Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke, und Verfahren zur Herstellung derselben. Es ist bekannt, dass die unter der Be zeichnung "Seitenzug" bekannte Erscheinung in Braunsehen Röhren durch Zentrierfehler des Systems, insbesondere durch falsche An ordnung der Kathode hervorgerufen wird. Es ist auch zur Behebung dieses Fehlers be reits vorgeschlagen worden, die Kathode in bezug auf die Anodenöffnung genau zentrisch anzuordnen. Diese bekannten Anordnungen haben sich jedoch nicht als ausreichend er wiesen, den Seitenzugfehler zu beheben.
Es ist ferner bekannt, dass in den Braun sehen Röhren der üblichen Bauart der eigent liche Bildpunkt einen unscharfen, verwasche nen Rand aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Braunsche Röhre, welche von den genannten Fehlern frei ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Braunscher Röhren.
Erfindungsgemäss ist die Braunsche Röhre mit einem elektronenoptischen System und einer indirekt geheizten Kathode ver sehen, deren Emissionsschicht in bezug auf die Systemachse genau symmetrisch ausge bildet und angeordnet" ist, wobei die Grösse und die Wölbung der Emissionsschicht derart bemessen sind, dass ,die Emission aller emit tierenden Punkte von der Elektronenoptik erfasst und zu einem scharfen Bildpunkt ver einigt wird.
Um die erforderliche exakt begrenzte Emissionsfläche zu erzeugen, kann in der Kathodenfläche die zur Aufnahme der emit tierenden Substanz bestimmte Fläche durch Ankörnen, rGravieren, Einfräsen ioder der gleichen hergestellt und die auf diese Weise entstandene Vertiefung mit der emittierenden Substanz ausgefüllt werden.
In den Figuren ist eine Ausführungsform der Kathodenanordnung der erfindungsge mässen Braunschen Röhre beispielsweise dar gestellt, und zwar zeigt: .Fig. 1 einen Schnitt durch die vollstän dige Kathodenanordnung, Fig. 2 eine Aufsicht auf die gleiche An ordnung, während in Fig. .3 eine besondere Ausführungsform des Kathodenkörpers und in Fig. 4 eine Aufsicht auf diesen Körper dargestellt ist.
In den Figuren bedeutet 1 den gleich zeitig als Steuerelektrode dienenden Wehnelt- zylinder, welcher mittelst des Halters 10 der art zentriert wird, dass seine Achse mit der Röhrenachse zusammenfällt. In diesen Weh- neltzylinder ist ein Topf 2 eingebaut, der zur genauen Zentrierung des Kathodensystems in dem Wehneltzylinder und damit in der Braunsehen Röhre dient, derart, dass die Ka thode durch einfaches Einschieben dieses Topfes in den Zylinder gegenüber der Steuer elektrode und der Systemachse genau zen triert wird. Die Zuleitungen 6 und 7 für die Heizspirale 8 sind durch Röhrchen aus kera mischem Material 4 und 5 hindurchgeführt.
Das Röhrchen 5 trägt an seinem obern aus dem Topf 2 hervorragenden Ende ein Nickel röhrchen 9, welches als Rückleitung für den Heizstrom dient und den metallischen vor zugsweise aus Nickel bestehenden Kathoden körper 3 trägt. Der Kathodenkörper 3 ist an seinem obern verbreiterten Ende- mit der Emissionsschicht 11 versehen. Die Emissions schicht 11 ist in bezug auf die Steuerelek trode und .die Systemachse genau symme trisch ausgebildet und angeordnet, wobei die Grösse und Krümmung der Schicht derart be messen sind, dass die Emission aller emittie renden Punkte von der Elektronenoptik er fasst wird.
Es können auch Schichten ver wendet werden, deren Krümmung gleich Null ist, d. h. also Schichten, welche eine plane Oberfläche besitzen.
Die emittierende Substanz, beispielsweise ein Erdalkalioxyd oder ein Gemisch von Erdalkalimetalloxyden mit Erdalkalimetal- len, kann durch Aufstreichen oder der gleichen auf die Kathodenfläche aufgebracht werden. Es hat sich jedoch erwiesen, dass auf diese Weise eine exakte Begrenzung der Emmissionsfläche nicht zu erreichen ist.
Zweckmässig wird daher in dem Kathoden körper die zur Aufnahme der emittierenden Substanz bestimmte Fläche durch Ankörnen, Gravieren, Einfräsen oder dergleichen herge stellt und die auf diese Weise entstandene Vertiefung mit der emittierenden Substanz ausgefüllt. Nach dem Einfüllen und Trock nen der emittierenden Substanz kann die Fläche gegebenenfalls nochmals nachpoliert werden, so dass die emittierende Substanz über ,die Ränder der Vertiefung nicht hinaus ragt und ausschliesslich in der für sie vorge sehenen Vertiefung; welche eine exakt vor bestimmte Form aufweist, enthalten ist.
