DE2311369A1

DE2311369A1 - Elektronenstrahlroehre mit einem nichtrotationssymmetrischen element

Info

Publication number: DE2311369A1
Application number: DE19732311369
Authority: DE
Inventors: Edial Francois Scheele
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1973-10-04
Also published as: JPS4915359A; GB1421865A; IT980662B; NL7203931A; US3881136A; FR2177860A1; FR2177860B3; CA963069A

Description

PHN.6200. KTS/EVH.

Dr-In₇. T»-:ir.Pic.'ri*Zcl!er

Ir.:, ti: :;u,ill

Anmelde: N.V. Philips' GioeÜampenfubrieken

Akte No. PHN-6200
Anmeldung vom; 5. MärZ 1973

Elektronenstrahlröhre mit einem nicht-rotationssymmetrisohen Element.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahlröhre, die einen Bildschirm und ein Elektronenstrahlerzeugungs· system enthalt, das mit einer Kathode, einem Steuergitter, einer Beschleunigungsanode, einem nicht-rotationssymmetrischen elektronenoptischen Element und einer Hauptlinse zur Erzeugung eines Auftrefflecks eines von der Kathode zu emittierenden Elektronenbündels auf der Bildfltohe versehen ist.

Eine derartige Elektronenstrahlröhre ist z.B. aus der amerikanischen Patentschrift 2 058 482 bekannt. Das darin beschrieben· Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält ein Steuergitter mit einer nicht-rotationssymmetrischen Oeffnung. Von diesem Gitter wird ein von einer Kathode emittiertes

309840/0807

- 2 - PHN.6200.

Elektronenbündel zu einem nicht-rotationssymmetrischen Bündel verfonnt. Dabei muss das Verhältnis zwischen dem Abstand der Kathode vom Steuergitter und der grSssten Querabmessung der Oeffnung im Steuergitter bestimmte Bedingungen erfüllen. Diese Bedingungen müssen eingehalten werden, um bei Elektronenstrahlerzeugungssystemen mit einer Beschleunigungsanode mit einer verhältnismBssig grossen Oeffnung dennoch ein Elektronenbundel mit ausreichender Stromstärke erhalten zu kSnnen.

Die Erfindung bezweckt, eine Elektronenstrahlröhre zu schaffen, bei der unter Verwendung eines nicht-rotationssymmetriechen elektronenoptischen Elements im Elektronenstrahler zeugungs sy st em ein scharf definierter Auftreffleck mit einem gewählten AchsenverhSltnis auf dem Bildschirm fokussiert werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Elektronenstrahlröhre von der eingangs erwähnten Art gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-rotationssymmetrische elektronenoptische Element eine emittierende Kathodenfläche mit ovalem Umriss und ein astigmatisches Elektronenbündel herbeiführt, und dass die Lage der Hauptlinse derart an das Ausmass des Astigmatismus des Bündels angepasst ist, dass eine Abbildung des Elektronenbündels in der Bildebene einen soharf begrenzten Auftreffleck mit einem bestimmten AchsenverhSltnis bildet.

Bei einer Elektronenstrahlröhre gemäss der Erfindung ist durch eine richtige Wahl der erwähnten Grossen ein Auftreffleck mit verhältnismässig geringer Breite erzielbar. Die Länge des Auftrefflecks kann dabei gerade innerhalb eines

3 0 ^Λ 8 4 D / 0 δ 0 f

- 3 - PHN.6200.

