DE19857791A1 - Method of producing an electron ray tube - Google Patents

Abstract

The method involves arranging a number of electrodes of a beam/ray system following one another in electron ray direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenstrahlröhre, ein Verfahren zur Messung der relativen Position von Elektroden eines Strahl­ systems einer solchen Elektronenstrahlröhre und eine Anordnung zur Durch­ führung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for producing an electron beam tube, a method for measuring the relative position of electrodes of a beam systems of such an electron beam tube and an arrangement for through conduct such a procedure.

Die Strahlsysteme von Elektronenstrahlröhren enthalten mehrere Elektroden, deren relative Positionen von wesentlicher Bedeutung für die Steuerungs- und Abbildungseigenschaften solcher Röhren sind. Typischerweise werden die Strahlsysteme vormontiert, indem die Elektroden durch hochgenaue Distanz­ scheiben oder dgl. separiert und an Trägerstege aus Glas angeschmolzen werden. Die so vormontierten Strahlsysteme mit in festen gegenseitigen Posi­ tionen fixierten Elektroden werden in Röhren eingebaut.The beam systems of electron beam tubes contain several electrodes, whose relative positions are essential for control and Imaging properties of such tubes are. Typically they are Blasting systems pre-assembled by the electrodes by highly accurate distance slices or the like separated and melted onto glass carrier webs become. The pre-assembled blasting systems with fixed mutual positions Fixed electrodes are installed in tubes.

Beim Anschmelzen der Elektroden an die Trägerstege können insbesondere durch thermische Einflüsse mechanische Spannungen auftreten, die zu Abwei­ chungen der Elektrodenabstände von den Sollwerten führen. Solche Abwei­ chungen der Elektrodenabstände von Sollwerten zeigen sich nach dem Einbau der Strahlsysteme in Röhren insbesondere in Form von Abbildungsfehlern und/oder schlechteren elektrischen Kenngrößen, beispielsweise hohen Kapa­ zitätswerten. Die Fehler können teilweise durch einstellbare elektrische Be­ triebsparameter wie z. B. Elektrodenspannungen ausgeglichen werden, was aber die Peripherieschaltungen der Röhren aufwendig macht. Teilweise sind die resultierenden Fehler aber auch nicht mehr ausgleichbar und die zusam­ mengesetzte Röhre ist unbrauchbar oder muß mit Erlöseinbußen in eine schlechtere Qualitätsklasse eingruppiert werden.When the electrodes are melted onto the carrier webs, in particular Mechanical stresses occur due to thermal influences, which lead to deviations the electrode distances from the nominal values. Such deviations The electrode distances from setpoints are shown after installation of the beam systems in tubes, in particular in the form of aberrations and / or poorer electrical parameters, for example high Kapa quality values. The errors can be partly due to adjustable electrical loading  drive parameters such as B. electrode voltages are compensated for what but makes the peripheral circuits of the tubes complex. Are partial the resulting errors, however, can no longer be compensated for and together The inserted tube is unusable or has to be reduced to a revenue loss worse quality class can be grouped.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Elektronenstrahlröhren, welches die Nachteile durch Strahlsysteme mit starken Abweichungen der Elektrodenabstände vom Sollwert deutlich verrin­ gert, ein hierfür vorteilhaftes Verfahren zur Messung der Elektrodenabstände eines zusammengesetzten Strahlsystems sowie eine Anordnung zur Durchfüh­ rung eines solchen Verfahrens anzugeben.The invention is therefore based on the object of a method for the production of electron beam tubes, which have the disadvantages of using beam systems Significant reductions in the electrode spacing from the target value gert, an advantageous method for measuring the electrode spacing a composite blasting system and an arrangement for implementation tion of such a procedure.

Ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren ist im Patentanspruch 1, ein Meßverfahren im Patentanspruch 4 und eine insbesondere hierfür vorteilhafte Anordnung im Patentanspruch 9 angegeben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.A manufacturing method according to the invention is in claim 1 Measuring method in claim 4 and a particularly advantageous for this Arrangement specified in claim 9. The sub-claims included advantageous refinements and developments.

Durch Ausmessung der tatsächlichen Elektrodenabstände bzw. der tatsächli­ chen relativen Positionen der Elektroden vor dem Einbau des Strahlsystems mit fest verbundenen Elektroden in eine Röhre kann die Eignung des zusam­ mengesetzten Strahlsystems beurteilt und nach Maßgabe dieser Beurteilung das Strahlsystem in eine Röhre eingebaut oder verworfen werden. Innerhalb der verwendbaren Strahlsysteme können noch Zuordnungen zu unterschiedli­ chen Röhrengruppen, die beispielsweise nach Qualitätsklassen unterschieden sind, nach Maßgabe der vorausgegangenen Beurteilung getroffen werden.By measuring the actual electrode distances or the actual Chen relative positions of the electrodes before installing the blasting system with electrodes firmly connected in a tube, the suitability of the together blasting system assessed and in accordance with this assessment the blasting system can be installed in a tube or discarded. Within the beam systems that can be used can still be assigned to different Chen tube groups, which, for example, differentiate according to quality classes are made in accordance with the previous assessment.

