DE4024314C2

DE4024314C2 - Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahlröhren

Info

Publication number: DE4024314C2
Application number: DE4024314A
Authority: DE
Inventors: Nam Je Koh
Original assignee: Gold Star Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2010-08-01
Also published as: JPH03138839A; KR910003742A; NL9001727A; CN1049750A; CN1023044C; US5194778A; JPH0815057B2; DE4024314A1; KR970011874B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahlröhren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie dieser beispielsweise aus der US-PS 4 764 704 bekannt ist.

Im allgemeinen weist ein Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektro denstrahlröhren auf: eine Kathode, um die thermionischen Elektronen in einen Elektronenstrahl zu überführen; einen Triodenabschnitt, der aus einer Kathode, einer ersten und zweiten Gitterelektrode besteht; und einen elektrostatischen Fokussierlinsenabschnitt zur Ausbildung von Strahlungspunkten auf dem Bildschirm nach Fokussierung der von dem Triodenabschnitt stammenden Elektronen.

Der zuvor beschriebene Elektronenstrahlerzeuger ist nach unter schiedlichen Arten klassifiziert, die sich durch den Aufbau der elektrostatischen Fokussierlinse voneinander unterscheiden.

Ein Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahlröhren mit dem simpelsten Aufbau wird durch den BPF-(Bi-Potential- Fokus)-Typ und einen UPF-(Uni-Potential-Fokus)-Typ repräsentiert. Der BPF-Typ eines Elektronenrohres für Farbelektrodenstrahlröhren hat: einen Triodenabschnitt, der aus einer Kathode sowie einer ersten und einer zweiten Gitterelektrode besteht, und eine elektrostatische Haupt-Fokussierlinseneinrichtung, bestehend aus einer ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode und einer zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode.

Der UPF-Typ eines Elektronenstrahlerzeugers für Farbelektroden strahlröhren hat: einen, wie zuvor beschrieben ausgebilde ten Triodenabschnitt; und eine elektrostatische Haupt- Fokussierlinseneinrichtung bestehend aus einer ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode, einer zwischen liegenden Fokussierelektrode und einer zweiten Beschleuni gungs- und Fokussierelektrode.

Von den Elektroden, die den elektrostatischen Haupt-Fokussierlinsenabschnitt eines BPF-Typ-Elektronen strahlerzeugers für einen Farbelektrodenstrahl bilden, wird eine Anodenspannung im Bereich von 20 bis 30 KV der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode zugeführt, und eine Fokussierspannung, äquivalent 20 bis 30% der zuvor erwähnten Anodenspannung, wird der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode zugeführt.

Von den Elektroden, die den elektrostatischen Haupt-Fokussierlinsenabschnitt eines UPF-Typ-Elektronenstrahl erzeugers für den Farbelektrodenstrahl bilden, empfangen sowohl die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode wie auch die zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode die Anodenspannung gemeinsam, und die zwischenliegende Fokussierelektrode empfängt etwa eine Grundspannung.

Diese BPF- und UPF-Typ-Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektro denstrahlröhren sind insofern vorteilhaft, als ihr Aufbau einfach ist, und es dabei möglich ist, eine hohe Präzision beim Zusammenbau zu erzielen. Die von dem Triodenabschnitt ausgesandten Elektronenstrahlen jedoch gelangen in die elektrostatische Haupt-Fokussierlinse über einen geraden Weg ohne ihre Richtungen zu ändern, und daher gelangen die Elektronenstrahlen verteilungsgemäß weitestgehend auch in Umfangsbereiche der elektrostatischen Haupt- Fokussierlinse. Demzufolge wird der Unterschied zwischen der Fokussierleistung um die Achse der elektrostatischen Haupt-Fokussierlinse und der Fokussierleistung über die Umfangsbereiche der elektrostatischen Haupt-Fokussierlin se, das heißt, die sphärische Aberration der elektro statischen Haupt-Fokussierlinse, vergrößert. Dadurch wird es unmöglich, kleine Elektronenstrahlpunkte hoher Dichte auf dem Bildschirm der Farbelektrodenstrahlröhre zu erhalten.

