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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Korrektur eines statischen
Strahllandungsfehlers in einer Kathodenstrahlröhre (CRT = cathode ray tube) und
ein Verfahren zur Herstellung derselben.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist bekannt, eine Hülse
mit einem magnetischen Material, wie ein Ferrit, auf dem Hals einer CRT
zur Korrektur der statischen Konvergenz, der Farbreinheit und der
Geometriefehler in der CRT zu montieren. Ein Hersteller eines magnetischen
Ferritmaterials extrudiert entweder ein erwärmtes, magnetisches Material
durch eine rechteckförmige
Spaltgießform
oder rollt das Material in Schichten. In beiden Fällen werden
lange Spulen oder ein gurtähnliches
Schichtmaterial zu dem CRT-Hersteller geliefert. Die Schichten werden
in Streifen geschnitten. Die Kanten eines bestimmten Streifens werden
unter Anwendung eines Klebebandes gespalten zur Bildung einer gespleißten Zylinderform
geklebt, die auf dem Trichter der CRT montiert wird, um somit eine Hülse oder
Umhüllung
zu bilden.
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Die
Strahllandekorrektur erfolgt durch die Schaffung von verschiedenen
Kombinationen von Magnetpolen in dem Ferritmaterial, das statische oder
permanente Magnetfelder erzeugt. Die Magnetfelder ändern die
Strahllandelage in der CRT. Die magnetische, rohrförmige Schicht
wird als Schichtstrahlablenker (SBB = sheath beam Bender) bezeichnet. Der
SBB kann eine Lagedrehung in der CRT korrigieren.
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In
der Fabrik wird ein Magnetisierkopf zur Magnetisierung des SBB benutzt.
Der SBB dient zur Bildung von zwei, vier und sechs Polen für die vertikale
und horizontale Korrektur der Elektronenstrahlen bei verschiedenen
Ebenen senkrecht zu dem Weg des Elektronenstrahls. Eine Korrektur
in zwei Ebenen wird z.B. als "Blue
Bow" bezeichnet
und ist ein Ergebnis eines Paares von vier Vertikalkorrektur-Polen.
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Die
US 4 162 470 beschreibt
einen SBB mit verschiedenen Polen bei unterschiedlichen Ebenen senkrecht
zu den Strahlwegen. Der SBB ist ein magnetisierbarer Streifen aus
einem magnetischen Material mit einem Spalt an den Enden, um eine Überlappung
des Materials zu vermeiden. Der Streifen wird durch Kleben oder
durch Aufwicklung des Streifens aus einem nichtmagnetischen Band
in der Lage gehalten.
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Das
Patent JP A 57082947 beschreibt ein magnetisches Teil mit zwei streifenförmigen,
magnetisierten Bereichen unterschiedlicher Breite. Ein SBB mit einem
erfindungsgemäßen Merkmal
wird durch eine nahtlose, magnetische Schicht gebildet, z.B. durch
Extrudieren durch Anwendung einer Extrudiergiessform.
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Alternativ
kann eine Spritzform mit hohem Druck zur Erzeugung einer nahtlosen
Spritzform benutzt werden. In vorteilhafter Weise beseitigt die nahtlose
Art der Bandungleichmäßigkeiten
(tape bumps) und raue Spleissverbindungen bei den Anordnungen nach
dem Stand der Technik. Dadurch kann wird in vorteilhafter Weise
eine engere Berührung
zwischen dem Magnetisierkopf, der in der Fabrik benutzt wird, und
dem SBB erleichtert werden. In vorteilhafter Weise beseitigt die
Anwendung einer nahtlosen, rohrförmigen
Schicht einen SBB-Spalt. Sie beseitigt eine Fehlausrichtung des
SBB von Kante zu Kante und verbessert die Kernausrichtungsmaschine
(YAM = Yoke Adjustment Machine). Sie beseitigt eine Überlappungs-Spleissstörung, die
die Magnetisierkopfumhüllung
verringert, die Magnetisierfehler unterdrückt. Eine Kostenverringerung
ergibt die Beseitigung der Notwendigkeit der Anwendung eines Haltebands.
In vorteilhafter Weise ist sie leicht an eine Roboteranwendung oder
Automatenanwendung anpassbar. Eine Kostenreduktion ergibt sich aus
der Fähigkeit,
rohrförmige
Schichten auf dem Produkt zu wiederholen, die mehr als einmal auftreten.
In vorteilhafter Weise wird die Notwendigkeit, den Spalt der Schicht
zu positionieren, der bei manchen Anordnungen nach dem Stand der
Technik auftritt, nicht mehr benötigt,
da das Schichtmaterial nahtlos ist.
