DE1764047A1 - Kathodenanordnung fuer ein Elektronstrahlerzeugungssystem einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

• "Kathodenanordnung für ein Eiektronenstrahlerzeugungssystem einer Kathodenstrahlröhre" Die Erfindung betrifft eine Kathodenanordnung für ein Blekstronenstrahlerzeugungssystem einer Kathodenstrahlröhrep insbesondere Fernsehbildröhre, mit einem becherförmigen Kathodenröhrehen, dessen eine Stirnfläche als Emissionsfläche ausgebildet ist und einem das Kathodenröhrchen auf wenigstens 'j0 seiner Länge mit Abstand umgebenden Wärmestrahlröhrchen, das auch der Halterung des Kathodenröhrchens an einer Isolierstoffsoheibe diente . Die Kathoden für Kathodenstrahlröhren mit Leuchtschirm betehen bekanntermassen vorwiegend aus einem becherförmigen Kathodenröhrehen, in dessen Innerem der Brenner angeordnet ist und auf dessen äusserer Stirnfläche im allgemeinen das Emissionsmaterial schichtförmig aufgebracht ist. Anstelle von sahiohtförmigem Emissionsmaterial Ist es bekannt, einen in ein offe- nes Röhrchen eingesetzten Kathodenkörper zu verwenden, der . imstande ist, eine grössere Anzahl Elektronen abzugeben. .Kam thoden des letzteren Aufbaus sind allgemein unter der Bezeioh# nung "Vorratskathoden" bekannt.
• Kathoden der bekannten Bauart benötigen verhältnismässig.,, grosse Heizleistungen, um auf eine für die Emission erfor- derliche Temperatur zu gelangen. Es besteht daher das Be- streben, die Heizleistung für solche Kathoden zu verringern, d. h. also, den Wirkungsgrad derselben zu erhöhen. Es ist beispielsweise bekannt, eine Erhöhung des Wirkungsgrades da- durch zu erzielen, dass man das Kathodenröhrchen auf dem grössten Teil seiner Länge mit Abstand mit einem zweiten Röhr- chen umgibt, dessen innere Wandungsfläche möglichst reflektie- rend ausgebildet ist, so dass eine Wärmerüokstrahlung der von dem Kathodenröhrchen ausgestrahlten Wärme erfolgt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kathodenanordnung für ein Elektronenstrahlerzeugungs-System der eingangs bezeichneten Art anzugeben, das trotz hoher Elektronenleistung einen weiter verringerten Hezleistungsbedarf besitzt und das massenfabrikatorisch in einfacher Weise genau herstellbar ist.
• Gemäss der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Emissionsfläche als Vorratskathodenkörper ausgebildet ist, dass das Wärmestauröhrchen Sicken, Laschen oder dgl. aufweist, an welchen das Kathodenröhrchen befestigt, insbesondere angeschweisst ist, und dass das Wärmestauröhrehen dab Kathodenröhrchen zu dessen offenem Ende hin überragt. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist das Wärmestauröhrehen mittels einer spinnenartigen Befestigungsvorrichtung an der Isolierscheibe gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines weiteren Teils befestigt. Die erfindungsgemässe Kathodenanordnung eignet sich besonders für Elektronenstrahlerzeugungssysteme von Fernsehbildröhren und Oszillographenröhren sowie ganz besonders für Elektronenstrahlerzeugungssysteme für Fernsehfarbbildröhren. Bei letzteren werden im allgemeinen drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme benötigt, die imstande sein müssen, einen verhältnismässig grossen Elektronenstrom abgeben zu können, weil zur Anregung der einzelnen Farbleuchstoffe im allgemeinen

  höhere Blektronenstrahletröme erforderlich sind als bei

  Sohwarz-Weiss-Bildröhren. Auf der anderen Seite ist man

  aber auch bestrebt, dass-keine zu hohe Hitze im Bereich

  der Kathoden auftritt, weil sich durch das Vorhandensein

  von drei Kathoden auf verhältnismässig engem Raum an sich

  schon eine grosse wärmemässige Belastung dieses Röhrenteiles

  ergibt.