zuvor bestimmten Wertes gehalten werden. Die Lage der Hauptlinse in einer Elektronenstrahlröhre ist meistens durch andere Bedingungen bestimmt. Z.B. ist der Abstand der Hauptlinse vom Bildschirm häufig durch die Röhrenart bestimmt. Da eine maximale Auftreffleckbreite nicht überschritten werden darf, muss der Vergrösserungsfaktor der Hauptlinse unterhalb eines bestimmten Wertes bleiben. Durch den gegebenen Abstand der Hauptlinse vom Bildschirm und den aufgedruckten VergrBsserungsfaktor ist die Lage der Hauptlinse zwischen einem Dingpunkt des Elektronenbündels und dem Bildschirm bestimmt. Dadurch, dass dem Bündel ein dieser Lage der Hauptlinse entsprechendes Ausmass an Astigmatismus erteilt wird, ist gemäss der Erfindung ein Auftreffleck erhaltbar, der die gestellten Anforderungen erfüllt. Insbesondere kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei einer Farbbildwiedergaberöhre vom Indextyp ein ovaler Auftreffleck erzielt werden, mit dem ein farbenreines Bild mit ausreichendem Auflösungsvermögen erzeugt werden kann. Die Struktur des Bildschirmes in einer solchen Röhre lässt für den Auftrefffleck ein Achsenverh&ltnis von etwa 5 zu. Dadurch, dass die Gitterbohrung des Elektronenstrahlerzeugungssysteras als das nicht-rotationssymmetrische Element gewählt wird, werden dabei in bezug auf ein entsprechendes rotationssymmetrisches Elektronenbündel die Kathodenbelastung und die Raumladung im Elektronenbündel herabgesetzt.

Ausführungsbeispiele von Elektronenstrahlröhren gemäss der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

309840/0807

- 4 - PHN.6200.

Fig. 1 skizzenhaft einen Schnitt durch ein für eine Elektronenstrahlröhre gemäss der Erfindung geeignetes Elektronenstrahlerzeugungssystem,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines aus einer Gitterbohrung, einer ersten Anodenbohrung und einer Blende einer Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung bestehenden Gebildes,

Fig. 3 skizzenhaft einen Strahlengang des Elektronenbündels, in zwei Symmetrieebenen des Elektronenstrahlerzeugungssystems gemessen,

Fig. k eine graphische Darstellung, in der ein Mass für den Astigmatismus des Elektronenbündels in Abhängigkeit vom Achsenverhältnis der Gitterbohrung gegeben wird,

Fig. 5 schematisch einen Schnitt durch eine Farbbildwiedergaberöhre vom Indextyp, bei der die Erfindung Anwendung findet.

Ein Elektronenstrahlerzeugungssystem, wie es in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, enthält eine Kathode 1, ein Steuergitter 2, eine erste Anode 3, eine Hochspannungsanode 4, eine Hauptlinsenelektrode 5 und eine zweite Hochspannungsanode 6. Bei praktischen Systemen werden die zylindrischen Elektroden mit Hilfe von Montagestiften 7 und z.B. drei Glasstäben 8 zu einem Ganzen zusammengebaut. Die Kathode wird vorzugsweise mit Keramikringen im Steuergitterrohr angebracht. Der Abstand des Steuergitters von der Kathode wird durch die Montageringe fixiert. Im Gitterrohr ist ein Heizfaden 9 angebracht. Die Kathode ist z.B. eine Vorratskathode mit einer aus einem porösen Material, wie gesintertem Wolfram, bestehenden

309840/0807

- 5 - PHN.6200.

Platte 10. Für ein derartiges Elektronenstrahlerzeugungssystem können die folgenden Abmessungen gelten. Abstand zwischen der Kathode und der der Kathode zugekehrten Begrenzung des Steuergitters 125/um. Dicke des Steuergitters 75/um. Abstand zwischen dem Steuergitter und der ersten Anode 150 /um. Dicke der ersten Anode 150/um. Abstand zwischen der ersten Anode und der ersten Hochspannungsanode h mm. Abstand zwischen je einer Hochspannungsanode und der Hauptlinsenelektrode 2,5 nun. Länge der ersten Hochspannungsanode 38 mm. LSnge der Hauptlinsenelektrode 30 mm. LSnge der zweiten Hochspannungsanode 15 mm, Innendurchmesser der Anodenrohre 20 mm. Die erste Hochspannungsanode hat an der dem Steuergitter zugekehrten Seite eine Verjüngung auf 4,5 nun. Es ist übrigens für die Erfindung unerheblich, ob das Elektronenstrahlerzeugungssystem ein Tetrodensystem, wie es vorstehend geschildert worden ist, oder ein Triodensystem ist, in welch letzterem Falle die erste Anode fehlt. Die Hauptlinse kann statt der beschriebenen Unipotentiallinse eine elektromagnetische Linse oder eine beschleunigende elektrostatische Linse sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergitter eine Oeffnung 11 von der in Fig. 2 dargestellten Form auf, die nachstehend als Diamantform bezeichnet wird. Eine solche Diamantform setzt sich aus einem mittleren Rechteck oder Quadrat 12, das im vorliegenden Fall ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 250 /um ist, und zwei anschliessenden Dreiecken 13 mit derartigen Abmessungen zusammen, dass die Gesamtlänge der Steuergitteröffnung 1250 /um ist. Die erste Anode 3 hat eine Oeffnung 14, die im vorliegenden Falle auch