Ein mehrstufiger Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp für Farbelektrodenstrahlröhren wurde daher entwickelt, um die zuvor beschriebenen Probleme zu beseitigen. Dieser mehrstufige Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp ist im wesentlichen folgendermaßen aufgebaut, wobei "aufwärts liegend" eine Lage näher der Kathode als "abwärts liegend" bezeichnet. Eine aufwärts liegende Zusatzlinse ist zwischen dem Triodenabschnitt und der elektrostatischen Haupt-Fokussierlinseneinrichtung angeordnet, um geringfü gig den vom Triodenabschnitt ausgesandten Pfad der Elektronenstrahlen zu ändern; dann werden die Elektronen strahlen entlang ihres geraden Pfades in Richtung der elektrostatischen Haupt-Fokussierlinse nicht weiter beeinflußt, wobei die sphärische Aberration der elektro statischen Haupt-Fokussierlinse reduziert wird.

Ein derartiger mehrstufiger Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussier typ für Farbelektrodenstrahlröhren ist derart struktu riert, daß die Charakteristiken der Strahlungspunkte verbessert werden können.

Bevorzugt gegenüber den zuvor erwähnten mehrstu fenartigen Elektronenrohren vom BPF- oder UPF-Typ kann das Elektronenrohr die aufwärts liegende Hilfs-Fokussier linse in mehrstufiger Form aufweisen, um dabei eine in Mehrfachschaltung betriebene elektrostatische Fokussier linse vom mehrstufigen Typ in einer Farbelektrodenstrahl röhre auszubilden. Wird ein derartiger, in Mehrfachschal tung betriebener, mehrstufiger Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp in einer Farbelektrodenstrahlröhre verwendet, so verbessert es nicht nur die Charakteristiken der Strah lungspunkte, sondern ermöglicht ebenfalls das Erzielen aktzeptabler Strahlungspunkte, selbst auf Randbereichen des Schirms.

Muß jedoch der zuvor beschriebene, in Mehrfachschaltung betriebene, mehrstufige Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp ausgebildet werden, so ist eine große Anzahl von Elektro den erforderlich, und die Länge des Raums für die Elektroden, das heißt, die Länge des Elektronenrohrs, wird erweitert, mit dem Resultat, daß die Effizienz beim Zusammenbau des Elektronenstrahlerzeugers abnimmt, und die Präzision beim Zusammenbau verschlechtert wird.

Die zuvor erwähnte Präzision beim Zusammenbau des Elektronenstrahlerzeugers bezieht sich hauptsächlich auf die Konzentrizität der zusammengebauten Elektroden. In dem Fall, daß die Elektroden des Elektronenstrahlerzeugers unsymme trisch um die Achse der zusammengebauten Elektroden angeordnet sind, ist die elektrostatische Linse asymme trisch um die Achse ausgebildet. Dann werden die ankommen den Elektronenstrahlen aufgrund des Astigmatismus deformierte Strahlungspunkte ausbilden und dabei das Auflösungsvermögen der Farbelektrodenstrahlröhre ver schlechtern.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die zuvor beschrie benen Nachteile der herkömmlichen Vorrichtung vermieden werden.

Aus diesem Grund ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen effektiven, in Mehrfachschaltung betriebenen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp für Farbelek trodenstrahlröhren vorzusehen, bei dem annehmbare Strahlungspunkte erhalten werden können, ohne andere, gegenteilige Effekte zu erzeugen.

Dieses Ziel wird bei einem gattungsgemäßen Elektronenstrahlerzeuger durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht. Bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Obiges Ziel und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden durch detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B Schnittansichten des Elektronenstrahlerzeugers für Farbelektrodenstrahlröhren gemäß der vorliegen den Erfindung;

Fig. 2A und 2B Draufsichten auf die zwischenliegende Gitterelektrode des Elektronenstrahlerzeugers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3A und 3B jeweils eine Draufsicht sowie einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der zwischenliegenden Gitterelektrode des Elektronenstrahlerzeugers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3C eine perspektivische Ansicht des rechteckigen Isolierteils;

Fig. 3D eine perspektivische Ansicht einer metallischen zylindrischen Hülse;

Fig. 3E eine perspektivische Ansicht eines metallischen Verbindungsabschnittes in Form eines Metall stabs;

Fig. 4 die Spannungsversorgung der einzelnen Gitterelektroden gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugers; und

Fig. 5 die Spannungsversorgung der einzelnen Gitterelektroden gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugers.