  Die besondere Vorteilhaftigkeit der erfindungsgemässen Katho-

  denanordnung Ist in dem Zusammenwirken der erfindungsgemässen

  Merkmale zu erblicken. Es ist gelungen, bei einer in dieser

  Weise aufgebauten Vorratskathode mit einer Heizleistung von

  kleiner etwa 2 Watt Temperaturen des Kathodenkörpers von

  '1050° C zu erzeugen. Erst dadurch ist es möglich geworden,

  bei Farbbildröhren überhaupt Vorratskathodenkörper zu ver-

  wenden, die im allgemeinen um etwa 300o C höhere Emissions-

  temperaturen erfordern als übliche Sohiohtoxydkathoden. Der

  Einbau von Vorratskathoden beispielsweise in Farbbildröhren

  ist aber nur möglich, wenn man mit den normenmässig festge-

  legten Heizleistungsdaten, also mit einer Heizleistung von

  kleiner als 2 Watt pro Kathode, auskommt. Der grosse Vorteil

  der Erfindung ist also darin zu sehen, dass der Bau einer

  Kathodenanordnung ermöglicht wird, die bei gleicher Heiz-

  leistung wie z. B. die in üblichen Oxydkathoden einen erhöhten Strahlstrom zu liefern erlaubt. Weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der Erklärungen zu den in Fig. 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbar werden.
• Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Vorratskathode mit dem Kathodenrährahen 2. Der emissionsseitige Abschluss des Kathodenröhrchens 2 wird durch einen Kathodenvorratskörper 1, aus dessen freier Oberfläche die Strahlelektronen austreten, gebildet. Der freie Raum il des Kathodenröhrchens 2 dient zu der Aufnahme des Brenners, eines elektrischen Heizelementes zur Erzeugung der erfoderliehen Kathodentemperatur, der der Übersicht wegen und da für die Erfindung unwesentlich in den Figuren nicht dargestellt ist. Gemäss einem bevorzugten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Kathodenkörper 1 gegen den Brennerraum 11 gasdicht abgeschlossen, was zweckmäs'i'#mittels einer Trennwand 9 geschieht. Zn der Fig. 2 sind eine Vielzahl von Kathodenröhrchenformen a bis h dargestellt, die bei geeigneter Materialwahl für den Erfindungsgegenstand geeignet sind und bei welchen jeweils der Raum 10 zur Aufnahme des Kathodenvorratskörpers 1 durch eine Wandung 9 gegen den Brennerraum 11 abgeteilt ist. Gemäss der Erfindung hat sich ganz besonders das Kathodenröhrchen a bewährt, da es bezüglich seiner Herstellung billig und einfach ist. Die Wandung 9 wird lediglich durch eine Ein- stülpung des Bodens des becherförmigen Kathodenröhrchens gebildet.
• Das Kathodenröhrchen 2 wird von einem Wärmestauröhrchen 4 umgeben, dessen Länge grösser ist als die des Kathodenröhrchens 2. Zum brennerseitigen Ende hin überragt das WärmestaurUhrchen 4 das Kathodenröhrchen 2 um ein beträchtliches. Das Wärmestauröhrohen 4 dient zum einen dazu, die von dem Kathoden- strahlröhrehen 2 abgestrahlte Wärme zu reflektieren und zum anderen dazu, das Kathodenstrahlröhrchen 2 zu haltern. Zu diesem Zwecke sind verteilt Uber den Umfang vorzugsweise drei Laschen oder Sicken 12 vorgesehen, an welchen das Ka- thodenröhrchen 2, vorzugsweise mitteb Schweisspunkten, be- festigt ist. Die Sicken 12 befinden sich an einer solchen Stelle, dass eine Befestigung des Kathodenröhrchens etwa an dessen brennerseitigem Ende, das ist also an dem dem Vor- ratskathodenkörper 1 abgewandten Ende, befestigt ist. Die Befestigungsflächen sollen möglichst klein sein, damit mög-. q liehst wenig Wärme Uber diese Befestigungspunkte abfliessen kann. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist noch vorteilhaft, im Bereich dieser Siekenbefestigung einen Wärmestauring 3 zwischenzufügen, der bevorzugt aus Tantal besteht. Durch wenigstens drei Laschen oder Sicken 12 lässt sich eine statisch einwandfreie und stabile Befestigung des Kathodenröhrchens 2 erzielen. Das Wärmestauröhrehen 4 ist mittels einer spinneriartigen Befestigungsvorrichtung 5 direkt oder unter Zwischenfügung des Abschirmröhrehens 6 an einer Isoliersoheibe 7 befestigt. Diese spinnenartige Befestigungsvorrichtung besitzt vorzugsweise drei Stege, wobei wenigstens die einen Enden der Stege an einem Ring 13 befestigt sind. Die einen Enden dieser Befestigungsvorrichtung 5 sind mit dem Wärmestauröhrchen 4 vorzugsweise an dessen dem Vorratskathodenkörper 1 abgewandten Ende insbesondere durch Schweissen verbunden. Die anderen Enden dieser spinnenartigen Befestigungsvorrichtung 5 sind direkt oder unter Zwischenfügung eines weiteren Teiles mit der Isolierscheibe 7 verbunden. Bei dem dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel befindet sich in der Öffnung dieser Isolierscheibe 7 ein weiteres Röhrchen, das nachfolgend als Abschirmröhrchen 6

  bezeichnet ist und das zweckmässig durch entsprechende

  Stauchungen und Absätze in die Öffnung der Isolierseheibe ?