309840/0807

- 6 - PHN.6200.

eine Diamantform aufweist, wobei die Seite eines entsprechenden Quadrats 15 eine Länge von 450 /um hat. Einschliesslich der sich anschliessenden Dreiecke 16 ist die Gesamtlänge der Oeffnung in der ersten Anode 1350 ,um, Fig. 2 zeigt weiter eine Blendenöffnung 17. Diese ist hier kreisförmig und hat einen Durchmesser von 1000 /um. Eine Blendenplatte 18, in der sich die Oeffnung 17 befindet, ist in der ersten Hochspannungsanode k angeordnet, wie Fig. 1 zeigt. Der Abstand zwischen dem Steuergitter und der Blende beträgt z.B. 20 mm. Die Lage der Blende im Anodenrohr ist insbesondere dadurch bestimmt, dass sich die Blende in einem Aequipotentialgebiet befinden muss· Dadurch wird Linsenwirkung an der Blende verhindert. Eine Linsenwirkung an dieser Stelle würde dadurch, dass das Elektronenbundel die Blende grösstenteils oder ganz füllt, eine grosse Aberration zur Folge haben. Die Grosse der Blendenöffnung, die im übrigen auch langgestreckt sein kann, kann der optimalen Lage im Anodenrohr angepasst werden. Die Blende bestimmt einen Höchstwert für die Querabmessung des Bündels in der Hauptlinse und fängt Streustrahlen, die z.B. durch Gitteremission erzeugt werden, ab. Im Betrieb des Systems führen die Hochspannungsanoden eine Spannung von z.B. 25 kV, die Hauptlinsenelektrode eine Spannung von etwa 7,5 kV und die erste Anode eine Spannung von etwa 500 V. Aus Messungen und Berechnungen folgt, dass mit einer einfachen Hauptebene 19 für die Hauptlinse, die in der Mitte der Elektrode 5 liegt, die optischen Eigenschaften der Linse mit guter Annäherung beschrieben werden können.

309840/0807

- 7 - PHN.6200.

In Fig. 2 gibt die gestrichelte Linie 20 einen Umriss einer Emissionsoberflache an. Bei sämtlichen hier zur Sprache kommenden Gitterbohrungen hat die Emissionsfläche mit guter Annäherung eine elliptische Begrenzung. Die in Fig. 2 längs der Linie I-I zu messende Hauptachse der Emissionsfläche verläuft entlang der grossen Achse der Gitterbohrung, und die längs der Linie II-II zu messende Nebenachse steht senkrecht auf ihr. Das Elektronenbündel hat zwei Symmetrieebenen, die durch die erwähnten Linien I-I und II-II und durch die optische Achse des Systems bestimmt werden. Unter normalen Bedingungen hat der Auftreffleck auf dem Bildschirm die gleich· Richtung wie die Emissionsfläche. Nachstehend werden in der durch I-I gehenden Symmetrieebene gemessene Bündelabmessungen als Hauptachse und in der durch II-II gehenden Symmetrieebene als Nebenachse bezeichnet. Das Verhältnis zwischen den so gemessenen Achsen wird als die ElliptiSität e_ bezeichnet, auch wenn die Achsen an einer Stelle gemessen sind, an der der Bündelquerschnitt keine Ellipse ist. Auch das Achsenverhältnis der unterschiedlichen Gitter- und Anodenbohrungen wird nachstehend mit e_ bezeichnet. Mit der Hauptlinse wird ein Gegenstand 21, der in einem Abstand ρ vor der Hauptebene 19 liegt, in einer Ebene 22 abgebildet, die in einem Abstand £ hinter der Hauptebene 19 liegt. In Fig. 3 ist diese Abbildung mit einem Konstruktionsstrahl für ein Elektronenbündel dargestellt. Der Gegenstand 21 ist dabei der kleinste Querschnitt (cross-over) des Elektronenbündels, in der die Nebenachse enthaltenden Symmetrieebene betrachtet. Tatsächlich ist hier der virtuelle Gegenstand