Die relativen Positionen der Elektroden in dem fest verbundenen Strahlsystem werden vorzugsweise in dem Bereich der Strahlöffnungen der Elektroden ge­ messen, insbesondere auf optischem Wege, wobei durch Blickrichtung entge­ gen der Elektronenstrahlrichtung des Strahlsystems vorteilhaft ausgenutzt wird, daß zumindest für die in Elektronenstrahlrichtung anfänglich positionierten Elektroden, deren gegenseitige Abstände unmittelbar aufeinanderfolgender Elektroden besonders klein und zugleich von besonderer Bedeutung für die elektrischen und abbildenden Eigenschaften des Strahlsystems sind, typi­ scherweise gilt, daß mit zunehmendem Abstand der jeweiligen Elektrode von der Kathode deren Durchmesser der Strahlöffnung größer wird. Dadurch sind entgegen der Elektronenstrahlrichtung gleichzeitig Elektrodenflächen zu meh­ reren Elektroden in konzentrischer Anordnung sichtbar.The relative positions of the electrodes in the fixed beam system are preferably ge in the region of the beam openings of the electrodes  measure, especially optically, with the opposite direction is advantageously used against the electron beam direction of the beam system, that at least for those initially positioned in the electron beam direction Electrodes whose mutual distances are immediately successive Electrodes particularly small and at the same time of particular importance for the electrical and imaging properties of the beam system are, typi In general, the distance between the respective electrodes increases from the cathode, the diameter of the beam opening becomes larger. Thereby counter to the electron beam direction at the same time too many electrode surfaces Other electrodes are visible in a concentric arrangement.

Die Messung der relativen Positionen von Elektroden eines Strahlsystems er­ folgt vorteilhafterweise interferometrisch in der Art, daß kohärentes Licht kurzer Kohärenzlänge entgegen der Elektronenstrahlrichtung entlang der Strahlachse auf die Elektroden gerichtet ist. Von den Elektroden in Elektronenstrahlrichtung reflektiertes Licht wird mit einem von der selben Lichtquelle abgezweigten Re­ ferenzstrahl überlagert. Wenn die Differenz der Weglängen des reflektierten Lichts und des Referenzstrahls von der Lichtquelle bis zum Detektor innerhalb der Kohärenzlänge des Lichts der Lichtquelle liegt, zeigen sich im Detektor durch die Überlagerung Interferenzerscheinungen, die durch kontinuierliche Veränderung der Weglängendifferenz als periodische Intensitätsschwankun­ gen in Erscheinung treten und ausgewertet können. Diese auswertbaren Inten­ sitätsschwankungen treten für eine senkrecht zur Strahlachse ausgerichtete, dem einfallenden Meßstrahl zugewandte ebene reflektierende Elektrodenfläche nur innerhalb eines Verschiebungsbereichs auf, in welchem die Weglängen­ differenz kleiner als die Kohärenzlänge des eingesetzten Lichts ist. Den in Strahlrichtung gegeneinander versetzten Elektroden entsprechen unterschied­ liche Weglängen des Meßstrahls. Wenn vorteilhafterweise die Kohärenzlänge des eingesetzten Lichts deutlich kürzer ist als der Abstand der reflektierenden Flächen unmittelbar aufeinanderfolgender Elektroden, so treten die meßbaren Interferenzerscheinungen zu den einzelnen Elektroden deutlich separiert von­ einander auf. Die Kohärenzlänge des Lichts wird durch Auswahl eines Licht­ quellentyps und dessen Betriebsparameters vorteilhafterweise zwischen 5 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 30 µm gewählt.The measurement of the relative positions of electrodes of a beam system advantageously follows interferometrically in such a way that coherent light is shorter Coherence length against the electron beam direction along the beam axis is directed at the electrodes. From the electrodes in the direction of the electron beam reflected light is transmitted with a re branched from the same light source reference beam superimposed. If the difference in the path lengths of the reflected Light and the reference beam from the light source to the detector inside the coherence length of the light from the light source is shown in the detector through the superposition of interference phenomena caused by continuous Change in the path length difference as a periodic fluctuation in intensity appear and can be evaluated. These evaluable integers fluctuations occur for a perpendicular to the beam axis, plane reflecting electrode surface facing the incident measuring beam only within a range of displacement in which the path lengths difference is smaller than the coherence length of the light used. The in Electrodes offset against each other correspond to the difference Liche path lengths of the measuring beam. If advantageously the coherence length of the light used is significantly shorter than the distance of the reflecting  Surfaces of immediately successive electrodes, so the measurable Interference to the individual electrodes is clearly separated from each other on. The coherence length of the light is determined by choosing a light source types and its operating parameters advantageously between 5 µm and 100 µm, in particular between 10 µm and 30 µm.