Die Fig. 1A und 1B sind Schnittdarstellungen, in denen die kritischen Teile des Elektronenstrahlerzeugers für Farbelek trodenstrahlröhren gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt sind. In diesen Zeichnungen sind eine Kathode 1, eine erste Gitterelektrode 2, eine zweite Gitterelektrode 3, eine dritte Gitterelektrodenanordnung 4, 4′, eine vierte Gitterelektrode 5, eine erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 6 und eine zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 7 in der zitierten Reihenfolge hintereinander angeordnet. Von obigen Elektroden ist die dritte Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ so ausgebildet, daß eine untere Elektrode 8 und eine obere Elektrode 9 durch Anschweißen mit einem metallischen Verbindungsab schnitt 11 eines Zwischengitters 12 oder 12′ verbunden sind, und in diesem Zustand wird eine Spannung in selber Höhe an diese gemeinsam angelegt.

Das Zwischengitter 12 oder 12′ ist durch ein Isolierteil 13 oder 13′ mit dem metallischen Verbindungsabschnitt 11 verbunden, und das eine Mehrzahl von Strahlungsdurchgangs löchern 15 aufweisende Zwischengitter 12 empfängt eine Spannung, die unabhängig von der gemeinsamen Spannung ist, die der unteren Elektrode 8, dem metallischen Verbindungsabschnitt 11 und der oberen Elektrode 9 zugeführt wird.

Des weiteren sind innere Lippen 14 auf den inneren, gegenüberliegenden Seiten der unteren Elektrode 8 und der oberen Elektrode 9 vorgesehen, und zwar so, daß sie den gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Zwischengitters 12 oder 12′ gegenüberliegen und einen bestimmten Abstand von den gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Zwischen gitters halten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine Draufsicht und eine Ansicht der Zwischengitterelektrodeneinheit 10 oder 10′, die in dem Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahl röhren gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1A und 1B gezeigt, verwendet wird.

Die in den Fig. 1A, 2A und 2B dargestellte Zwischengit terelektrodeneinheit 10 ist so aufgebaut, daß zwischen einem plattenförmigen Zwischengitter 12, welches eine Mehrzahl von Strahldurchgangslöchern 15 und einen metallischen Verbindungsabschnitt 11 in metallischer Stabform aufweist, ein Isolierteil 13 in Form eines Ringes installiert ist, und dabei eine einzige, vereinigte Komponente durch Anwendung des sogenannten "Lötverfahrens" ausbildet.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1B und 3A bis 3E ist die Zwischengitterelektrodeneinheit 10′ so ausgeführt, daß ein metallischer Verbindungsabschnitt 11 an jeder langen Kante eines rechteckigen Isolierteiles 13′, auf dem eine Mehrzahl von Strahldurchgangslöchern 15 ausgebildet ist, befestigt ist. Zudem wird eine metallische, zylindrische Hülse 16 in jedes Strahldurch gangsloch 15 des rechteckigen Isolierteiles 13′ einge führt, um dabei eine vereinigte Komponente unter Verwen dung des sogenannten "Lötverfahrens" auszubilden.

Im folgenden wird der wie zuvor im Aufbau beschriebene Elektronenstrahlerzeuger der vorliegenden Erfindung in seiner Funktion näher erläutert. Der Aufbau der elektrostatischen Fokussiereinrichtung des Elektronenstrahlerzeugers der Farbelektro denstrahlröhre mit der Struktur, wie in Fig. 1A und 1B dargestellt, entspricht den Darstellungen der Fig. 4 und 5.

Der in Mehrfachschaltung betriebene mehrstufige Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnun gen noch einmal im Betrieb erläutert.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des in Mehrfachschaltung betriebenen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeugers vom Fokussier typ für Farbelektronenstrahlröhren gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Zeichnung empfangen die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 6 und die unteren und oberen Elektroden 8, 9, als externe Elektroden der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ eine gemeinsa me Spannung Vf, welche die Fokussierspannung ist.