309840/0807 _%

- 8 - PHN.6200.

gemeint, d.h. der Gegenstand, der gefunden wird, wenn die erzeugenden Linien des Elektronenbündels im Aequipotentialgebiet geradlinig im Dingraum bis zum Schnittpunkt mit einer optischen Achse 2k in Fig. 3 verlängert werden. Beim erwähnten Strahlerzeugungssystem hat p_ einen Wert von 60 mm und, wenn das System bei einer 90° 21-inch-Indexfarbröhre benutzt wird, £ einen Wert von 400 mm. Als Nebenbedingung wird jetzt z.B. gestellt, dass in der Symmetrieebene durch die Hauptachse das Elektronenbundel hinter der Hauptebene parallel zur optischen Achse verläuft. In Fig. 3 wird ein Konstruktionsstrahl für die Hauptachse durch 25 bezeichnet. In dieser Figur liegt somit das oberhalb der optischen Achse Gezeichnete in der Nebenacjise enthaltenden Symmetrieebene, während das unterhalb der optischen Achse Gezeichnete in der die Hauptachse enthaltenden Symmetrieebene liegt. Die beiden in einer Ebene gezeichneten Ebenen stehen somit tatsächlich senkrecht aufeinander. Die gestellte Bedingung lässt sich durch eine richtige Wahl der Elliptizität e^ der emittierenden Kathodenfläche erfüllen. Diese Elliptizität ist durch die Form der Steuergitteröffnung bestimmbar. Zur besseren Erkenntnis ist in Fig. k eine empirisch bestimmte Kurvenschar dargestellt, in der das Ausmass des Astigmatismus des Elektronenbündels in einer Länge A. (einem sagittalen Abstand 26, wie in Fig. 3 dargestellt ist) in Abhängigkeit vom Achsenverhältnis e^ der emittierenden Kathodenfläche und vom Achsenverhältnis der Steuergitter8ffnung ausgedrückt,dargestellt ist. Dabei hat es sich herausgestellt, dass die Elliptizität einer elliptischen Steuergitteröffnung von der emittierenden

3098A0/0807

- 9 - PHN.6200.

KathodenflSche übernommen wird. Auf eine Stromstärkenabhängigkeit und eine Abhängigkeit von der Oe'ffnung in der ersten Anode bzw. der Spannung der ersten Anode wird hier nicht näher eingegangen. Die Bedingung für ein paralleles oder jedenfalls nichtdivergierendes Bündel in der Richtung der Hauptachse lSsst sich einfach aus Fig. 3 ableiten. Sie

wird gegeben durch ρ > ^s (q + p).

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ergibt sich dabei, mit ρ = 60 mm und ρ + q = k60 mm As ^ GemSss Fig. 4 muss dann die Elliptizität der Emissionsfläche k betragen. Dies ist mit einer Steuergitteröffnung in Form einer Ellipse mit je ^. h erzielbar. Dabei ist es vorteilhaft, möglichst nahe an den höchstzulässigen Wert von £ heranzukommen, denn dadurch werden sowohl das Bündeldurchmesser als auch die Abmessung der Nebenachse der Auftreffläche möglichst gut bemessen. Es stellt sich heraus, dass ein Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer Ellipse mit Achsen von 350 /um und iU00/um für eine 90° 29-inch-Röhre im Prinzip zufriedenstellend wirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch vorzugsweise ein Tetrodensystem mit einer anderen Form der Gitteröffnung benutzt, weil sich dadurch eine umfassendere Einstellmöglichkeit und wenigere Aberrationen ergeben.

