DE2505631A1 - Farbbildwiedergabeelektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

PHN,7389

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Anmeldung vorn: 10_o2.1975

"Farbbildwiedergabeelektronenstrahlröhre".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildwiedergabeelektronenstrahlröhre, die in einem von der evakuierten Umhüllung der Röhre einen Teil bildenden Hals Mittel zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen enthält, deren Achsen anfänglich in einer Ebene durch die Längsachse der Röhre liegen, welche Mittel zum Erzeugen jedes Elektronenstrahls eine Kathode-Steuerelektrode-Kombination enthalten, die im wesentlichen aus einem zylindrischen Kathodenkörper ■ aufgebaut ist, der innerhalb einer ersten die Kathode koaxial umgebenden Traghülse angeordnet ist, welche erste Traghülse

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innerhalb einer zweiten Traghülse angeordnet und an ihr mittels eines elektrischen isolierenden Materials befestigt ist, welche zweite Traghülse ihrerseits von einer gelochten becherförmigen Steuerelektrode umgeben ist.

Elektronenstrahlröhren der oben angegebenen Art sind bekannt. Die Mittel zum Erzeugen der Elektronenstrahlen können aus drei gesonderten Elektronenstrahlerzeugungssystemen oder aus drei Elektronenstrahlerzeugungssystemen bestehen, von denen bestimmte entsprechende Elektroden integriert ausgeführt sind.

Obgleich eine derartige fluchtrechte Anordnung der Elektronenstrahlerzeugungssysteme insbesondere in bezug auf die Konvergenz der Elektronenstrahlen Vorteile im Vergleich zu der bisher vielfach verwendeten Anordnung aufweist, bei der die Elektronenstrahlerzeugungssysteme an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, eignet sich die zuerst genannte Anordnung weniger gut zum Erhalten eines gedrängten Gebildes der Elektronenstrahlerzeugungssysteme. Der Bedarf an einem solchen gedrängten Gebilde wird jedoch bei zunehmender Nachfrage nach Bildr.öhren mit kleineren Abmessungen immer grosser. Weiter geht das Bestreben dahin, die zum Ablenken der Elektronenstrahlen erforderliche Energie auf ein Mindestmass zu beschränken. Bekanntlich werden die Elektronenstrahlen mit Hilfe von Magnetfeldern abgelenkt, die von einem System koaxial um die Röhrenachse angeordneter Spulen erzeugt werden. Der Einfluss dieser Magnetfelder auf die Elektronenstrahlen kann dadurch vergrössert werden, dass der Hals, in dem die Elektronenstrahlerzeugungssysteme angeordnet sind,

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einen möglichst kleinen Durchmesser aufweist. Demzufolge sollen die Elektronenstrahlerzeugungssysteme zu einem gedrängten Bilde zusammengebaut werden, um das auf diese Weise erhaltene Gebilde in dem Röhrenhals unterbringen zu können. Eine massstäbliche Verkleinerung bestehender Gebilde von Elektronen-" strahlerzeugungssystemen scheint in erster Linie die geeignetste ¥eise zum Lösen dieses Problems zu sein, aber dadurch werden wieder andere Probleme, namentlich technologischer Art, eingeführt. So wird es klar sein, dass durch die geringen Abmessungen der zusammenstellenden Teile des Elektronenstrahlerzeugungssystems die Zugänglichkeit für beim Zusammenbauen eines Elektronenstrahlerzeugungssystems erforderliche Werkzeuge erheblich beschränkt, wenn nicht unmöglich gemacht wird. In dieser

Hinsicht wird insbesondere an die Kathode-Steuerelektrode-Kombinatioh eines Elektronenstrahlerzeugungssystems gedacht. Zum Zusammenbauen dieser Kombination sind bestimmte Schweissbearbeitungen erforderlich und soll genügend raum zum Anbringen der Schweisselektroden"verfügbar sein. Ein anderer.Grund, aus dem drastische Änderungen in der Konstruktion dieses Teiles ' des Elektronenstrahlerzeugungssystems vorzugsweise vermieden werden, besteht darin, dass der Lösung zahlreicher Probleme, die sich in diesem Teil des Elektronenstrahlerzeugungssystems ergeben'können, meist eine langjährige intensive Entwicklung zugrunde liegt; diese Entwicklungen haben zu Kathodenkonstruktionen geführt, die nahezu identische Eigenschaften aufweisen, was beim Zusammenstellen von Elektronenstrahlerzeugungssystemen der obengenannten Art unbedingt erforderlich ist. Die Erfindung bezweckt, ein Gebilde von drei in

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einer Ebene liegenden Elektronenstralilerzeugungssystemen zu schaffen, das sich leicht in einem Hals geringen Innendurchmessers unterbringen lässt.