Falls der Kathodenkörper eine hohlspiegelartige Form aufweist, bildet also die Substanz selbst einen Teil der Hohlspiegelfläche. Auf diese Weise \gelingt es, die Form .der Emissions fläche genau festzulegen und störende Neben emissionszentren mit Sicherheit zu ver meiden.
Das elektronenoptische System der Fern sehröhren, welches beispielsweise aus 'Weh- neltzylinder, Vor- oder Abschirmanode, zwei tem Zylinder und Nachbeschleunigungsanode bestehen kann, wobei die Voranode positiv gegenüber dem Wehneltzylinder, der zweite Zylinder schwach negativ gegenüber der Ab schirmanode ist und die Nachbeschleuni- gungsanode das höchste vorkommende posi tive Potential aufweist, besitzt praktisch eine verhältnismässig geringe Apertur von bei spielsweise etwa 10 , d.
h. also es ist nicht mehr in der Lage, derartige Strahlen zu kon zentrieren, deren Einfallwinkel grösser als <B>10'</B> ist. Daher wird vorteilhafterweise die Emissionsfläche derart ausgebildet, dass keine der Austrittsnormalen eine Neigung gegen über der Röhrenachse aufweist, welche grösser ist als die Apertur des verwendeten elektro nenoptischen Systems.
Als besonders zweckmässig hat es sich er wiesen, die Krümmung der Emissionsfläche unter Berücksichtigung der Krümmung, wel che die Niveaufläche Null kurz vor Er reichung der Kathodenoberfläche aufweist, zu bemessen, und zwar die Krümmung der Emissionsfläche gleich oder grösser züi wäh len als die Krümmung der genannten Niveau- fläehe in der genannten Lage.
Dabei kann die Krümmung derart ausge staltet werden, dass der Krümmungsmittel- punkt auf der Röhrenachse zwischen dem Mittelpunkt der Anodenöffnung und der den Kathodenkörper senkrecht zur Röhrenachse begrenzenden Fläche --öleben ist.
Des weiteren ist es zweckmässig, der Emissionsfläche eine schlitzartige Form zu geben. Zu diesem Zweck kann man auf dem Kathodenkörper. beispielsweise durch Frä sen, einen langgestreckten Schlitz erzeugen, welcher beispielsweise die Abmessungen von 0,5 bis 1 mm Breite und 2 bis 3 mm Länge aufweist und dessen grösste Ausdehnung senkrecht zur Zeilenrichtung gelegen ist. Bei Verwendung derartiger Kathoden gelingt es, stäbchenförmige Bildpunkte zu erzeugen, welche erstmalig die Erzeugung eines zwi- schenraumfreien Fernsehrasters gestatten.
Eine derartige Ausführungsform ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die emittierende Substanz ist in dem vorgravierten bezw. ein gefrästen Schlitz 11 derart angeordnet, dass die Emissionsfläche .die gleiche Krümmung aufweist wie der Kathodenkörper, und dass ausserhalb dieser Emissionsfläche keinerlei weiteren Emissionszentren vorhanden sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die emittierende Substanz als Körnerpunkt 11 dargestellt.
Die Ausgestaltung der Kathode mit dem massiven metallischen Kathodenkörper 3 ver hindert mit Sicherheit eine Veränderung der Emissionsflächenform bei der Montage. Da durch, dass dickere Emissionsschichten, wel che ein grosses Reservoir darstellen, verwen det werden, wird ein partielles Ausbrennen der Emissionsfläche und damit eine Verände rung der wirksamen Fläche im Betriebe für eine Dauer von mehreren tausend Brennstun- den mit Sicherheit vermieden.
Selbstverständlich ist es möglich, den Kathodenkörper 3 auch auf andere Weise zu haltern. Wesentlich ist, dass dieser Kathoden körper derart stabil ist, dass er sich weder bei der Montage noch im Betriebe verziehen oder sonst seine Form oder Lage verändern kann.
Die erfindungsgemässe Braunsche Röhre ist vollkommen seitenzugfrei. Ein Seitenzug tritt auch bei partieller Alterung der Emis sionsschicht nicht in Erscheinung. Des wei teren gestattet die Röhre die Erzeugung von vollkommen scharf umrandeten Bildpunkten, da sie eine scharfe Abbildung .der Emissions fläche auf dem Bildschirm ermöglicht.
Die Emissionsschicht weist vorteilhafter- weise eine Dicke von mindestens '/"o mm auf.
Braun tube, in particular for television purposes, and method for producing the same. It is known that the phenomenon known under the designation "side pull" in Braunsehen tubes is caused by centering errors in the system, in particular by incorrect arrangement of the cathode. It has also already been proposed to eliminate this error, to arrange the cathode exactly centrally with respect to the anode opening. However, these known arrangements have not proven sufficient to correct the side pull error.
It is also known that in the Braun tubes of the usual design, the actual pixel has a fuzzy, blurred edge.
The subject of the invention is a Braun tube which is free from the defects mentioned, as well as a method for producing such Braunschweig tubes.
