Der Fernseher

Der Fernseher

Der Farbfernseher ist das am weitesten verbreiteste elektronische Informationsmedium der Welt. Meist wird angenommen, er funktioniere ähnlich wie das Oszilloskop.
Die Unterschiede sind, dass beim Farbfernseher 3 Elektronenstrahlen erzeugt werden, einer für je eine der Grundfarben Rot, Grün, Blau. Die Strahlen werden auch nicht durch elektrische Felder abgelenkt, sondern durch magnetische. Das Fernsehbild besteht von oben nach unten aus 625 Zeilen, die von 3 Strahlen Zeile für Zeile von links nach rechts abgetastet werden, bis sie an der Unterkante des Bildes angelangt sind. Danach springen sie wieder auf den Startpunkt zurück. Ein Einzelbild baut sich in einer Zeit von 1/25 Sekunden auf, was bedeutet, dass pro Sekunde 25Bilder auf dem Fernsehbildschirm entstehen und wieder verschwinden müssen. Diese Tatsache ist sehr entscheidend für die Wahl der fluoreszierenden Materialien, die man für die Beschichtung der Bildröhren benutzt. Wenn das Material vom Elektronenstrahl getroffen wird, leuchtet es noch eine Zeit lang nach. Wenn diese Zeit länger als 1/25 Sekunden ist, dann entsteht der Eindruck, dass das Fernsehbild verwischt ist. Wenn die Nachleuchtdauer jedoch kürzer als 1/25 Sekunden ist, verschwindet das Bild bevor ein neues aufgebaut werden kann - es entsteht der Eindruck des Flackerns. Diese Probleme gibt es bei Oszilloskopen und Radargeräten nicht, weil die Geschwindigkeit der wechselnden Vorgänge geringer ist. Die Darstellung wird hinreichend genau.

Zurück zu den Elektronenstrahlen. Sie werden im Braunschen Rohr erzeugt. Dies ist ein trichterförmiges vakuumhaltiges Glasrohr.  Es enthält im Innern eine sogenannte Elektronenkanone, ein Ablenksystem und einen Leuchtschirm.Die Elektronenkanone bestehend aus einem Heizdraht, einem Wehneltzylinder, der den  Heizdraht umschließt, und einer Lochblende.  Der Heizdraht ist an der Kathode einer Hochspannungsquelle angeschlossen, die Lochblende ist mit der Anode verbunden. Der Heizdraht ist noch an einer weitern Spannungsquelle angeschlossen, die dazu dient den Draht zu erhitzen. Der Zylinder schließt den Stromkreis durch eine Verbindung zu dem negativen Pol derselben Spannungsquelle.
Durch das Erhitzten treten Elektronen aus der Glühkathode aus. Sie werden zur positiven Lochblende oder auch Anode hin beschleunigt und passieren sie als dünner Elektronenstrahl.

Durch Ablenkelektroden, welche aus einem Plattensystem bestehen, kann die Richtung des Elektronenstahls verändert werden. Das Plattensystem  besteht aus zwei Plattenpaaren die sich rechtwinklig gegenüber stehen. Liegt an jeweils einem Plattenpaare eine el. Spannung an, dann wird der Elektronenstrahl von der negativen Platte weg zur positiven Platten hin abgelenkt. 

Treffen die Elektronen auf dem Leuchtschirm auf, so erzeugen sie in einer fluoreszierenden Farbschicht einen Lichtfleck.

Der Erfinder der Braunschen Röhre war Karl Ferdinand Braun. Er wurde  am 6. Juni 1850 in Fulda geboren. Nach seinem Abitur im Jahr 1868 begann er sein Studium im Bereich Physik zunächst in Marburg wechselte jedoch nach einem Jahr nach Berlin, wo er sein Studium fortführte. Das Studium sollte ihn als Gymnasiallehrer ausbilden.

Als Assistent des Physikers Hermann Georg Quincke verbrachte er mehr Zeit in Berlin als geplant und konnte sich dadurch seinen Lebensunterhalt im teuren Berlin sichern. 1872 folgte er Quincke nach Würzburg, zwei Jahre später begleitet er ihn nach Heidelberg und bewarb sich an der Thomasschule in Leipzig, da es dort ein wichtiges Physikalisches Institut gab. Eine seiner wichtigstem Erfindungen war die Braunsche Röhre 1897, die für die Fernsehertechnik  unentbehrlich ist. Gemeinsam mit Marconi erhielt K.F. Braun 1909 der Nobelpreis für seine Leistungen in der Funk- und Fernsehtechnik  Am 20. April 1918 ist er an der Folgen eines Unfalls in New York gestorben.

Die eigentliche Farbdarstellung beim Farbfernseher wird nicht durch die Elektronenstrahlen, sondern durch das Fluoreszenzmaterial erzeugt. Auf der Mattscheibe sind diese Materialen in Form von kleinen Punkten aufgebracht, die in Rot, Grün und Blau leuchten, wenn sie vom Strahl getroffen werden. Um sicherzugehen, dass kein Elektronenstrahl aus Versehen eine andere Farbe als der ihm zugeordneten anregt, muss er, bevor er auf den Schirm auftrifft, noch eine Lochmaske passieren, die dafür sorgt, dass nur die Punkte getroffen werden, die auch angeregt werden sollen.

Lochmaske ist die Bezeichnung für das Gitter, das der Anordnung der Bildpunkte auf der Leuchtschicht einer Bildröhre entspricht. Der Lochmaskenabstand, auch als    Dot-Pitch bezeichnet, kennzeichnet die Distanz zwischen zwei Öffnungen der Lochmaske und wird in Millimetern angegeben. Je geringer dieser Abstand ist, desto schärfer sind das Bild und damit die einzelnen Zeichen am Bildschirm. Deshalb sollte man beim Kauf keinen Monitor mit einem größeren Lochmaskenabstand als 0,28mm wählen.

Bei der Lochmaske geht der Kathodenstrahl direkt durch die feinen Löcher der Maske. Sind die einzelnen Strahlen genau justiert, ergibt sich ein sehr scharfes Bild.