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Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre
Die Erfindung betrifft eine Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine Sauganode enthält und mit der ein Verstärker zur Erhöhung der Steuerempfindlichkeit zusammengebaut ist.
Es ist bekannt, dass die Steilheit der Modulation der Elektronenspritze einer Elektronenstrahlröhre erhöht werden kann, wenn die Steuerspannungen nicht nur der Steuerelektrode, sondern auch der Sauganode zugeführt werden.
Dies kann in einfacher Weise erreicht werden, wenn die Steuerspannungen an die Kathode gelegt werden, da sich das Kathodenpotential dann sowohl gegenüber der Steuerelektrode als auch gegenüber der Sauganode ändert. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Sauganode eine grosse rückwirkung (Durchgriff) auf den Kathodenstrom hat, indem eine erhöhte Spannung an der Sauganode eine merkliche Zunahme des Elektronenstromes herbeiführt und demnach die von der Steuerelektrode herbeigeführte Stromzunahme sich vergrössert.
In der Praxis ergibt sich aber, dass die Vergrösserung des Durchgriffes der Sauganode Beschränkungen unterworfen ist. Der Durchgriff kann nämlich dadurch vergrössert werden, dass die Stärke der Steuerelektrode kleiner gewählt und der Abstand von Steuerelektrode zu Sauganode und Kathode im Verhältnis zur Öffnung der Steuerelektrode verkleinert wird. Die Verkleinerung der Elektrodenabstände wird aber durch mechanische Schwierigkeiten begrenzt während die Vergrösserung der Gitteröffnung einen grösseren Bildfleck auf dem Schirm herbeiführt und somit eine geringere Bildschärfe zur Folge hat.
Es ist bekannt, diese Schwierigkeiten dadurch herabzusetzen, dass der Sauganode ein verstärktes Signal zugeführt wird. Das Steuersignal wird dabei ausserhalb der Röhre mittels einer Verstärkerröhre verstärkt. Dies hat den Nachteil, dass die Kapazität derDurchführungs-undVerbindungsleiterderAnode und des Gitters der Verstärkerröhre auf die Bandbreite des Signals einen ungünstigen Einfluss hat, so dass der erforderliche Anodenstrom der Verstärkerröhre gross und der Anodenkopplungswiderstand verhältnismässig niedrig sein muss.
Eine viel günstigere Lösung ergibt sich, wenn nach der Erfindung in der Elektronenspritze wenigstens ein von den zugeführten Steuerspannungen beeinflusster Hilfselektronenstrom ausgebildet und gegen Teile der Sauganode mit einem Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 gerichtet, und eine positiv vorgespannte Hilfselektrode zum Ableiten der an der Sauganode entstehenden Sekundärelektronen vorgesehen ist. Die Steuerspannungen werden dann verstärkt auf die Sauganode übertragen, so dass sich eine beträchtliche Erhöhung der Modulationssteilheit der Elektronenspritze ergibt, ohne dass der Durchgriff einen unerwünscht hohen Wert haben muss.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der in Fig. 1 schematisch eine Elektronenstrahlröhre und in Fig. 2 eine Elektronenspritze nach der Erfindung dargestellt ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Fenster, 2 den Konus und 3 den Hals einer Elektronenstrahlröhre. Im Hals befindet sich eine Elektronenspritze 4 und ein Ablenksystem 5. Die Elektronenspritze 4 besteht aus einer Kathode 6, einer Steuerelektrode 7, einer Sauganode 8 und einer ringförmigen Hilfselektrode 9. Da die Steuerelektrode 7 neben der Öffnung, aus der der Elektronenstrahl 10 heraustritt, noch eine oder mehrere Öffnungen besitzt, entstehen gleichzeitig Hilfselektronenströme 11, die Teile 12 der Sauganode 8
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treffen. Die Teile 12 sind mit einem Stoff überdeckt, der einen Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 aufweist, so dass ein Sekundäremissionsstrom 13 von den Teilen 12 zur Hilfselektrode 9 fliesst.
Da die Elektrode 9 ein höheres positives Potential besitzt, erhöht sich das Potential der Sauganode 8 infolge des Sekundär-Emissionsstromes 13, der grösser als der Primärstrom 11 ist. Die Spannungsänderungen zwischen der Kathode 6 und der Steuerelektrode 7 werden somit verstärkt auf die Sauganode 8 übertragen, so dass die Modulationssteilheit der Elektronenspritze beträchtlich vergrössert wird, obwohl der Durchgriff der Sauganode 8 einen üblichen Wert haben kann (etwa 20 %). Da keine besonderen Einschmelz- und Zuführungsleitungen nach einer getrennten Röhre vorgesehen zu werden brauchen, können die Kapazitäten der Elektroden gegen"Erde"klein bleiben, so dass der Widerstand 14 verhältnismässig gross sein kann (souk)
und somit auch die Verstärkung der an die Sauganode 8 gelegten Steuerspannung.