Vorzugsweise wird zur Messung der relativen Elektrodenpositionen die Weglänge bzw. die Laufzeit des Referenzstrahls, insbesondere durch Ver­ schiebung eines Spiegels variiert. Aus der Detektion von Interferenzerschei­ nungen bei verschiedenen Verschiebungspositionen des Spiegels können die relativen Positionen der reflektierenden Flächen der getrennten Elektroden aus den Differenzen der Verschiebungspositionen zu getrennten Interferenzer­ scheinungen bestimmt werden. Gegenüber einer gleichfalls möglichen Ver­ schiebung des Strahlsystems in Meßstrahlrichtung ist die Verschiebung einer Spiegelvorrichtung für den Referenzstrahl in Referenzstrahlrichtung mecha­ nisch einfacher und beispielsweise über ein Polarisationsinterferometer mit hoher Genauigkeit meßbar. Vorteilhafterweise erfolgt die Messung der relati­ ven Positionen mehrerer Elektroden in einem einheitlichen Verschiebevorgang des Spiegels.Preferably, the measurement of the relative electrode positions Path length or the transit time of the reference beam, in particular by Ver shift of a mirror varies. From the detection of interference interference the different displacement positions of the mirror can relative positions of the reflective surfaces of the separated electrodes the differences of the shift positions to separate interferers phenomena are determined. Compared to a possible Ver shift of the beam system in the measuring beam direction is the shift of a Mirror device for the reference beam in the reference beam direction mecha nisch easier and with a polarization interferometer, for example measurable with high accuracy. The measurement of the relati is advantageously carried out ven positions of several electrodes in a uniform displacement process of the mirror.

Für die Auswertung der Interferenzerscheinungen wird vorzugsweise das Ma­ ximum der Einhüllenden der über der Weglängendifferenz periodischen Inten­ sitätsvariation herangezogen. Die Einhüllende zeigt zumindest annähernd den Verlauf einer Gaußkurve.The Ma. Is preferably used to evaluate the interference phenomena ximum of the envelope of the periodic inten- ses over the path length difference variation used. The envelope shows at least approximately that Course of a Gaussian curve.

Eine Anordnung zur Messung der relativen Positionen mehreren Elektroden ist nach Art eines Michelson-Interferometers aufgebaut und umfaßt insbesondere eine Lichtquelle, einen Detektor, eine Strahlteileranordnung, einen Referenz­ strahlweg mit einem verschiebbaren Spiegel und einen Meßstrahlweg. Der Meßstrahl zur Beleuchtung der Elektroden ist entgegen der Elektronenstrahl­ richtung entlang der Strahlachse des Strahlssystems gerichtet.An arrangement for measuring the relative positions of several electrodes is constructed in the manner of a Michelson interferometer and includes in particular a light source, a detector, a beam splitter arrangement, a reference beam path with a movable mirror and a measuring beam path. The  Measuring beam for illuminating the electrodes is opposed to the electron beam direction along the beam axis of the beam system.

Die Weglänge für den Referenzstrahl ist über Verschiebemittel, beispielsweise einen motorgetriebenen Schlitten mit einem Spiegel im Weg des Referenz­ strahls veränderbar. Aufgrund der kurzen Kohärenzlänge des Lichts von der eingesetzten Lichts sind Interferenzerscheinungen im Meßsignal des Detek­ tors, vorzugsweise einer Photodiode, auf einen engen Bereich um für Refe­ renzstrahl und für an einer Elektrodenfläche reflektiertes Licht gleiche Weglän­ gen beschränkt. In diesem engen Bereich tritt eine periodische Variation der Intensität des auf den Detektor fallenden Lichts über der Veränderung der Weglänge des Referenzstrahls auf, die bei Verschiebung mit konstanter Ge­ schwindigkeit v als Detektor-Wechselsignalanteil der Frequenz f = 2v/λ in Er­ scheinung tritt, wobei λ die mittlere Wellenlänge der schmalbandig emittieren­ den Lichtquelle ist. Als Lichtquelle ist insbesondere eine Laserdiode oder eine Superlumineszenzdiode geeignet, die für die Messung der relativen Elektro­ denpositionen eines Strahlssystems auch dadurch besonders vorteilhaft sind, daß die Strahlbündelung des emittierten Licht einerseits hinreichend parallel ist, um Fehler durch Strahldivergenz zu vermeiden und andererseits der Strahlquerschnitt in einer für die Strahlsysteme und deren Länge typischen Meßobjektentfernung ausreichend groß ist, um mehrere Elektrodenebenen mit unteschiedlichen Durchmessern der zentralen Strahlöffnungen gleichzeitig zu beleuchten.The path length for the reference beam is via displacement means, for example a motor-driven carriage with a mirror in the path of the reference beam changeable. Due to the short coherence length of the light from the light used are interference phenomena in the measurement signal of the Detek tors, preferably a photodiode, to a narrow area around for Refe and the same path length for light reflected from an electrode surface limited. In this narrow range there is a periodic variation of the Intensity of the light falling on the detector over the change in Path length of the reference beam, which when shifting with constant Ge speed v as detector alternating signal component of the frequency f = 2v / λ in Er Apparent occurs, where λ emit the mean wavelength of the narrowband the light source is. In particular, a laser diode or a Superluminescent diode suitable for the measurement of relative electro the positions of a blasting system are also particularly advantageous, that the beam of the emitted light is sufficiently parallel on the one hand is to avoid errors due to beam divergence and on the other hand the Beam cross section in a typical for the beam systems and their length The object to be measured is sufficiently large to cover several electrode planes different diameters of the central jet openings simultaneously illuminate.