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Eine
auf der CRT montierte Ablenkeinheit kann eine Zusatzspule für eine Strahlabtast-Geschwindigkeitsmodulation
(BSVM = Beam Scan Velocity Modulation) enthalten. Bei einer CRT
mit einer sehr großen
Abmessung (VLS), wo die Ablenkeinheit mechanisch an dem Trichter
der CRT befestigt ist, wird der SBB nach dem Stand der Technik im
Allgemeinen direkt unter Anwendung von zwei Teilen eines Mylar bandes
angebracht. Danach wird eine drahtgewickelte BSVM-Spule auf einem
Kunststoffträger
mechanisch am oberen Teil des SBB befestigt.
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Bei
der Durchführung
eines weiteren, erfindungsgemäßen Merkmals,
z.B. durch Anwendung einer Injektions-Giesslösung wird eine integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit
mit einem nahtlosen SBB gebildet. Die integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit
mit einem drahtlosen SBB, der durch Injektionsgiesstechnik gebildet
ist, kann einen massiven Draht benutzen, der um die BSVM in das Schichtmaterial
eingegossen wird. Eine derartige Anordnung kann in vorteilhafter
Weise kostengünstiger sein.
Außerdem
ermöglicht
dies die Anordnung der BSVM-Spule näher zu der Elektronenkanone.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise die BSVM-Empfindlichkeit durch Vermeidung der
Dicke eines bekannten Kunststoffträgers verbessert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Ablenkeinheit zur Korrektur eines Landefehlers eines Elektronenstrahls
enthält
eine Kathodenstrahlröhre
mit einem Trichter zur Bildung eines Wegs für einen Elektronenstrahl. Es
ist zur Erzeugung der Ablenkung des Elektronenstrahls eine Ablenkwicklung
vorgesehen auf einem Schirm der Kathodenstrahlröhre. Eine nahtlose Schicht
aus einem magnetischen Material wird montiert und umgibt den Trichter
zur Erzeugung eines ersten Pols eines Magnetfeldes in einer ersten
Ebene und eines zweiten Pols eines Magnetfeldes in einer zweiten
Ebene, die von der ersten Ebene entlang einer Längsachse der Kathodenstrahlröhre getrennt
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine nahtlose, hohle,
rohrförmige Schicht,
die durch einen Extrudiervorgang erzeugt ist;
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2a zeigt eine nahtlose Schichtstrahlablenkung
(SBB) mit einem erfindungsgemäßen Merkmal,
die aus dem Rohr von 1 gebildet
ist;
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2b zeigt einen teilweise
zusammengebauten Zustand einer integrierten Kombinationseinheit
mit dem nahtlosen SBB von 2a;
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2c zeigt eine vollständig zusammengebaute,
integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit von 2b;
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3 zeigt einen nahtlosen
SBB von 2a, montiert
auf einem Trichter einer Kathodenstrahlröhre;
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4 zeigt in einer Kurvenschar
den Betrag der Dehnung, die durch den nahtlosen SBB von 2a toleriert wird;
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5 zeigt in einer Kurvenform
die maximale Verschiebung in dem Strahllandeort, der sich in dem
drahtlosen SBB von 2a relativ
zu dem in einem bekannten, nicht nahtlosen SBB ergibt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt eine nahtlose Schicht
für ein nahtloses
Rohr, die zur Erzeugung eines rohrförmigen, nahtlosen Strahlablenkers
SBB 101 von 2a mit
einem erfindungsgemäßen Merkmal
dient. Die rohrförmige
Schicht 100 von 1 kann
in einer nicht-dargestellten Extrudierform durch einen Extrudiervorgang
in einer ähnlichen
Weise zu der Extrudierung eines Kunststoffrohres gebildet sein.
Jedoch kann an Stelle eines Kunststoffmaterials eine Mischung aus
einem eisenförmigen
Material und einem flexiblen Binder, wie Bariumferrit oder Strontiumferrit, gemischt
mit einem Butyl-Gummiträger
(Hyplon & Vixtex),
benutzt. Die Materialien in der Mischung werden kalandriert, zugeschnitten
und bei hoher Temperatur und hohem Druck extrudiert. Die Mischung,
pelletiert und auf eine hohe Temperatur gebracht, wird durch eine
nicht-dargestellte Extrudierform gezwängt, um die hohle Rohrschicht 100 zu
erzeugen, in einer ähnlichen
Weise wie Zahnpasta aus einer zusammendrückbaren Röhre entnommen wird. Die nahtlose,
hohle Rohrschicht 100 hat eine geeignete Wanddicke, wie
z.B. zwischen 0,10 bis 0,30 cm, um die Magnetisierung aufgrund der
Anordnung in starken, örtlichen
Magnetfeldern aufrechtzuerhalten. Die nahtlose Rohrschicht 100 mit
einer Länge
von z.B. 63,5 cm wird in einer Flüssigkeit schnell abgekühlt und
später
in zylinderförmige,
nahtlose, rohrförmige Teile
zerschnitten, wie einen nahtlosen SBB 101 von 2a mit einer Länge von
z.B. 25,4 mm.