Obwohl eine einzige Ausführungsform beschrieben wurde, ist es einleuchtend, dass die Elektroden im Rahmen der Erfindung auch noch anders gestaltet sein können. So können Massnahmen getroffen werden, um zu verhüten, dass von der Kathode abdampfendes Emissionsmaterial auf die Sekundaremissionsteile der Sauganode niederschlägt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine Sauganode enthält, und mit der ein Verstärker zur Erhöhung der Steuerempfindlichkeit zusammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Elektronenspritze wenigstens ein von den zugeführten Steuerspannungen beeinflusster Hilfselektronenstrom ausgebildet und gegen Teile der Sauganode mit einem Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 gerichtet, und eine positiv vorgespannte Hilfselektrode zum Ableiten der an der Sauganode entstehenden Sekundärelektronen vorgesehen ist.
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Electron syringe for a cathode ray tube
The invention relates to an electron syringe for a cathode ray tube, which contains at least a cathode, a control electrode and a suction anode and with which an amplifier is assembled to increase the control sensitivity.
It is known that the steepness of the modulation of the electron syringe of a cathode ray tube can be increased if the control voltages are fed not only to the control electrode but also to the suction anode.
This can be achieved in a simple manner if the control voltages are applied to the cathode, since the cathode potential then changes both in relation to the control electrode and in relation to the suction anode. This effect is intensified when the suction anode has a large reaction (penetration) on the cathode current, in that an increased voltage at the suction anode causes a noticeable increase in the electron current and, accordingly, the increase in current caused by the control electrode increases.
In practice, however, it turns out that the enlargement of the penetration of the suction anode is subject to restrictions. The penetration can be increased in that the thickness of the control electrode is selected to be smaller and the distance from the control electrode to the suction anode and cathode is reduced in relation to the opening of the control electrode. The reduction in the electrode spacing is limited by mechanical difficulties, while the enlargement of the grid opening produces a larger image spot on the screen and thus results in a lower image sharpness.
It is known to reduce these difficulties by supplying an amplified signal to the suction anode. The control signal is amplified outside the tube by means of an amplifier tube. This has the disadvantage that the capacitance of the lead-through and connecting conductors of the anode and of the grid of the amplifier tube has an unfavorable influence on the bandwidth of the signal, so that the required anode current of the amplifier tube must be high and the anode coupling resistance must be comparatively low.
A much more favorable solution is obtained if, according to the invention, at least one auxiliary electron current influenced by the supplied control voltages is formed in the electron syringe and directed towards parts of the suction anode with a secondary emission factor greater than 1, and a positively biased auxiliary electrode to divert the generated at the suction anode Secondary electrons is provided. The control voltages are then increasingly transmitted to the suction anode, so that there is a considerable increase in the modulation steepness of the electron syringe without the penetration having to have an undesirably high value.
The invention is explained in more detail with reference to a drawing in which a cathode ray tube is shown schematically in FIG. 1 and an electron syringe according to the invention is shown in FIG. 2.
In Fig. 1, 1 denotes the window, 2 the cone and 3 the neck of a cathode ray tube. In the neck there is an electron syringe 4 and a deflection system 5. The electron syringe 4 consists of a cathode 6, a control electrode 7, a suction anode 8 and an annular auxiliary electrode 9. Since the control electrode 7 is next to the opening from which the electron beam 10 emerges has one or more openings, auxiliary electron streams 11, the parts 12 of the suction anode 8, arise at the same time
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to meet. The parts 12 are covered with a substance which has a secondary emission factor greater than 1, so that a secondary emission current 13 flows from the parts 12 to the auxiliary electrode 9.
Since the electrode 9 has a higher positive potential, the potential of the suction anode 8 increases as a result of the secondary emission current 13, which is greater than the primary current 11. The voltage changes between the cathode 6 and the control electrode 7 are thus increasingly transmitted to the suction anode 8, so that the modulation slope of the electron syringe is considerably increased, although the penetration of the suction anode 8 can have a normal value (about 20%). Since no special melt-down and supply lines need to be provided after a separate tube, the capacities of the electrodes to "earth" can remain small, so that the resistance 14 can be relatively large (souk)
and thus also the amplification of the control voltage applied to the suction anode 8.
Although a single embodiment has been described, it is evident that the electrodes can also be designed differently within the scope of the invention. Thus, measures can be taken to prevent emission material evaporating from the cathode from being deposited on the secondary emission parts of the suction anode.
PATENT CLAIMS:
1. Electron syringe for a cathode ray tube, which contains at least one cathode, a control electrode and a suction anode, and with which an amplifier is assembled to increase the control sensitivity, characterized in that at least one auxiliary electron current influenced by the supplied control voltages is formed in the electron syringe and is directed against parts the suction anode is directed with a secondary emission factor greater than 1, and a positively biased auxiliary electrode is provided to divert the secondary electrons generated at the suction anode.