In einer Elektronenstrahlröhre der im ersten Absatz erwähnten Art, in der die Kathode innerhalb einer ersten die Kathode koaxial umgebenden Traghülse angeordnet ist, welche erste Traghülse innerhalb einer zweiten Traghülse angeordnet und an ihr mittels eines elektrisch isolierenden Materials befestigt ist, welche zweite Traghülse ihrerseits von einer gelochten becherförmigen Steuerelektrode umgeben ist, weist nach der Erfindung wenigstens die zweite Traghülse im Querschnitt eine längliche Form auf, deren Längsachse senkrecht auf der Ebene, durch die Elektronenstrahlen und die Röhrenachse steht.

Ein grosser Vorteil der Erfindung ist der, dass die Abmessung des Gesamtelektrodensystems in einer Richtung erheblich herabgesetzt ist, ohne dass in der Konstruktion der Kathode-Steuerelektrode-Kombination als solche drastische Änderungen vorgenommen sind. Auf diese Weise bleibt genügend Raum zum Durchführen bestimmter Bearbeitungen verfügbar, während weiter bestimmte günstige Konstruktionsformen für eine Kathode-Steuerelektrode-Kombination erhalten bleiben können. Eine solche günstige Konstruktionsform ist z.B. in der USA-Patentschrift 3.354.340 beschrieben. Nach dieser Patentschrift sind in dem elektrisch isolierenden Material zwischen der ersten und der zweiten Traghülse zwei Stützglieder für den innerhalb des Kathodenkörpers angeordneten Heizdraht angebracht. Die zweite Traghülse passt mit geringem Spiel in eine becherförmige

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Steuerelektrode und wird, nachdem der erforderliche Abstand zwischen Kathode und Steuerelektrode eingestellt worden ist, an dieser Steuerelektrode festgeschweisst. Die Stützglieder für den Heizdraht sichern eine genau festgelegte Lage desselben in bezug auf die Kathode und verhindern, dass sich diese Lage auch bei fortschreitender Montage des Elektronenstrahlerzeugungssystems auch nur im geringsten ändert. Die Konstruktion ist bei Anwendung weiterer Mittel, wie eines schwarzen Kathodenschafts mit einer geringen Wärmekapazität, besonders gut dazu geeignet, eine schnelle Anheizzeit der Kathode zu erhalten, während weiter die Eigenschaften auf diese Weise gebildeter Kombinationen miteinander nahezu identisch sind. Dadurch eignet sich eine derartige Kathode-Steuerelektrode-Kombination besonders gut zur Anwendung in einer Elektronenstrahlröhre der im ersten Absatz beschrieben Art.

Die Stützglieder für den innerhalb der Kathode angeordneten Heizdraht sind dann nach der Erfindung in der Nähe der Enden der Längsachse der länglichen zweiten Traghülse in dem elektrisch isolierenden Material zwischen der zweiten und der ersten Traghülse befestigt.

Die becherförmige Steuerelektrode und die genannte zweite Traghülse arbeiten nach der Erfindung selbstzentrierend zusammen, um das Ineinanderschieben dieser Teile zu erleichtern. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck die Mantelfläche der genannten zweiten Traghülse an dem der Endfläche der Steuerelektrode zugekehrten Ende unter einem abgerundeten Winkel nach innen abgebogen.

In der Mantelfläche der Steuerelektrode sind Zungen

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an der Stelle ausgespart, an der diese Elektrode durch Punktschweissen an der genannten zweiten Traghülse befestigt ist. Diese Zungen befinden sich an einer für die Schweisselektroden zugänglichen Stelle und vorzugsweise an oder nahe den Enden der Längsachse der Steuerelektrode einander diametral gegenüber. Da eine zu starre Federwirkung der Zungen verhindern kann, dass diese während des SchweissVorgangs gut mit der Traghülse in Kontakt sind, verjüngen sich nach der Erfindung diese Zungen in der Richtung, in der sie in die Mantelfläche der Steuerelektrode übergehen.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläuert. Es zeigen: .

Fig. 1 perspektivisch ein Gebilde dreier Elektronenstrahlerzeugungssysteme nach der Erfindung is einem teilweise aufgebrochenen Hals einer Elektronenstrahlröhre, Fig. 2 eine Kathode-Steuerelektrode-Kombination

eines der Elektronenstrahlerzeugungssysteme des in Fig. 1 gezeigten Gebildes in auseinandergezogener Darstellung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die in Fig. 2 dar-

/ gestellte Kombination längs der Linie IXE-III,

Fig. h eine andere Ausführungsform eines Gebildes dreier Elektronenstrahlerzeugungssysteme nach der Erfindung im Längsschnitt, und

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V durch das Gebilde nach Fig. k.