According to the invention, the Braun tube is provided with an electron-optical system and an indirectly heated cathode, the emission layer of which is exactly symmetrical with respect to the system axis, the size and curvature of the emission layer being dimensioned such that the emission of all emitting points are detected by the electron optics and united to form a sharp image point.
In order to produce the required exactly limited emission surface, the surface intended to receive the emitting substance can be produced in the cathode surface by punching, engraving, milling or the like, and the depression created in this way can be filled with the emitting substance.
In the figures, an embodiment of the cathode arrangement of the Braun tube according to the invention is shown, for example, namely shows: .Fig. 1 shows a section through the complete cathode arrangement, FIG. 2 shows a plan view of the same arrangement, while FIG. 3 shows a particular embodiment of the cathode body and FIG. 4 shows a plan view of this body.
In the figures, 1 denotes the Wehnelt cylinder which simultaneously serves as a control electrode and which is centered by means of the holder 10 in such a way that its axis coincides with the tube axis. A pot 2 is built into this Wehnelt cylinder, which is used to precisely center the cathode system in the Wehnelt cylinder and thus in the Braunsehen tube, so that the cathode is precisely positioned by simply pushing this pot into the cylinder opposite the control electrode and the system axis is centered. The leads 6 and 7 for the heating coil 8 are passed through tubes made of kera mix material 4 and 5.
The tube 5 carries a nickel tube 9 at its upper end protruding from the pot 2, which serves as a return line for the heating current and carries the metallic cathode body 3, which is preferably made of nickel. The cathode body 3 is provided with the emission layer 11 at its upper widened end. The emission layer 11 is designed and arranged exactly symmetrical with respect to the control electrode and .die system axis, the size and curvature of the layer being measured so that the emission of all emitting points is detected by the electron optics.
Layers can also be used whose curvature is zero; H. that is, layers that have a flat surface.
The emitting substance, for example an alkaline earth oxide or a mixture of alkaline earth metal oxides with alkaline earth metals, can be applied to the cathode surface by painting or the like. However, it has been found that an exact delimitation of the emission area cannot be achieved in this way.
Appropriately, therefore, in the cathode body, the area intended for receiving the emitting substance is Herge by punching, engraving, milling or the like, and the depression created in this way is filled with the emitting substance. After the emitting substance has been filled in and dried, the surface can optionally be repolished again, so that the emitting substance does not protrude beyond the edges of the recess and only in the recess provided for it; which has a precisely defined shape is included.
If the cathode body has a concave mirror-like shape, the substance itself thus forms part of the concave mirror surface. In this way it is possible to precisely define the shape of the emission area and to avoid disruptive secondary emission centers with certainty.
The electron-optical system of the telescopic tubes, which can consist, for example, of a Wehnelt cylinder, a pre- or shielding anode, two cylinders and a post-acceleration anode, the pre-anode being positive compared to the Wehnelt cylinder, the second cylinder being slightly negative compared to the shielding anode and the post-acceleration Anode has the highest occurring positive potential, practically has a relatively small aperture of, for example, about 10, i.e.
H. so it is no longer able to concentrate such rays whose angle of incidence is greater than <B> 10 '</B>. The emission surface is therefore advantageously designed in such a way that none of the exit normals has an inclination with respect to the tube axis which is greater than the aperture of the electron-optical system used.
It has proven to be particularly useful to measure the curvature of the emission surface, taking into account the curvature which the level surface has zero shortly before reaching the cathode surface, namely to select the curvature of the emission surface equal to or greater than the curvature of the named level in the named position.
The curvature can be designed in such a way that the center of curvature on the tube axis between the center of the anode opening and the surface delimiting the cathode body perpendicular to the tube axis is oil.
It is also advisable to give the emission surface a slot-like shape. For this purpose one can use the cathode body. for example by milling sen, produce an elongated slot which, for example, has the dimensions of 0.5 to 1 mm width and 2 to 3 mm length and the largest dimension of which is perpendicular to the line direction. When using cathodes of this type, it is possible to generate rod-shaped image points which, for the first time, allow the generation of a television raster free of spaces.
Such an embodiment is shown in FIGS. The emitting substance is in the pre-engraved BEZW. a milled slot 11 is arranged in such a way that the emission surface has the same curvature as the cathode body and that no further emission centers are present outside this emission surface.
In the embodiment according to FIG. 1, the emitting substance is shown as a dot 11.
The design of the cathode with the solid metallic cathode body 3 prevents ver with certainty a change in the emission surface shape during assembly. Since thicker emission layers, which represent a large reservoir, are used, a partial burnout of the emission area and thus a change in the effective area in the company for a period of several thousand burning hours is reliably avoided.
Of course, it is also possible to hold the cathode body 3 in other ways. It is essential that this cathode body is so stable that it can neither warp during assembly nor in operation or otherwise change its shape or position.
The Braun tube according to the invention is completely free of side pulls. A side pull does not appear even with partial aging of the emission layer. Furthermore, the tube allows the creation of completely sharply outlined pixels, since it enables a sharp image of the emission surface on the screen.
The emission layer advantageously has a thickness of at least 3/4 mm.