Wenn ein Elektronenstrahlerzeugungssystem von der geschilderten Art in einer Elektronenstrahlröhre befriedigend wirkt, lässt sich daraus unmittelbar ein System für einen anderen Röhrentyp ableiten. Wenn z.B. eine 110* 23-inch-Indexfarbröhre benutzt wird, bei der der Abstand q zwischen

309840/0807

- 10 - PHN.6200.

der Hauptebene der Hauptlinse und dem Schirm 315 mm beträgt, so ergibt sich ein Vergrösserungsfaktor von in diesem Falle höchstens etwa 6,5 in einer Dingentfernung £ von 50 mm. Aus der Formel ρ X Λβ (q + ρ) ergibt sich sodann As ^. 6. Gem9ss Fig. k entspricht dies einem Wert von 3»5 für die Elliptizität der Emissionsfläche. Dies ist mit einer Gitterbohrung in Form einer Ellipse mit dieser Elliptizität erhaltbar, Aus Messungen hat sich ergeben, dass bei der Auftreffleckbildung Aberrationen auftreten, und dass diese Aberrationen dadurch verringert werden können, dass Gitteröffnungen mit Diamantform oder mit einer durch zwei Kreisbögen begrenzten Form, die nachstehend als Kreiszweieck bezeichnet wird, verwendet werden. Die Emissionsfläche ist wieder eine Ellipse, aber die Elliptizität ist kleiner als das Achsenverhältnis der Gitteröffnung. Dies ist in Fig. h dadurch dargestellt, dass ausser einer Kurve a für eine Ellipse eine Kurve b_ für eine Kreiszweieckforra und eine Kurve £ für eine Diamantform gezeichnet sind. Dadurch ist der Vorteil einer verhältnismSssig langen Gitterbohrung mit einem kleineren Wert für i\s gekuppelt. Durch Potentialberechnungen für die Kathodenoberfläche lässt sich bei jeder Konfiguration und jedem Potential des Steuergitters und etwaiger weiteren Elektroden die Emissionsfläche errechnen.

Ein praktischer Vorteil der Diamantform gegenüber der Ellipse oder dem Kreiszweieck ist, dass beim Zusammenbau eines Tetrodensystems, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, die Oeffnungen des Steuergitters und der ersten Anode mit einer hohen Genauigkeit in bezug auf einander angeordnet

309840/0807

- 11 - PHN. 6200.

werden können. Nicht nur fällt eine schiefe Orientierung visuell eher auf bei geradlinigen Begrenzungen, sondern es kann auch für den Zusammenbau mit höherer Genauigkeit eine Montagelehre Verwendung finden. Die Oeffnungen in den Platten werden z.B. durch Elektroerosion hergestellt. Auch dabei ermöglicht eine geradlinige Begrenzung eine höhere Genauigkeit. Die Gitteröffnung und die Oeffnung in der ersten Anode können auch parallel orientiert sein. Dies kann z.B. bei Elektronenstrahlröhren Anwendung finden, bei denen eine Brennlinie erwünscht ist, wie z.B. der Auftreffleck eines Röntgenstrahlen erzeugenden ElektronenbtlndeIs in einer Röntgenröhre mit Brennlinie.

Xm allgemeinen lässt sich ein Elektronenbündel unter sonst gleichen Verhältnissen zu einem umso engeren Auftrefffleck fokussieren, je grosser die Länge sein darf. Dies findet seine Ursache in einer Verringerung der Einwirkung der Raumladung auf die Auftreffleckbildung, indem der Elektronenstrom über eine grössere (langgestreckte) Fläche verteilt wird. Dadurch, dass man überdies von einer ovalen Emissionsfläche ausgeht, ergibt sich dieser Gewinn nicht nur zwischen der Hauptebene und dem Bildschirm, d.h. im wesentlichen in der Nähe des Bildschirmes, sondern auch bei der Bildung der Ueberkreuzung (cross over), die nunmehr auch eine Linienform statt einer Kreisform aufweist. Durch eine zweckmässige Bemessung, die bei einem gegebenen Astigmatismus, einer gegebenen Abbildung und Stromstärke durch Berechnungen gefunden werden kann, lässt sich eine Ausgleichswirkung zwischen

3 09840/0807

- 12 - PHN.6200.