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Der
nahtlose SBB 101 wird auf einem Trichter 103 einer
Kathodenstrahlröhre
(CRT) 102 von 3 angebracht.
Der nahtlose SBB 101 liegt hinter einer Ablenkanordnung
oder Joch 108, nachdem das Joch 108 auf dem Trichter
montiert worden ist. Gleiche Symbole und Bezugszeichen in den 2a und 3 zeigen gleiche Teile oder Funktionen.
Das Ablenkjoch 108 von 3 erzeugt
eine Ablenkung des Elektronenstrahls auf einem Schirm 107 der
CRT 102 in vertikaler und horizontaler Richtung.
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Ein
nicht-dargestellter Magnetisierkopf wird in der Fabrik auf der Außenfläche 80 des
nahtlosen SBB 101 von 2a angebracht,
um zwei, vier und sechs Magnetpolgruppen zu bilden. Die verschiedenen
Kombinationen von Magnetpolen in dem Ferritmaterial des nahtlosen
SBB 101 ändern
den Strahllandepunkt der CRT 102 in bekannter Weise um
eine vertikale und horizontale Korrektur der nicht-dargestellten
Elektronenstrahlen der CRT 102 von 3 zu bewirken. Zum Beispiel wird eine
erste Gruppe von nicht-dargestellten Magnetpolen in einer Ebene 71 und
eine zweite Gruppe von nicht-dargestellten Magnetpolen in einer
Ebene 72 gebildet. Die Ebenen 71 und 72 sind
voneinander entlang einer Längsachse
Z der CRT 102 getrennt.
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Die
Befestigung des nahtlosen SBB 101 an der CRT 102 von 3 wird durch Erwärmung des nahtlosen
SBB 101 auf eine genügend
hohe Ausdehnungstemperatur erreicht, die bewirkt, dass sich der nahtlose
SBB 101 für
eine leichte Anordnung auf dem Trichter 103 der CRT 102 ausdehnt.
Eine Ausdehnungstemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 100°C und 130°C wurde als
bevorzugt ermittelt. Danach zieht sich der nahtlose SBB 101 durch
Abkühlung
zusammen.
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Es
wurden Tests durchgeführt,
um das Ausmaß zu
ermitteln, auf das der nahtlose SBB 101 für eine Befestigung
an dem Trichter 103 der 3 ausgedehnt
werden sollte, ohne ein Band oder einen Klebstoff zu benötigen. Die
Kurvenschar von 4 zeigt
in einer voll ausgezogenen Linie den Betrag der Ausdehnung des Innendurchmessers "d" des SBB 101 von 2a als eine Funktion der
Temperatur, wenn keine mechanische Ausdehnungskraft angelegt wird.
Die Kurvenschar von 4 zeigt
in einer gestrichelten Linie den Maximalbetrag der Ausdehnung des
Innendurchmessers "d" des SBB 101 von 2a als Funktion der Temperatur,
die durch Anwendung einer mechanischen Dehnkraft erreichbar ist.
Es wurde herausgefunden, dass der SBB 101 von 2c sicher ohne Beschädigung auf
ungefähr 140°C erwärmt werden
kann. Es wurde kein Kleber oder Band zur nahtlosen Befestigung des
SBB 101 an dem Trichter 103 eingesetzt.
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Der
Bereich des Trichters 103, über dem das nahtlose Rohrteil 101 liegen
soll, kann optional mit einem gummierten oder gummiartigen Kleber
bedeckt sein, z.B. Ply-O-bond
oder Kleber 2141. Dadurch wird die Befestigung des nahtlosen
SBB 101 auf dem Trichter 103 erreicht, nachdem
sich der nahtlose SBB 101 durch Abkühlung zusammengezogen hat.
Das wiederverwertete Produkt würde
einfach eine erneute Erwärmung
des nahtlosen SBB 101 auf die Ausdehnungstemperatur von
130°C erfordern,
gefolgt durch Entfernung des nahtlosen SBB 101.