Durch Auswertung der in auseinanderliegenden Spiegelpositionen beobacht­ baren Interferenzerscheinungen zu verschiedenen Elektrodenebenen können mit hoher Präzision die Abstände der Elektrodenebenen und über die bekann­ ten Dicken der Elektroden auch die Abstände benachbarter Elektroden be­ stimmt werden. Meßsysteme zur Messung kurzer Strecken unter Einsatz von Interferometeranordnungen und Licht kurzer Wellenlänge sind an sich bekannt und beispielsweise beschrieben in...Observed by evaluating the mirror positions apart visible interference to different electrode levels with high precision the distances between the electrode levels and over the known th thicknesses of the electrodes also the distances between adjacent electrodes be true. Measuring systems for measuring short distances using  Interferometer arrangements and light of short wavelength are known per se and described for example in ...

Zur genauen gegenseitigen Ausrichtung von Meßstrahl und zu vermessendem Strahlsystem ist vorteilhafterweise in den Weg des Meßstrahls eine weitere Strahlteileranordnung eingefügt, die einen Teil des reflektierten Lichts auf eine Überwachungseinrichtung, insbesondere eine elektronische Kamera führt.For exact mutual alignment of the measuring beam and the one to be measured Beam system is advantageously another in the way of the measuring beam Beam splitter arrangement inserted that a part of the reflected light on a Monitoring device, in particular an electronic camera leads.

Da in der Lichtquelle weitere Moden angeregt werden können, die zu zusätzli­ chen Interferenzerscheinungen führen, werden vorzugsweise für die Positionen der reflektierenden Elektrodenflächen Toleranzbereiche angegeben, innerhalb welcher die Elektrodenpositionen zu erwarten sind.Since further modes can be excited in the light source, which lead to additional Chen cause interference, are preferred for the positions of the reflective electrode surfaces specified tolerance ranges, within which the electrode positions are to be expected.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:The invention is described below using preferred exemplary embodiments Reference to the pictures illustrated in detail. Here shows:

Fig. 1 ein Strahlsystem Fig. 1 shows a beam system

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1 Fig. 2 is an enlarged detail from Fig. 1

Fig. 3 einen Meßaufbau Fig. 3 shows a measurement setup

Fig. 4 ein Meßsignal mit Interferenzerscheinungen Fig. 4 shows a measurement signal with interference phenomena

Fig. 5 einen Meßsignalverlauf über einen größeren Verschiebungsweg Fig. 5 shows a measurement signal curve over a larger displacement path

Das in Fig. 1 im Längsschnitt skizzierte Strahlsystem enthält in Elektronen­ strahlrichtung Z aufeinanderfolgend eine Trioden-Elektrodengruppe TR eine langgestreckte Fokuselektrode F und eine Anode AN, wobei die Elektroden­ gruppe TR in dem vergrößerten Ausschnitt nach Fig. 2 erkennbar in Elektro­ nenstrahlrichtung Z aufeinanderfolgend eine Kathode K, eine Gitter1-Elektrode G1 und eine Gitter2-Anordnung, die in zwei benachbarte Elektroden G21 und G22 aufgeteilt ist, umfaßt. Die mehreren Elektroden sind insbesondere durch Anschmelzen an mehrere sich in Längsrichtung des Strahlsystems erstrecken­ de Trägerstäbe aus Glas in ihrer gegenseitigen Lage fixiert. Die Elektroden G1, G21, G22 und F weisen jeweils eine zentrale, zur Elektronenstrahlachse kon­ zentrische Strahlöffnung O auf, wobei der Durchmesser der Strahlöffnungen von Elektrode zu Elektrode in Elektronenstrahlrichtung zunimmt.The beam system outlined in longitudinal section in FIG. 1 contains a triode electrode group TR, an elongated focus electrode F and an anode AN in the electron beam direction Z, the electrode group TR in the enlarged section according to FIG K, a grid 1 electrode G1 and a grid 2 arrangement, which is divided into two adjacent electrodes G21 and G22. The plurality of electrodes are fixed in their mutual position, in particular by melting onto a plurality of glass support rods extending in the longitudinal direction of the beam system. The electrodes G1, G21, G22 and F each have a central beam opening O which is concentric with the electron beam axis, the diameter of the beam openings increasing from electrode to electrode in the electron beam direction.