Die vierte Gitterelektrode 5 und das Zwischengitter 10 oder 10′ als innere Elektrode der dritten Gitterelektro denanordnung 4 oder 4′ empfangen eine separate Nieder spannung V1, die gleich der Spannung der zweiten Gitter elektrode ist, wohingegen die zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 7 eine Anodenspannung Eb empfängt.

Die elektrostatische Fokussierlinseneinrichtung gemäß Fig. 4 bildet innerhalb der die Zwischengitterelektroden einheit 10 oder 10′ umfassenden Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ eine elektrostatische Linse vom UPF-Typ aus, und bildet ebenfalls eine elektrostatische Fokussierlinse vom UPF-Typ zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′, der vierten Gitterelektrode 5, sowie der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 6 aus, und bildet eine elektrostatische Linse vom BPF-Typ zwischen der ersten Beschleunigungs- und Fokussierlinse 6 und der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierlinse 7 aus.

Die innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ ausgebildete elektrostatische Linse vom UPF-Typ dient als eine erste aufwärtsliegende Hilfs-Fokussier linse und die zwischen dieser und der durch die Elektroden 6, 7 gebildete elektrostatische Hauptfokussierlinse vom BPF-Typ liegende elektrostatische UPF-Linse dient als eine zweite, aufwärtsliegende Hilfs-Fokussier linse.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des in Mehrfach schaltung betriebenen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeugers vom Fokussiertyp für Farbelektrodenstrahlröhren gemäß der vorliegenden Erfindung.

In dieser Zeichnung wird eine gemeinsame Spannung Vf der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 6, der unteren Elektrode 8 und der oberen Elektrode 9 zugeführt, wobei die beiden letzteren die externen Elektroden der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ sind.

Eine Anodenspannung Eb wird sowohl der vierten Gitterelek trode 5 wie auch der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 7 zugeführt, während eine Niederspan nung V1, welche die Spannung der zweiten Gitterelektrode oder deren Äquivalent ist, dem Zwischengitter 12 oder 12′ zugeführt wird, das wiederum die innere Elektrode der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ ist.

Demgemäß ist eine elektrostatische Linse vom UPF-Typ, die als eine erste Hilfs-Fokussierlinse dient, innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′, welche die Zwischengitterelektrode 10 oder 10′ umfaßt, ausgebildet, und eine elektrostatische Linse vom BPF-Typ, die als zweite aufwärts liegende Hilfsfokussierlinse dient, ist zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ und der vierten Gitterelektrode 5 ausgebildet, und eine als elektrostatische Haupt-Fokussierlinse dienende elektrostatische Linse vom UPF-Typ ist zwischen der vierten Gitterelektrode 5, der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 6 und der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 7 ausgebildet.

Gemäß dem in Mehrfachschaltung betriebenen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp für Farbelektrodenstrahl röhren der vorliegenden Erfindung, werden die vom dem Triodenabschnitt (Kathode - erste Gitterelektrode - zweite Gitterelektrode) emittierten Elektronenstrahlen in ihren divergierenden Winkeln durch die Wirkungsweise der ersten, aufwärts liegenden Hilfs-Fokussierlinse redu ziert, und demzufolge entsteht ausreichend Platz für die Verbesserung der Charakteristiken der Strahlungsströme.

Des weiteren können nach der Reduzierung der divergieren den Winkel der Elektronenstrahlen durch die Einwirkung der ersten aufwärts liegenden Hilfs-Fokussierlinsen die bei den Haupt- elektrostatischen Fokussierlinsen eintre tenden divergierenden Winkel der Elektronenstrahlen weiter reduziert werden, bis hin zu einem optimalen Zustand, und zwar durch die Wirkunsweise der zweiten aufwärts liegenden Hilfs-Fokussierlinse unter jeglichen Bedingungen.

Demzufolge kann die auf die Elektronenstrahlen bei der elektrostatischen Haupt-Fokussierlinse wirkende sphäri sche Aberration weitestgehend eliminiert werden, und daher ist es möglich, ein Bild hoher Qualität nicht nur im Mittelabschnitt des Bildes, sondern ebenfalls entlang der periphären Bereiche des Bildes zu erhalten.