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Alternativ
kann während
des Extrudiervorgangs das Material in einem Zustand größer als
normal "eingefroren" werden. Daher wird,
wenn der nahtlose SBB 101 auf dem CRT-Trichter 103 plaziert wird,
eine örtliche
Erwärmung
dem nahtlosen SBB 101 zugeführt. Daher schrumpft der nahtlose
SBB 101 auf seinen normalen (kleineren) Durchmesser und
bewirkt eine Verriegelung oder Befestigung auf dem Trichter 103.
In dieser Alternative würde
das wiedergewonnene Produkt eine Neuanordnung des alten, nahtlosen
SBB 101 mit einem vorausgedehnten, nahtlosen SBB 101 erfordern.
Diese Befestigungslösungen
werden als Erwärmungs/Abkühlungslösungen bezeichnet.
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Anstelle
der Anwendung von Erwärmungs/Abkühlungslösungen kann
der SBB 101 durch ein Klebeband direkt auf dem Trichter 103 befestigt
werden. Ein anderes Befestigungsverfahren benutzt ein Aufschlitzen
des Rohres des SBB 101 in einer nicht-dargestellten Weise
entlang der Achse Z an mehreren Stellen und dann die Befestigung
des SBB 101 mit einer nicht-dargestellten Kunststoffklemme.
Alle diese Befestigungsverfahren ermöglichen eine einfache Entfernung
des SBB 101 für
ein wiedergewonnenes Produkt.
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Der
nahtlose SBB 101 von 2a kann
um einen ringförmigen
Kunststoffträger 110 von 2b angeordnet sein. Eine
zusätzliche
Spule 109 von 2c für eine Modulation
der Strahlabtastgeschwindigkeit (BSVM = Beam Scan Velocity Modulation)
von 2c liegt um den
ringförmigen
Kunststoffträger 110 und
bildet eine integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit 105.
Gleiche Bezugszeichen in den 2a, 2b, 2c und 3 bezeichnen
gleiche Teile oder Funktionen.
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Wie 2b zeigt, ist der Kunststoffträger 110 entlang
einer Achse Z an mehreren Punkten aufgespalten. Der nahtlose SBB 101 von 2a kann in einer nicht-dargestellten
Weise aufgeschnitten oder mit Kerben versehen sein, um bei der Anbringung
auf der integrierten SBB/BSVM-Einheit 105 von 2c eine Drehung zu verhindern.
Eine dieser Lösungen besteht
darin, nicht-dargestellte, abwechselnde Winkeleinschnitte der Röhre des
SBB 101 auszubilden, um sie an einem Kunststoffträger zu befestigen.
Eine andere Lösung
besteht darin, den SBB 101 aus 2c an den Kunststoffträger 110 und
der BSVM-Spule 109 durch Anwendung einer der oben genannten
Erwärmungs/Abkühlungs-Lösungen zu
befestigen. Der nahtlose SBB 101 kann einfach auf 130°C erwärmt und
dann auf den Träger 110 aufgesteckt
werden.
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Die
integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit 105 von 2c wird als vollständige Einheit
auf den Trichter 103 der 3 angebracht.
Der Kunststoffträger 110 wird
mit einer Kunststoffklemme 108 von 2c befestigt.
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Es
wurde ein Test mit der auf dem Träger 110 befestigten
BSVM-Spule 109 und ohne die BSVM-Spule 109 durchgeführt. Als
Ergebnis ergab sich der Widerstand des SBB 101 gegen Drehung
vergleichbar mit demjenigen, der mit einer nicht-nahtlosen, zweiten
Schicht an einem Band erreicht wird.
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Die
maximal gespeicherte, magnetische Feldstärke oder Energie für den nahtlosen
SBB 101 mit einer Wanddicke von 3 mm ergab sich als vergleichbar
mit der einer nicht-nahtlosen, zweiten Schicht von 3 mm. In dem
nahtlosen SBB 101 mit einer Wanddicke von 3 mm und einer
nicht-nahtlosen, zweiten Schicht von 3 mm betrug die mittlere gespeicherte,
magnetische Feldstärke
oder Energie vor dem thermischen Vorgang 56,4 Gauss und betrug nach
dem thermischen Vorgang 54,6 Gauss.
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Der
SBB 101 von 2a wurde
auf einer W86 (VLS CRT) angebracht, und es erfolgte eine Messung
einer maximalen, statischen Verschiebung des Elektronenstrahl-Landeplatzes auf
einem CRT-Schirm 107 von 3.
