An diesem Punkt kommt der Wehneltzylinder ins Spiel. Der ist nämlich wie eine Kuchenhaube über die Glühkathode gestülpt und umschließt sie komplett. Naja, fast komplett. Sie hat eine donutförmige Öffnung, durch die unser Elektron ausdringen kann.
Oh ja, so lecker kann Wissenschaft sein!
Elektronen sind ja bekanntlich negativ geladen. Der Wehneltzylinder ist ebenfalls negativ geladen. Da sich gleiche Ladungen ja abstoßen, kann unser Elektron den Zylinder nur an einem Ort verlassen. Nämlich exakt in der Mitte der Öffnung. Dort ist der Abstand zwischen Elektronen und dem Zylinder am größten.
Die nächste Station unseres Elektrons ist eine sogenannte „Fokussierelektrode“ (die oben auf der Grafik nicht abgebildet ist), die den Elektronenstrahl jetzt mal richtig schön scharf machen soll. Und da Elektroden meistens im Doppelpack auftauchen, gibt es auch direkt die Anode dazu. Im Prinzip funktionieren die beiden genau, wie das Dreamteam, bestehend aus der Glühkathode und dem Wehneltzylinder. Sie sehen auch ähnlich aus. Die Fokussierelektrode ist zylinderförmig mit einem Loch in der Mitte, die Anode sieht eher aus, wie eine Scheibe mit meinem Loch in der Mitte. Beide sind positiv geladen.
Die Fokussierelektrode und die dazugehörige Anode sollen den Elektronenstrahl fokussieren. Dazu legt man dort ebenfalls wieder eine elektrische Spannung an, und kann durch Variation dieser Spannung den Fleck auf dem Bildschirm scharf stellen. Die Anode spielt in diesem Fall eine entscheidende Rolle als Beschleuniger. Sie verpasst den Elektronen nochmal einen netten, kleinen Geschwindigkeitsschub.
Unser Elektronenstrahl ist jetzt also scharf, gebündelt und bereit zum Einsatz. Dummerweise haben wir noch gar kein Signal gemessen. Wir haben auch keine bewegten Linien auf dem Schirm, sondern lediglich einen hübschen, scharfen Punkt.
Bringen wir also ein wenig Leben in die Bude.
Wir schicken unseren Elektronenstrahl nämlich durch die Ablenkplatten und bringen somit ein wenig groove in die Sache.
Die Ablenkplatten dienen dazu, den Strahl in X- bzw Y-Richtung (also horizontal, bzw. vertikal) abzulenken. Die Platten bestehen aus Metall und sind jeweils paarweise parallel zueinander angeordnet. Und hier kommen jetzt zum ersten Mal die Messwerte ins Spiel, für die wir so ein Oszilloskop überhaupt ausgepackt und angeschlossen haben. Wir haben ja gesagt, dass mit einem Oszilloskop elektrische Spannungen gemessen werden. Legt man diese Spannung auf die Ablenkplatten an, so wirkt auf die Elektronen, die sich zwischen den Platten bewegen, eine Kraft, die proportional zu dieser Spannung ist.
Einfacher formuliert heißt das, wenn z.B. die oben angebrachte Platte ein positives Potenzial anliegen hat, wird der Elektronenstrahl also von der Bildschirmmitte nach oben abgelenkt. Oder halt umgekehrt. Wir können unser Signal also mittlerweile nach oben und unten bewegen. Großartig. Aber so wirklich weiter bringt uns das nicht. Denn im Moment haben wir trotzdem nur einen Punkt, der auf dem Bildschirm hoch und runter saust. Als würde man einen Laserpointer vor einer Katze bewegen. Also ungefähr so:
Das Video hat nichts mit dem Text zu tun, ich wollte nur die Stimmung ein wenig auflockern und euch davon ablenken, dass wir uns ein wenig von der obigen, schematischen Darstellung einer Kathodenstrahlröhre entfernt haben. Aber das macht nichts, wir sind ohnehin fast am Ende des Weges angekommen.
Wir haben bisher den Elektronenstrahl lediglich vertikal abgelenkt. Die Gelehrten unter euch werden wissen, dass so eine Ablenkung alleine nicht viel taugt, wenn man nicht sehen kann, über welchen Zeitraum dieses Signal verändert wurde. Wir wollen also eine Linie, die sich nicht nur vertikal, sondern auch horizontal über den Bildschirm bewegt. Aber wie bringt man jetzt einen Punkt auf dem Bildschirm dazu, sich wie eine Linie zu verhalten? Naja, man hat da zwei Möglichkeiten.
Man kann entweder den Punkt mittels einer weiteren Spannungsquelle horizontal ablenken (was auch meistens genauso passiert). Die Tatsache, dass auf dem Bildschirm eine fluoreszierende Schicht aufgebracht ist, sorgt dafür, dass die entsprechend angeregten Stellen des Bildschirms nachleuchten.
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