Für die elektronenoptischen Eigenschaften und die Helligkeitssteuerung des Strahlsystems sind insbesondere die besonders kleinen Elektrodenabstände von Kathode K, Gitter1-Elektrode G1 und Gitter2-Anordnung im Bereich um die Elektronenstrahlachse von wesentlicher Bedeutung, so daß Abweichungen dieser Abstände von den jeweiligen Sollwerten besonders großen Einfluß auf die Eigenschäften des Strahlsystems haben. Für die Beurteilung der Qualität oder Brauchbarkeit eines Strahlsystems durch Messen der Elektrodenabstände bzw. der relativen Elektrodenpositionen ist daher vor allem die Bestimmung dieser kleinen Abstände der ersten Elektrodengruppe TR von Wichtigkeit. Zu­ gleich sind diese Elektroden in dem funktionswesentlichen Bereich um die Elektronenstrahlachse zur Messung besonders schwer zugänglich.For the electron-optical properties and the brightness control of the The particularly small electrode spacings are the beam system of cathode K, grid1 electrode G1 and grid2 arrangement in the area around the Electron beam axis essential, so that deviations these distances from the respective target values have a particularly great influence have the properties of the blasting system. For assessing quality or usability of a beam system by measuring the electrode spacings or the relative electrode positions is therefore primarily the determination of these small distances of the first electrode group TR of importance. To these electrodes are the same in the functional area around the Electron beam axis particularly difficult to access for measurement.

Mit einem optischen Meßverfahren mit Blickrichtung von der Anodenseite ent­ gegen der Elektronenstrahlrichtung Z lassen sich nun diese wichtigen relativen Elektronenpositionen bestimmten, wobei der entgegen der Elektronenstrahl­ richtung abnehmende Strahlöffnungsdurchmesser aufeinanderfolgender Elek­ troden vorteilhaft ausgenutzt wird. Diese Abnahme des Strahlöffnungsdurch­ messers läßt von den entgegen der Strahlrichtung aufeinanderfolgenden Elek­ troden jeweils eine Ringfläche und im Zentrum die Emissionsfläche der Katho­ de sichtbar erscheinen. Auf der Basis dieser sichtbaren Flächenteile der Elek­ troden ist eine vorzugsweise optische Bestimmung der Elektrodenpositionen prinzipiell möglich. Mit Kenntnis der Materialstärke der Elektroden läßt sich daraus auch unmittelbar der Elektrodenabstand ermitteln.Ent with an optical measuring method looking from the anode side against the electron beam direction Z these important relative can now be Determine electron positions, the opposite of the electron beam direction of decreasing beam opening diameter of successive elec treading is advantageously used. This decrease in jet orifice Messers lets the elec tread an annular surface and in the center the emission surface of the Katho de appear visible. On the basis of these visible parts of the elec  Troden is a preferably optical determination of the electrode positions in principle possible. With knowledge of the material thickness of the electrodes from this also directly determine the electrode spacing.

Besonders vorteilhaft ist die Messung der Elektrodenpositionen nach einem interferometrischen Verfahren unter Einsatz von kohärentem Licht kurzer Kohä­ renzlänge. Die Kohärenzlänge des Lichts soll einerseits eine zuverlässige Be­ obachtung von Interferenzerscheinungen ermöglichen und andererseits eine deutliche Trennung von solchen Interferenzerscheinungen zu verschiedenen Elektrodenflächen liefern. Die Kohärenzlänge ist hierfür vorzugsweise minde­ stens gleich dem ...-fachen der Lichtwellenlänge und wesentlich kürzer als die kleinste zu messende Entfernungsdifferenz der Elektrodenflächen benachbar­ ter Elektroden.The measurement of the electrode positions after a interferometric method using coherent light of short coherence limit length. The coherence length of the light should on the one hand be a reliable loading enable the observation of interference phenomena and on the other hand a clear separation of such interference phenomena to different Deliver electrode areas. The coherence length is preferably minimum for this at least equal to ... times the light wavelength and much shorter than that smallest distance difference to be measured adjacent to the electrode surfaces electrodes.

Bei einem vorteilhaft zur Messung benutzten Meßaufbau der in Fig. 3 skizzier­ ten Art wird das Prinzip des Michelson-Interferometers benutzt. Ein von einer Lichtquelle LQ emittierter eng gebündelter Lichtstrahl LS wird in einer ersten Strahlteileranordnung ST1 in einen Meßstrahl MS und einen Referenzstrahl RS aufgeteilt. Der Meßstrahl MS wird entlang der Strahlachse entgegen der Elek­ tronenstrahlrichtung in das Strahlsystem SS gerichtet, welches in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber lediglich durch die Elektroden K, G1 und G21 reprä­ sentiert dargestellt ist. Die Bündelung des Meßstrahls MS ist dabei vorzugs­ weise so, daß gleichzeitig die Elektronenflächen mehreren oder aller zu ver­ messender Elektroden beleuchtet werden, ohne daß jedoch durch eine zu star­ ke Strahlaufweitung der Nutzanteil reflektierten Lichts zu gering wird.The principle of the Michelson interferometer is used in an advantageous measurement setup of the type sketched in FIG. 3. A narrowly bundled light beam LS emitted by a light source LQ is divided into a measuring beam MS and a reference beam RS in a first beam splitter arrangement ST1. The measuring beam MS is directed along the beam axis against the electron beam direction in the beam system SS, which is represented in FIG. 2 for the sake of clarity only by the electrodes K, G1 and G21. The bundling of the measuring beam MS is preferential so that the electron surfaces of several or all of the electrodes to be measured are simultaneously illuminated without, however, the useful portion of reflected light being too low due to too wide a beam expansion.