In Fig. 1 ist nur der Halsteil einer Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung dargestellt. Der Hals 1 weist einen Innendurchmesser von 2.h mm auf und enthält ein Gebilde

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dreier in einer Ebene liegender Elektronenstrahlerzeugungssysteme. Jedes Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält längs einer Achse zentriert eine Beschleunigungselektrode 2, eine Pokussierelektrode 3» eine Anode 4 und eine Kathode-Steuerelektrode-Kombination, von der in der Zeichnung nur die Steuerelektrode 5 sichtbar ist. Jede Elektrode ist mit Befestigungsstützgliedern 6 versehen, deren freie Enden in vier Glasstäbe 7 eingeschmolzen sind, von denen in der Zeichnung zwei dargestellt sind. Auf den Beschleunigungselektroden 2 ist ein Zentrierzylinder 8 montiert, der mit zwei Kontaktfedern 9 und drei Zentrierfedern 10 versehen ist. Die Kontaktfedern 9 bilden einen Kontakt mit einer auf der Innenseite der Röhrenwand angebrachten elektrisch leitenden Schicht 11. Die Zentrierfedern 10 positionieren das Gebilde in dem Hals und wirken zugleich als Dämpfungsfedern zur Vermeidung von Mikrophonie. Die Glasstäbe 7 sind mit Stiften 12 zur Befestigung des Gebildes von Elektronenstränierzeugungssystemen in dem Hals 1, und zwar an dessen Verschlussplatte, versehen, in der ausserdem die Durchführungsstifte zum elektrischen Anschliessen der Elektroden angebracht sind. Mit Ausnahme der Kathode-Steuerelektrode-Kombination ist die Elektronenstrahlröhre übrigens vom bekannten mit einer Lochmaske bestückten Typ. Diese Lochmaske ist bekanntlich in geringer Entfernung von einer Auftreffplatte in der Röhre montiert. Die Auftreffplatte ist mit einem Mosaikmuster von in den Farben Rot, Grün und Blau aufleuchtenden Leuchtstoffen überzogen. Die beiden äusseren Elektronenstrahlerzeugungssysteme schliessen einen derartigen Winkel mit dem mittleren Elektronenstrahlerzeugungs-

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system ein, dass sich die Achsen der drei Elektronenstrahlen 13,Ik und 15 auf der Höhe der Auftreffplatte schneiden. Auf diese Weise ist nach dem Durchgang durch die Maske jeder Elektronenstrahl Leuchtstoffgebieten einer Bestimmten Farbe zugeordnet. Ein in der Zeichnung schematisch dargestelltes System 16 von koaxial um die Röhrenachse angeordneten Ablenkspulen bewirkt die Ablenkung der Elektronenstrahlen in zwei zuein-, ander senkrechten Richtungen.

Um das Gebilde dreier Elektronenstrahlerzeugungssysteme in einem Hals geringen Innendurchmessers unterbringen zu können, weist von jedem Elektronenstrahlerzeugungssystem die Kathode-Steuerelektrode-Kombination, die in den Figuren 2 und 3 im Detail dargestellt ist, eine ovale Form auf, deren lange Achse senkrecht auf der Ebene durch die drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme steht. Die Kombination besteht aus einer becherförmigen Kathode 20, deren Endfläche mit einer elektronenemittierenden Schicht 21 überzogen ist. Die Kathode 20 ist mit "* drei Aufhängestützgliedern 22 an einer ersten metallenen Traghülse 23 befestigt. Eine zweite matallene Traghülse 24 umgibt die Traghülse 23 und ist an ihr mittels eines keramischen Ringes 25 befestigt. Die Traghülse Zk weist.eine ovale Form mit einer langen Achse von 9,6 mm und einer kurzen Achse von 6,8 mm auf. In das keramische Material des Ringes 25 sind in der Nähe der Enden der langen Achse der Traghülse 24, also in die bz^eiten Teile des Ringes 25, zwei Stützglieder 2.6 eingeschmolzen. Die Enden eines innerhalb der Kathode 20 angeordneten Heizdrahtes 27 sind mit einem Befestigungsbügel 28 verbunden, dessen Querverbindung 29 unterbrochen ist, nachdem der Bügel 28 an den Stützgliedern 26 festgeschweisst worden 1st. Über einen an

