreiben, daß es eine Ionenfalle gab, die heute niemand mehr braucht. außer eben die unverbesserlichen Sammler Smile Ist ein bissel mehr geworden, wie es eben so aus meiner alten Birne raustr?pfelt. Vielleicht habe ich was vergessen oder verwechselt oder auch völligen Unsinn geschrieben - da wird sich ja jemand finden, der es gerader?ckt. Ich bin nur zu faul die alten Lehrb?cher hervorzusuchen, Fernsehen interessiert mich nicht wirklich Wink
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Beitrag2/5, Verfasst am: 02.11.2007, 23:03   

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Hier mal zwei Bilder zu diesem Thema (ich hoffe, das klappt damit...). Sie zeigen die Ionenfalle auf einer MW43-64 eines Philips TD1720A von 1954.







Gruß, Paul
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MGW51
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Beitrag3/5, Verfasst am: 02.11.2007, 23:34   

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Danke Paul, muß ich nicht erst suchen gehen.

Die hier gezeige Halterung ist recht stabil und sollte sich dank der unten zu erkennenden Spannschraube nicht lösen können. Ebenso scheint der Magnet von einem durchgesteckten Sicherungsblech gegen herausfallen geschützt zu sein. Das ist alles in allem eine sichere Konstruktion.

Im zweiten Bild ist sehr schön die Schr?gstellung der Strahlkanone zu erkennen!

Nun werde ich doch noch mal sehen, ob sich auch noch so eine Prothese finden läßt, die den kleinen runden Magneten klammerartig längs hält. Er ist dann wie ein Spulenkern drehbar. Die Halterung schaut aus wie eine 8 mit Zwergenkopf, der Bauch ist unten offen und wird von einer kleinen Zugfeder gespannt. Frage mich bitte niemand, in welcher M?hle sowas drin war.
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Beitrag4/5, Verfasst am: 03.11.2007, 12:28   

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Im "Patriot" war, meiner Erinnerung nach, auch diese, hier gezeigte Ionenfalle eingebaut. Ob sie nun hunderprozentig so aussah, kann ich nicht sagen aber die Spannschraube war dran.
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MGW51
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Beitrag5/5, Verfasst am: 10.01.2014, 19:06   

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Ja, Gerald, Patriot ist ein gutes Stichwort!

Da gilt es eben zu unterscheiden, ob Staßfurt Patriot oder RAFENA Patriot !

Beide Geräte bedienten sich zwar eines in weiten Teilen identischen Chassis, benutzten aber unterschidliche Komponenten wie z.B. Tuner, Gehäuse u. a. m. Darunter evtl. auch die kleinen Ionenfallen.

Das nur mal nebenher als Hinweis darauf, daß auch bei uns namensgleiche Geräte gefertigt wurden, nicht nur Fernseher, die aber technisch gesehen nicht miteinander identisch sind. Dabei ist es unerheblich, ob solche Kisten von gänzlich verschiedenen Herstellern gefertigt worden sind. Staßfurt ist der bekannteste, hat aber erst später als andere mit der Fertigung von Glotzen begonnen. Daneben existierten noch Firmen wie RAFENA Radeberg, Sachsenwerk Niedersedlitz, ELBIA Fernsehgerätewerk Calbe, Stern-Radio Berlin . . .

Die Palette war tatsächlich auch mal bunt ehe sie vom tristen Einheitsgrau überflutet werden sollte wacky
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