Das von dem Strahlsystem als Meßobjekt reflektierte Licht läuft zur ersten Strahlteileranordnung zurück und wird teilweise auf eine Photodiode PD als Detektor geführt. Der Referenzstrahl RS wird an einem Spiegel SP in sich selbst reflektiert und der reflektierte Referenzstrahl wird in der ersten Strahl­ teileranordnung teilweise zur Photodiode PD umgelenkt und überlagert sich mit dem zum Detektor geführten Anteil des reflektierten Meßstrahls.The light reflected by the beam system as a measurement object runs to the first Beam splitter arrangement back and is partially as a photodiode PD Detector led. The reference beam RS is in itself at a mirror SP  itself is reflected and the reflected reference beam is in the first beam divider arrangement partially deflected to the photodiode PD and superimposed with the portion of the reflected measuring beam led to the detector.

In den Weg des Meßstrahls zwischen erster Strahlteileranordnung ST1 und Strahlsystem SS ist eine zweite Strahlteileranordnung ST2 eingefügt, welche einen Anteil des im Strahlsystem SS reflektierten Lichts seitlich auskoppelt und auf ein bildgebendes Monitorssytem lenkt, daß beispielsweise eine Kamera CC enthält. Mittels eines solchen Monitorsystems kann die optimale Ausrichtung der Strahlachse des Strahlsystems in Richtung des Meßstrahls überprüft und durch Stellmittel einer Halterung (nicht eingezeichnet) für das Strahlsystem erforderlichenfalls korrigiert werden.In the path of the measuring beam between the first beam splitter arrangement ST1 and Beam system SS, a second beam splitter arrangement ST2 is inserted, which couple a portion of the light reflected in the beam system SS laterally and on an imaging monitor system that, for example, a camera CC contains. With such a monitor system, the optimal alignment checked the beam axis of the beam system in the direction of the measuring beam and by means of a holder (not shown) for the blasting system corrected if necessary.

Der Spiegel SP für den Referenzstrahl ist innerhalb einer Spiegelanordnung SA parallel zur Richtung des Meßstrahls verschiebbar. Die Verschiebung wird beispielsweise durch einen über eine Spindel von einem Motor M angetriebe­ nen Schlitten bewerkstelligt. Die Spiegelposition kann grob über ein mit der Schlittenbewegung verstelltes Potentiometer oder dgl. überwacht werden. Eine präzise Wegmessung während der Verschiebung des Spiegels erfolgt vor­ zugsweise mittels eines Polarisationsinterferometers PI oder eines Doppelfre­ quenzinterferometers und Auszählung der während der Verschiebung auftre­ tenden Maxima und/oder Minima.The mirror SP for the reference beam is within a mirror arrangement SA can be moved parallel to the direction of the measuring beam. The shift will for example, by a motor M via a spindle accomplished sled. The mirror position can be roughly matched with the Slide potentiometer or the like are monitored. A precise path measurement during the displacement of the mirror takes place before preferably by means of a polarization interferometer PI or a Doppelfre quenz interferometer and counting of the number that occurred during the shift tendency maxima and / or minima.