  eingenietet ist. Die freien Enden der spinnenartigen Be-

  festigungsvorrichtung S sind an einem Absatz des Absehiree-

  röhrehens 6 befestigt, vorzugsweise wiederum durch Sehweissen.

  Während darauf zu achten ist, dass die Stege der spinrsenar-

  tagen Befestigungsvorrichtung 5 möglichst dünn sind, um eine-

  möglichst geringe Wärmemenge abzuleiten, trägt das Absohirm-

  roter 6 zusätzlich noch dazu bei, nach aussen abgestrahlte

  Wärme auf das Wärmestauröärehen 4 zurückzustrahlen, welches

  zusätzlich mit einem gut reflektierenden Belag zum Beispiel

  Gold versehen sein kann. Dieses weitere Abschirwöhrchen 6

  ist daher als besonders zweckmässig zu bezeichnen, da@es den

  Heizleistungsbedarf weiter senkt. Das Wärmestauröhrehen 4

  besteht vorzugsweise aus einem sehr dünnen Material, Ins,.

  besondere aus einer Tantalfolie.

  Die Isolierscheibe 7 ist dann in irgend einer bekannten Weine

  innerhalb der alle Steuertopf 8 bezalohneten Wehnmltelektrode@

  angeordnet, ,und zwar in der Weise, dass sieh zwischen der

  Öffnung im Boden des Steuertopfes und der emittierenden Ober-

  fläche des Kathodenvorratskörpers ein ganz bestimmter und

  sehr geringer Abstand einstellt, der für die Funktion der

  Kathodenanordnung wesentlich ist.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r u e h e 1. Kathodenanordnung für ein Elektronenstrahlerzeugungsajstem einer Kathodenstrahlröhre, Insbesondere Fernsehbildröhre, mit einem becherförmigen Kathodenröhrchen, dessen eine Stirnfläche als Emissionsiläohe ausgebildet ist und einem das Kathodenröhrchen auf wenigstens 70 ,K seiner Fänge mit Abstand umgebenden Wärmstauröhrehen, das auch der Halterung des Kathodenröhrchens an einer Isolierstofiseheibe dient, da- durch gekennzeichnet, dass die Emissionsfläche als Vorratsicdthodenkörper (1) ausgebildet ist, dass das Wärmestauröhrehen (4) Sicken, Laschen oder dgl. aufweist, an welchen das Kathodenröhrchen (2) befestigt, insbesondere angeschweisst ist, und dass das Wärsestauröhrehen das Kathodenröhrchen zu dessen offe- ne® Ende hin überragt. 2. Kathodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wär®sstauröhrchen mittels einer spianenartigen Be- festigungsvorrichtung (5) an der Isolierscheibe (?) gegebenen- falls unter Zwischenfügur, eines weiteren Teils befestigt ist. 3. Kathodenanordnung nach Aalspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein xeiteres, das Wärseatauröhrchen (4) umge- bendes Absohiraröhrchen (6) vorgesehen ist, das an der Iso- lierscheibe vorsngsneise durch Mieten befestigt ist und an des die spinneuartige Befestigungsvorrichtung (5) befestigt ist. . Kathode@aanorönumg nsob Anspruch 1, 2 oder Anspruch 3, da- durch gekennasichnet, dass die spinneuartige Befestigungs- vorrichtung (5) an den der Erissionsfläohe abgewandten Ende des Wärnestauröhrchens (4) worsugsweise dureh Schweissen mit dieses verbunden ist. 5. Kathodenanordnung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis t, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kathoden- röhrehens zwischen den Vorratskathodenkörper (1) und dem brennerraus (il) eine gaadiehte Wandung vorgesehen ist. 6. Kathodenanordnue« naeh einen oder sehreren der Wiierüche 1 bis 5, dadurch gekennseichast, dass an der Verbindungsstelle zwischen ICathaderehen (2) und WärsestauröbIAMm (t) ein zusätzliches, insbesondere riggförniges Wärsestauteil (3) insbesondere aus ?antal vorgesehen ist.