Die Messung erfolgte mit einem nicht-dargestellten Paar von Magnetpolen, die
z.B. in der Ebene 71 angeordnet waren. Die Messung wurde
durch Anwendung eines nicht-nahtlosen SBB auf derselben Joch/Röhren-Kombination
wiederholt. Die Kurvenschar oder das Graph von 5 zeigt in einem voll ausgezogenen Balken
die maximale, statische, vertikale Verschiebung V2R, V2G und V2B
der roten, grünen
bzw. roten, horizontalen Zeilen auf einem Schirm 107 der
CRT 102 von 3, wenn
der nahtlose SBB 101 von 2a benutzt
wird. Für
Vergleichszwecke zeigt die Kurvenschar von 5 außerdem
in einem nicht voll ausgezogenen Balken die maximale, statische
Vertikalverschiebung, V2R, V2G und V2B der roten, grünen bzw.
horizontalen Zeilen auf dem CRT-Schirm 107 der 3, wenn ein nicht-dargestellter,
nicht-nahtloser SBB benutzt wird.
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Die
Messung erfolgte außerdem
mit einem Paar von nicht-dargestellten Magnetpolen des nahtlosen
SBB 101 von 2a,
die z.B. in einer Ebene 72 liegen. Die Messung wurde durch
Anwendung eines nicht-nahtlosen SBB bei derselben Joch/Röhren-Kombination
wiederholt. Die Kurvenschar von 5 zeigt
in einem voll ausgezogenen Balken die maximale, statische Horizontalverschiebung,
H2R, H2G und H2B der roten, grünen
bzw. vertikalen Linien auf dem CRT-Schirm 107, wenn der
nahtlose SBB 101 benutzt wird. Die Kurvenschar von 5 zeigt in einem vollausgezogenen
Balken die maximale statische, horizontale Verschiebung, H2R, H2G
und H2B der roten, grünen
bzw. blauen, vertikalen Linien, wenn der nicht-nahtlose SBB benutzt wird.
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Wie
in 5 gezeigt, hat der
nahtlose SBB 101 von 2a in
vorteilhafter Weise eine größere maximale,
statische Verschiebung des Elektronenstrahl-Landeplatzes auf dem
CRT-Schirm 107 der 3 als
der nicht-nahtlose SBB. Der nahtlose SBB 101 von 2a enthält keinen Spalt und keine Ungleichmäßigkeit
durch ein Befestigungsband, das in einem nicht-dargestellten, nicht-nahtlosen
SBB benutzt wird. Daher kann ein nicht-dargestellter Magnetisierkopf
in vorteilhafter Weise näher
an die Oberfläche
des SBB 101 herangebracht werden. Das Ergebnis ist, dass
eine größere Kopplung
des nicht-dargestellten Magnetisierkopfs erreicht wird zur Erzeugung größerer Feldstärken der
Magnetpole. Da die maximale, gespeicherte Energie des nicht-nahtlosen
SBB und der nahtlose SBB 101 nahezu identisch sind, wird
angenommen, dass die verbesserte Leistungsfähigkeit des nahtlosen SBB 101 aufgrund
der engeren Kopplung eines nicht-dargestellten Magnetisierkopfs
erreicht wird.
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Bei
der Durchführung
eines anderen Aspekts der Erfindung kann anstelle der oben genannten
Extrudierform eine nicht-dargestellte Hochdruck-Spritzgussform verwendet
werden, um eine nahtlose, integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit
zu erzeugen, die ähnlich
zu der integrierten SBB/BSVM-Kombinationseinheit 105 von 2c, mit den genannten Unterschieden.
Eine drahtförmige,
nicht-dargestellte BSVM-Spule
(mit einem optionalen Anschluss) kann in eine nicht-dargestellte
Einspritzform zu Beginn jedes Einspritzzyklus eingebracht werden.
Die nicht-dargestellte BSVM-Spule
kann in die Ferritschichtmischung auf einer Unterseite 81 von 2a der Schicht und näher an eine
Elektronenkanone 102a der CRT 102 von 3 angebracht werden, um so
die BSVM-Leistungsfähigkeit
zu verbessern. Eine nicht-dargestellte
Befestigungsklemme kann als ein Stück mit der Schicht SBB hergestellt
werden und kann aus demselben Schichtmaterial gegossen werden, um
eine nicht-dargestellte,
integrierte SBB/BSVM-Kombinationseinheit zu bilden. Experimente
einer Mischung aus Strontiumferrit mit verschiedenen Spritzmaterialien
(d.h. CONAP TU901, TU971, CU23, CN21 bei unterschiedlichen Anteilen
des Strontiumferrits) haben die Durchführbarkeit dieses Verfahrens
gezeigt. Die Anordnung erfordert nur den Einsatz eines nicht-dargestellten
Befestigungsbolzens zur Verklemmung an dem Trichter 103 der
CRT 102.