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der Traghülse 23 befestigten Stromzuführungsleiter 30 kann die Kathode 20 auf das gewünschte Potential in bezug auf die ovale Steuerelektrode 5 gebrächt werden, deren Endfläche mit einer mittleren Öffnung 31 versehen ist. Die Steuerelektrode 5 passt mit geringem Spiel über die Traghülse 24. Um das Ineinanderschieben der Steuerelektrode und der Traghülse zu erleichtern, ist das Ende der Traghülse, wie bei 32 angegeben ist, unter einem abgerundeten ¥inkel nach innen abgebogen, so dass die Traghülse und die Steuerelektrode beim Ineinanderschieben selbstzentrierend zusammenarbeiten. Nach der Einstellung des gewünschten Abstandes zwischen der Steuerelektrode 5 und der Kathode 20 wird die Steuerelektrode durch Punktschweissen auf der Traghülse Zk befestigt. An der Stelle dieser Punlctschweissen sind federnde Zungen 33 aus der Mantelfläche der Steuerelektrode ausgespart. Aus praktischen Gründen sind im Zusammenhang mit dem für die Schweissklemmen benötigten Raum die Zungen in den stark gekrümmten Teilen der Steuerelektrode ausgespart. Zum Erhalten einer grösseren Biegsamkeit der Federung verjüngen sich die Zungen in der Richtung, in der sie in die Mantelfläche der Steuerelektrode übergehen. ■ .·■"-.

Das in Fig. k gezeigte Gebilde von Elektronenstrahlerzeugungssystemen erzeugt drei in der Zeichnungsebene liegende Elektronenstrahlen kO, 41 und k2. Das Gebilde enthält drei gesonderte ovale Kathode-Steuergitter-Kombinationen k_3_, kk_ und j±5_, deren lange Achse senkrecht auf der Zeichnungsebene steht. Die Kombinationen sind im übrigen denen in Fig. 2 und Fig. 3 völlig analog. Das Gebilde enthält eine integrale Beschleunigungselektrode k6, eine integx^ale Fokussierelektrode' k7 und eine

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integrale Anode 48. Die Offnungen in der Elektrode 46 sind auf bekannte Weise etwas exzentrisch zu den öffnungen in der Elektrode 47 angeordnet, um Konvergenz der Elektronenstrahlen 40, 41 und 42 zu erhalten.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt längs der Linie V-V durch das Gebilde nach Fig. 4. Im Schnitt ist die Steuerelektrode 50 und in Draufsicht sind die zweite Traghülse 51> der keramische Ring 5²> die erste Traghülse 53 und die Kathode 54, die mittels der Aufhängestutzglieder 55 an der ersten Traghülse befestigt ist, dargestellt.

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Claims (4)

PHN.7389 -■η - 30-1-1975 Patentansprüche:

1.Α Farbbildwiedergabeelektronenstrahlröhre., die in einem von der evakuierten Umhüllung der Röhre einen Teil bildenden Hals Mittel zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen enthält, deren Achsen anfänglich in einer Ebene durch die Längsachse der Röhre liegen, welche Mittel zum Erzeugen jedes Elektronenstrahls eine Kathode-Steuerelektrode-Kombination enthalten, die im wesentlichen aus einem zylindrischen Kathodenkörper aufgebaut ist, der innerhalb einer ersten die Kathode koaxial umgebenden Traghülse angeordnet ist, welche erste Traghülse innerhalb einer zweiten Traghülse angeordnet und an ihr mittels eines elektrisch isolierenden Materials befestigt ist, welche zweite Traghülse ihrerseits von einer gelochten becherförmigen Steuerelektrode umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die zweite Traghülse im Querschnitt eine längliche Form aufweist, deren Längsachse senkrecht auf der Ebene durch die Elektronenstrahlen und die Röhrenachse steht.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, in der sich zur Befestigung eines innerhalb der becherförmigen Kathode angeordneten Heizdrahtes zwei Stützglieder befinden, die in dem elektrisch isolierenden Material zwischen der genannten ersten und der genannten zweiten Traghülse befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stützglieder in der Nähe der Enden der Längsachse der genannten zweiten Traghülse in dem elektrisch isolierenden Material befestigt sind.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche der länglichen zweiten Traghülse an dem der Endfläche der becherförmigen Steuerelektrode zugekehrten Ende unter einem abgerundeten , Winkel nach innen abgebogen ist. 50 983 5/0647

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4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3j-In der in der Mantelfläche der Steuerelektrode Zungen an der Stelle ausgespart sind, an der diese durch Punktschweissen an der genannten zweiten Traghülse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen einander nahezu diametral gegenüber angeordnet sind und sich in der Richtung verjüngen, in der sie in die Mantelfläche der Steuerelektrode übergehen.

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