Bei der Überlagerung des vom Strahlsystem reflektierten Lichts und des reflek­ tierten Referenzstrahls am Detektor tritt ein auswertbares Interferenzsignal dann auf, wenn das vom Strahlsystem reflektierte Licht Anteile enthält, für wel­ che die insgesamt zurückgelegte Weglänge um maximal die Kohärenzlänge des Lichts von der Weglänge des Referenzstrahls abweicht. Für an den in Meßstrahlrichtung beabstandeten verschiedenen Elektrodenfläche reflektierte Anteile im reflektierten Meßstrahl ist diese Bedingung an getrennten Positionen des Spiegels SP erfüllt. In der Umgebung solcher Spiegelpositionen zeigt das Detektorsignal bei gleichförmiger Verschiebung des Spiegels mit konstanter Geschwindigkeit v eine periodische Intensitätsmodulation mit der Modulations­ frequenz f = 2v/λ wobei λ die mittlere Wellenlänge der schmalbandig emittieren­ den Lichtquelle ist. Die Fig. 4 zeigt den Verlauf der Intensität I eines solchen periodisch modulierten Detektorsignals DM über einer Skala mit unbestimmtem Nullpunkt für die Position PS des Spiegels und einer weiteren Skala für die Weglängendifferenz WD zwischen Referenzstrahl und Meßstrahlanteil. Das modulierte Signal DM ist eingebettet in eine zumindest annähernd gaußförmige Einhüllende DE. Das Maximum der Einhüllenden bietet sich als Definition eines Auswertepunkts für die Position der reflektierenden Elektrodenfläche an. Die Signaleinhüllende kann beispielsweise durch Bandpaßfilterung und Gleich­ richtung aus dem verstärkten Detektorsignal abgeleitet werden.When the light reflected by the beam system and the reflected reference beam are superimposed on the detector, an evaluable interference signal occurs when the light reflected by the beam system contains components for which the total path length deviates by a maximum of the coherence length of the light from the path length of the reference beam . This condition is met at separate positions of the mirror SP for portions of the reflected measuring beam which are reflected at the different electrode surfaces spaced apart in the measuring beam direction. In the vicinity of such mirror positions, the detector signal shows a periodic intensity modulation with the modulation frequency f = 2v / λ, with λ being the mean wavelength of the narrow-band emitting the light source, with a uniform displacement of the mirror at constant speed v. FIG. 4 shows the course of the intensity I of such a periodically modulated detector signal DM over a scale with an indefinite zero point for the position PS of the mirror and a further scale for the path length difference WD between the reference beam and the measuring beam component. The modulated signal DM is embedded in an at least approximately Gaussian envelope DE. The maximum of the envelope is useful as the definition of an evaluation point for the position of the reflecting electrode surface. The signal envelope can be derived, for example, by bandpass filtering and rectification from the amplified detector signal.

Durch Verschiebung des Spiegels über einen größeren Verschiebungsweg können die Spiegelpositionen zu Interferenzsignalen, die verschiedenen Elek­ trodenflächen zuzuordnen sind in einem Meßgang durchfahren werden. Es er­ gibt sich dann über der Spiegelposition PS ein Einhüllendensignal mit mehre­ ren deutlich getrennten Maxima, aus deren Abstand auf der Achse der Spie­ gelposition sich unmittelbar die gegenseitigen Entfernungen der reflektieren­ den Elektrodenflächen und mit Kenntnis der Materialfläche der Elektronen, de­ ren lichte Abstände ergeben.By moving the mirror over a larger displacement path can the mirror positions to interference signals, the different Elek tread surfaces are to be traversed in one measuring pass. It he there is then an envelope signal with more than one above the mirror position PS clearly separated maxima, from their distance on the axis of the game gel position immediately reflect the mutual distances of the the electrode areas and with knowledge of the material area of the electrons, de clear clearances result.

In Fig. 5 seien beispielsweise aus den relativen Skalenpositionen der Einhül­ lenden Maxima zu Reflexionen von Kathode MK von Gitter1 MG1 und von Git­ ter21 MG21 die Elektrodenflächenabstände DKG1 und DG1G21 entnehmbar.In FIG. 5, for example, the electrode surface distances DKG1 and DG1G21 can be taken from the relative scale positions of the enveloping maxima to reflections from cathode MK from grid 1 MG1 and from grid ter21 MG21.

Die relativen Elektrodenpositionen sind für die ebenen Gitterelektroden und für metallische Kathodenemissionsflächen leicht auf ±2 µm genau bestimmbar. Für rauhere Emissionsflächen von Oxidkathoden ist die Meßgenauigkeit geringer.The relative electrode positions are for the flat grid electrodes and for  metallic cathode emission surfaces can be easily determined with an accuracy of ± 2 µm. For rougher emission surfaces of oxide cathodes, the measurement accuracy is lower.