Raumladungseinwirkung und der Einwirkung der sphärischen
Aberration der Hauptlinse auf das Elektronenbündel erreichen. Dadurch ist ein engerer Auftreffleck realisierbar als auf
Grund der beiden die betreffende Achse des Auftrefflecks
vergrBssernden Grossen je für sich möglich wäre.

An Hand von Fig. 5 wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Gestalt einer 90° 11-inch-Indexfarbröhre näher erläutert. Die Figur zeigt einen in der Zeilenrichtung geführten Schnitt 30, der mit der durch die Nebenachse eines Elektronenstrahlerzeugungssystems 31 zusammenfällt, einen in der Bildrichtung geführten Schnitt 32, der mit der durch die Hauptachse des Systems gehenden Symmetrieebene zusammenfällt, und einen längs einer Diagonale geführten Schnitt 33 eines 90° 11-inch Kolbens. In der Röhre befinden sich auf dem Schirm 3k drei Farbphosphore, die in Form von Streifen mit einer Breite von etwa 100 ,van senkrecht zur Zeilenrichtung des Fernsehbildes, d.h. in der Richtung der Hauptachse, angebracht sind. Zwischen den Phosphoren,
die mit R, G und B für rot, grün und blau bezeichnet sind, befinden sich Streifen 35 aus einem inerten dunklen Material. Diese schwarzen Streifen sind vorzugsweise gleich breit wie die Farbstreifen und sind vorgesehen, um eine gute Farbenreinheit im Bild zu ermöglichen. Dieses Streifenmuster ist mit einer dünnen Aluminiumschicht 36 überzogen, die den
ganzen Schirm auf dem gleichen Potential hält und gleichzeitig als Lichttrennung wirksam ist. Auf dieser Alumiraiumschicht, der "metal backing", sind hinter jede« zweiten
schwarzen Streifen Phosphorstreifen 37 angebracht, die aus

309840/0807

- 13 - PHN.6200.

einem Phosphor nit kurzwelliger Lumineszenz bestehen, der nachstehend als UV-Phoyphor bezeichnet wird. Von diesem UV-Phosphor bei der Passage des Auftrefflecks ausgesendete Strahlungsimpulse werden durch ein Fenster 38 hindurch von einem Photovervielfacher 39 aufgefangen. Mittels nicht dargestellter Einlauflinien zum Auffinden der richtigen Phase ergibt sich so ein Indexsystem, bei dem das Elektronenstrahl er zeugungssy st em farbabhängig gesteuert werden kann. Zum Schreiben des Fernsehbildes ist der Hals des Kolbens durch eine elektromagnetische Ablenkvorrichtung kO umgeben. Das sehr schematisch dargestellte Elektronenstrahlerzeugungssystem enthalt ausser der Kathode 1, dem Steuergitter 2, der ersten Anode 3» den Hochspannungsanoden k und 6 und der Hauptlinsenelektrode 5 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden 4 und 6 und einem elektrischen Leiter 42 zwischen der Anode 6 und einer nicht dargestellten elektrisch leitenden Schicht auf der Innenwand des Kolbens. Diese leitende Schicht bildet zusammen mit der Schicht 36 einen Leiter. Zur Steuerung des Elektronenstrahlerzeugungssystems sind DurchfOhrungsstifte 43 vorgesehen, mit denen die Hauptlinsenelektrode, die erste Anode, das Steuergitter die Kathode usw. elektrisch leitend verbunden sind. Der Abstand zwischen der Hauptebene 19 der Hauptlinse und dem Bildschirm beträgt 180 mm. Bei einen Vergrösserungsfaktor wird dann ρ = 30 mm, q = 180 mm und ρ + q = 210 mm. Dies ergibt für /±s einen Wert von etwa 4,3. Eine Ellipse mit e_ = 3 würde diese Anforderungen erfüllen. Aus den vorstehend erwähnten Gründen wird jedoch eine Diamantform bevorzugt,

309840/0807

_ 14 - PHN.6200.

und zwar im vorliegenden Beispiel mit einem Achsenverhältnis von etwa 4,5· Die Diamantform besteht aus einem Rechteck von