Wie ebenfalls zuvor beschrieben, kann des weiteren gemäß des in Mehrfachschaltung betriebenen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeugers vom Fokussiertyp gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zwischengitter 12 oder 12′ innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung 4 oder 4′ installiert werden, wodurch eine einzelne, vereinheitlichte Struktur ausgebildet ist, um eine elektrostatische Linse vom UPF- Typ mit der einzelnen, vereinheitlichten Komponente aufzubauen. Daher ist die Anzahl der für die Anordnung benötigten Teile die gleiche wie bei einem Elektronenstrahlerzeuger vom Fokussiertyp mit gewöhnlicher Mehrstufigkeit, das heißt, dem Elektronenstrahlerzeuger vom BPF- oder UPF-Typ. Demzufol ge kann ein Grad an Präzision für den Zusammenbau erzielt werden, der dem Grad der Präzision beim Zusammenbau des gewöhnlichen, mehrstufigen Elektronenstrahlerzeugers vom Fokussier typ entspricht.

Claims

1. Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahlröhren mit:
einem Triodenabschnitt, der aus einer Kathode (1), einer ersten (2) und zweiten (3) Gitterelektrode gebildet ist, zur Ausbildung thermionischer Elektronen der Kathode (1) in sukzessiver Weise zu Elektronenstrahlen und einer mehrstufigen elektrostatischen Linseneinrichtung vom Fokussiertyp zum Fokussieren der Elektronenstrahlen von dem Triodenabschnitt, wobei die elektrostatische Linseneinrichtung durch die Kombination einer elektrostatischen Linse vom UPF- (Uni-Potential-Focus)-Typ und einer elektrostatischen Linse vom BPF-(Bi-Potential-Focus)-Typ ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere elektrostatische Linse vom UPF-Typ durch eine dritte Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) gebildet ist, mit einer unteren Elektrode (8), welche näher zur Triode angeordnet ist, als eine obere Elektrode (9), die wiederum im wesentlichen an die untere Elektrode (8) angrenzt, einem metallischen Verbindungsabschnitt (11), der zwischen der oberen und der unteren Elektrode (8, 9) verschweißt ist, einem Isolierteil (13), das an dem metallischen Verbindungsabschnitt (11) montiert ist, und einer Zwischengitterelektrode (10, 10′), die innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) an dem Isolierteil (13) befestigt und von der oberen und unteren Elektrode (8, 9) elektrisch unabhängig ist.

2. Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektrodenstrahlröhren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der oberen Elektrode (9) beabstandete erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6), eine Einrichtung zum Anlegen einer Fokussierspannung Vf an die obere und untere Elektrode (8, 9) der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) und an die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6), eine vierte Gitterelektrode (5) zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) und der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6); eine Einrichtung zum Anlegen einer Niederspannung V1 an die vierte Gitterelektrode (5) und die Zwischengitterelektroden (10, 10′) innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) eine zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7) anschließend an die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6), eine Einrichtung zum Anlegen einer Hochspannung (Eb) an die zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7), wobei eine elektrostatische Linse vom UPF- Typ zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′), der vierten Gitterelektrode (5) und der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) ausgebildet wird, sowie eine elektrostatische Linse vom BPF-Typ zwischen der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) und der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7).

3. Elektronenstrahlerzeuger für Farbelektronenstrahlröhren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der oberen Elektrode (9) beabstandete erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6), eine Einrichtung zum Anlegen einer Fokussierspannung an die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) und an die obere und untere Elektrode (8, 9) der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) eine vierte Gitterelektrode (5), die zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) und der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) angeordnet ist, eine der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) folgende zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7), eine Einrichtung zum Anlegen einer Hochspannung an die vierte Gitterelektrode (5) und an die zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7), eine Einrichtung zum Anlegen einer Niederspannung V1 an die Zwischengitterelektrodeneinheit (10, 10′) innerhalb der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′), wobei eine elektrostatische Fokussierlinse vom BPF-Typ zwischen der dritten Gitterelektrodenanordnung (4, 4′) und der vierten Gitterelektrodenanordnung (5) ausgebildet ist, sowie eine elektrostatische Fokussierlinse vom UPF-Typ zwischen der vierten Gitterelektrode (5), der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (6) und der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode (7) ausgebildet ist.