Die Auswertung des Detektorsignals DS, die Ansteuerung des Spindelmotors M, die grobe Positionsmessung über das Potentiometer, die präzise Messung des Verschiebungswegs über das Polarisationsinterferometer und die Koordi­ nation aller Vorgänge erfolgt vorteilhafterweise über eine zentrale Steuerein­ heit SE, die beispielsweise eine übliche Datenverarbeitungsstation sein kann. Dabei zum Teil notwendige Analog/Digital-Wandlungen, Signalverstärkungen etc. sind dem Fachmann geläufig und daher in Fig. 3 nicht explizit eingezeich­ net. Einzelne solcher Maßnahmen können direkt bei den jeweiligen Kompo­ nenten des interferometrischen Systems vorgenommen, andere in die zentrale Steuereinheit oder zwischengeschaltete Einrichtungen verlagert sein.The evaluation of the detector signal DS, the control of the spindle motor M, the rough position measurement via the potentiometer, the precise measurement of the displacement path via the polarization interferometer and the coordination of all processes is advantageously carried out via a central control unit SE, which can be, for example, a conventional data processing station. Some of the necessary analog / digital conversions, signal amplifications, etc. are familiar to the person skilled in the art and are therefore not explicitly shown in FIG. 3. Individual such measures can be carried out directly with the respective components of the interferometric system, others can be relocated to the central control unit or intermediate devices.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen bevorzugten Beispiele be­ schränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens auf verschiedene Weise abwandelbar.The invention is not based on the preferred examples described limits, but within the scope of professional skills to different Modifiable way.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Elektronenstrahlröhre, wobei mehrere in Elektronenstrahlrichtung aufeinanderfolgende Elektroden eines Strahlsy­ stems mit fester gegenseitiger Lage zu einer Elektrodenanordnung fest ver­ bunden und an der verbundenen Elektrodenanordnung die relativen Positio­ nen mehrerer Elektroden in Strahlrichtung gemessen und die Elektrodenan­ ordnungen nach Maßgabe der gemessenen relativen Positionen zum Einbau in eine Kathodenstrahlröhre verwandt werden.1. A method of manufacturing an electron beam tube, wherein several in Electron beam direction of successive electrodes of a beam system stems with a fixed mutual position to an electrode arrangement bound and on the connected electrode arrangement, the relative position several electrodes are measured in the beam direction and the electrodes are attached orders according to the measured relative positions for installation be used in a cathode ray tube. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Po­ sitionen im Bereich der Strahlöffnungen der Elektroden gemessen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the relative Po sitions in the area of the beam openings of the electrodes can be measured. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mes­ sung optisch erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Mes solution optically. 4. Verfahren zur Messung der relativen Positionen von Elektroden eines Strahlsystems für eine Elektrodenstrahlröhre, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung interferometrisch in der Weise erfolgt, daß Licht kurzer Kohärenzlänge entgegen der Elektronenstrahlrich­ tung entlang der Strahlachse auf die Elektroden gerichtet reflektiertes Licht mit einem Referenzlichtstrahl überlagert und aus daraus resultierenden In­ terferenzsignalen die relativen Positionen mehrerer Elektroden bestimmt werden.4. Method for measuring the relative positions of electrodes Beam system for an electrode tube, in particular according to claim 1, characterized in that the measurement is interferometric in the manner takes place that light of short coherence length against the electron beam Directionally reflected light directed towards the electrodes along the beam axis overlaid with a reference light beam and resulting in Interference signals determines the relative positions of several electrodes become. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit des Referenzstrahls variiert wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the term of the Reference beam is varied.   6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohä­ renzlänge des Lichts kleiner gewählt wird als der kleinste zu messende Elektrodenabstand.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the Kohä limit length of the light is chosen to be smaller than the smallest to be measured Electrode gap. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohärenzlänge des Lichts zwischen 5 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 30 µm gewählt wird.7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the coherence length of the light between 5 µm and 100 µm, in particular between 10 µm and 30 µm is selected. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Elektroden innerhalb von Toleranzbereichen vorgegeben werden.8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the distances between the electrodes are specified within tolerance ranges become. 9. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur Messung der relativen Position von Elektroden eines Strahlsystems für eine Elektronenstrahlröhre, insbesondere nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch eine Strahl­ teileranordnung, die einen von einer Lichtquelle kurzer Kohärenzlänge aus­ gehenden Strahl in einen Meßstrahl und einen Referenzstrahl aufteilt und reflektierte Anteile des Meßstrahls und des Referenzstrahls zur Interferenz bringt, durch eine Haltevorrichtung zur Ausrichtung des Strahlsystems mit der Strahlachse entgegen dem Meßstrahl, durch Verschiebemittel zur Ver­ änderung der Weglänge des Referenzstrahls und durch Auswerteeinrich­ tungen zur Bestimmung einer auf die Position der Verschiebemittel bezoge­ nen relativen Position von durch den Meßstrahl beleuchteten Elektroden des Strahlsystems.9. Arrangement for carrying out a method for measuring the relative Position of electrodes of a beam system for an electron beam tube, in particular according to claim 1 or 4, characterized by a beam divider arrangement, the one from a light source of short coherence length splits outgoing beam into a measuring beam and a reference beam and reflected portions of the measuring beam and the reference beam for interference brings, by a holding device for alignment of the blasting system the beam axis against the measuring beam, by means of displacement for ver Change in the path length of the reference beam and by evaluation device for determining a position related to the position of the displacement means NEN relative position of electrodes of the Blasting system. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohärenz­ länge der Lichtquelle zwischen 5 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 30 µm liegt. 10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the coherence length of the light source between 5 µm and 100 µm, in particular between 10 µm and is 30 µm.   11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Superlumineszenzdiode oder eine Laserdiode ist.11. The arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the Light source is a superluminescent diode or a laser diode. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine optisch abbildende Überwachungseinrichtung und eine Koppeleinrichtung, welche einen Teil reflektierten Lichts des Meßstrahls auf die Überwa­ chungseinrichtung führt.12. Arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized by a optically imaging monitoring device and a coupling device, which a part of the reflected light of the measuring beam on the monitoring leading device.