150 χ 200/um , wobei der Wert I50 ,um in der Nebenachsenrichtung liegt. An die Seiten von 150/um schliessen sich Dreiecke mit einer Höhe von 250 /um an, so dass die Gesamtlänge der Oeffnung 650 /um ist. Insbesondere die Abmessung der Dreiecke ist, sofern sie ausreichend hoch sind, nicht sehr kritisch. Mit einer solchen Steuergitteröffnung und einer

2 angepassten ersten Anodenbohrung von etwa 250 χ 800/um mit einem quadratischen mittleren Teil wurde ein Elektronenstrahlerzeugungssystem hergestellt, mittels dessen in der beschriebenen Röhre ein gutes Bild erzeugt werden kann. Eine 90° 11-inch-Röhre eignet sich besonders gut zur Verwendung in einem tragbaren Fernsehempfänger. Die Hochspannung muss etwa 15 kV betragen. Durch Variierung der Spannung an der ersten Anode kann der Grad des Astigmatismus des Bündels geändert werden, ohne dass sich die Stromkennlinie des Systems stark ändert. Dies kann z.B. vorteilhaft sein, wenn wegen infolge der Ablenkung auftretender Fehler ein anderer Astigmatismus gewünscht ist. Im Prinzip ist es möglich, eine dynamische Regelung des Astigmatismus dadurch durchzuführen, dass die Spannung an der ersten Anode mit der Ablenkung gekoppelt wird.

Aehnliche Erwägungen führen für eine 110° 23-inch-Indexfarbröhre zu einem Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer Diamantform mit einer kurzen Achse von 300 ,um und einer grossen Achse von 1300 /um, wobei der mittlere Teil 400/um lang ist. Die erste Anode hat dabei eine Diamantform

309840/0807

- 15 - PHN.6200.

mit einem Quadrat von 550 /um und einer Gesamtlange von 1650 /um. Bei allen geschilderten Strahlerzeugungssystemen fängt die Blende beim Spitzenstrom höchstens 5 bis des Bündelstroms ab.

309840/0807

Claims

- 16 - PHN.6200.

PATENTANSPRÜCHE t

■ ζ*—\
/ 1.J Elektronenstrahlröhre mit einem Bildschirm und einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, das mit einer Kathode, einem Steuergitter, einer Beschleunigungsanode, einem nichtrotationssymmetrischen elektronenoptischen Element und einer Hauptlinse zur Bildung eines Auftrefflecks eines von der Kathode emittierten Elektronenbündels in einer Bildebene versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-rotationssymmetrische Element eine emittierende Kathodenfläche mit ovalem Umriss und ein astigmatisches Elektronenbündel herbeiführt und die Lage der Hauptlinse dem Grad des Astigmatismus des Bündels derart angepasst ist, dass eine Abbildung des Elektronenbündels in der Bildebene einen scharf begrenzten Auftreffleck mit vorher bestimmtem AchsenverhSltnis bildet.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-rotationssymmetrische elektronenoptische Element aus einer GitteriSffnung mit einer nichtrotationssymmetrischen Begrenzung besteht.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitteröffnung die Form einer Ellipse hat.

4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitteröffnung in bezug auf eine Ellipse bei entsprechendem Achsenverhältnis und entsprechender Breite einen geringeren Flächeninhalt hat.

309840/0807

- 17 - PHN.6200.

5. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, 2 oder k, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungen des nichtrotationssymmetrischen Elementes gerade Linien sind. 6· Elektronenstrahlröhre nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites nichtrot at ions symmetrisches elektronenoptisches Element vorgesehen ist.

7. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite nicht-rotationssymmetrische Element die Oeffnung in einer ersten Anode ist und die beiden Elemente in bezug auf einander überkreuzt orientiert sind.

8. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nicht-rotationssymmetrischen Oeffnungen eine Diamantform aufweisen und die LBnge eines rechteckigen mittleren Teiles des ersten Elementes höchstens gleich der Breite eines entsprechenden rechteckigen mittleren Teiles des zweiten Elementes ist.

9· Elektronenstrahlröhre nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Indexfarbfernsehröhre ist.

309840/0807