SE456056B - Anordning vid bildror for att reducera den magnetiska feltstyrkan i bildrorets omgivning - Google Patents

Description

456 Û56 z skärmen ger avlänkningsspolarna för linje och bild samt linje- transformatorn upphov till relativt kraftiga magnetfält. Andra källor av betydelse kan vara andra spolar, som linjespolen, transformatorer samt strömmar i ledningar och chassi. ÅTGÄRDER FÖR ATT MINSKA MAGNETFÅLTET Det finns en rad möjliga sätt att minska magnet- fältet. 1. Minska källan ' Den magnetiska flödestätheten minskar om strömmen, som alstrar magnetfältet minskas. Den magnetiska induktionen, som är flödestäthetens tidsderivata, minskar även när strömmen minskar. Även vid oförändrad amplitud pà strömmen kan induk- tionen minskas genom att strömmens tidsvariation minskar.

Exempel: Elektronstràlen, som ritar upp bilden pá en katod- stràlerörskärm rör sig med en viss hastighet från ena sidan av bildrutan till den andra, därefter går den snabbt tillbaka till den första sidan för att rita upp nästa linje. Magnetfältet, som styr strålen, måste vara sågtandformat.

Under tiden tl, ritas en linje upp, under t2 går stràlen tillbaka. Induktionen blir relativt låg under tl, men hög under t2, Om man istället låter linjerna ritas upp omväx- lande från höger och vänster skulle magnetfältet bli tringel- format med tl = t2, vilket skulle leda till låg induktion både under tl och t2.

Om källan är given, d v s strömmens amplitud och tidsutseende, så finns det fortfarande ett antal sätt att påverka fältet som läcker ut frán källan. 2. Skärmning Genom att innesluta källorna i material med god ledningsförmàga och/eller hög permeabilitet kan magnetfälten utanför skärmningen reduceras avsevärt. För bildskärmar är det svårt att uppnå fullständig skärmning, dä man måste kunna se bildrutan. Här finns dock möjligheter att lägga transparanta konduktiva skikt eller något liknande framför bildrutan. En- skilda komponenter, som t ex linjetransformatorn kan med fördel skärmas. 3. Användning av magnetiska ok Magnetiska fältlinjer är alltid slutna. De fält, som man vill minska utanför bildskärmen, har fältlinjer, som 3 456 056 både börjar och slutar i en källa, t ex avlänkningsspolen. Fält- linjerna går hellre i material med hög permeabilitet. Ämnen med hög permeabilitet är järn och ferrit material.

De flesta material har samma permeabilitet som vakuum, som har en låg permeabilitet. Exempel på sådana material är luft och biologisk vävnad. Om man tar ett material med hög permeabilitet och placerar det, så att fältlinjerna från exem- pelvis en spole kan slutas genom materialet, så kommer de flesta fältlinjerna att gå inne i materialet (om vissa villkor för flödestäthet, area och permeabilitet är uppfyllt), varvid man kommer att få lågt läckfält kring spolen.

Om man ej kan låta hög permeabilitetsmaterial gå genom spolen, som fallet är för avlänkningsspolarna vid ett bildrör, där spolarna sitter kring bildrörshalsen, så får man ändå en klar fördel med ett ok. 4. Kompenserande magnetfält Om man har en ledare, där det går en ström, så alstras ett magnetfält. Om man har ytterligare en ledare, där en lika stor ström med motsatt riktning går, så kommer ett lika stort, men motriktat magnetfält att alstras. Om dessa ledare sammanförs, så att de ligger väsentligen parallellt på försum- bart avstånd från varandra, så kommer det resulterande magnet- fältet att bli i huvudsak noll. Principen för kompenserande magnetfält är alltså att skapa motriktade magnetfält med samma tidsvariation och styrka som det fält man vill reducera har.

Som sagts mäter Statens Stràlskyddsinstitut magnetiska flödestätheten och induktionen i en punkt 30 cm framför skärmen. Det är lätt att med en spole alstra ett mot- riktat fält, som reducerar täthet i denna mätpunkt. Flera lös- ningar, som reducerar täthet i mätpunkten har presenterats.

Dessa bygger på att en eller flera kompensationsspolar skickar ut ett motriktat fält av lagom styrka i mätpunkten. Problemet med dessa lösningar är att fälten subtraheras visserligen i mät- punkten, men i andra punkter kan fälten istället adderas.

Statens Strålskyddsinstitut har uppmärksammat detta problem och håller därför på att ändra sitt mätförfarande, så att mätningen skall ske runt om bildskärmen på fem olika höjder. Vid ett sådant mätförfarande avslöjas sådana lösningar som bara "flyttar" på problemen. Ibland kan dock även sådana lösningar ge bra 4ss oss 4 mätvärden runt om. Det är i det fallet, som bildskärmen är väl skärmad bakåt, då det eventuellt förstärkta fältet bakåt inte kommer ur bildskärmen tack vare god skärmning.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är 'således i första hand att åstadkomma en anordning, som löser problemet med att minska de lågfrekventa magnetfält, som emitteras från bildskärmars avlänkningsspolar, som är belägna vid ifråga- varande spolars resp bildrörshals.

Sagda ändamål uppnås medelst en anordning enligt föreliggande uppfinning, som i huvudsak kännetecknas därav, att kompensationsspolarna har huvudsakligen samma geometriska form som avlänkningsspolarna.

Uppfinningen beskrives nedan, såsom ett antal föredragna utföringsexempel, varvid hänvisas till ritningarna, på vilka fig 1 visar ett bildrörs baksida med tillhörande hals och omslutande spolar, fig 2 visar en perspektivvy av ett spolararrange- mang, fig 3 visar schematiskt ett antal kompensations- spolar, fig 4 visar ett första utföringsexempel på spolarnas koppling, och fig 5 visar ett andra utföringsexempel på kopp- lingsschema för spolarna. _ Den lösning, som föreliggande uppfinning bygger på, är anordnandet av ett antal kompensationsspolar 1, 2, som är anordnade så, att de kompenserar det magnetfält, som bildas hos ett bildrörs resp avlänkningsspole 3, 4 vid halsen 5 hos ifråga- varande bildrör 6. Närmare bestämt anordnas kompensationsspolarna 1, 2 och avlänkningsspolar 3, 4, så att de är väsentligen lik- formigt orienterade i rymden 7 vid bildskärmen 6 med kompensa- tionsspolarna 1, 2 anordnade att sträcka sig omkring avlänk- ningsspolarna 3, 4 och bildrörshalsen 5, så att de ger upphov till subtraktion av magnetfälten runt om och ej som fallet är vid kända lösningar, där kompensationsspolar är anordnade pà annan plats än de spolar, vars magnetfält önskas kompenseras, så att addition av magnetfält i vissa punkter uppstår.

De spolar, som är viktigast att kompensera magnet- s 456 056 fälten kring, är linje- och bildavlänkningsspolarna 3, 4, som är anordnade att sträcka sig kring bildskärmshalsen 5.

Enligt uppfinningen väljes att så noga som möjligt göra kompensationsspolarna 1, 2, så att de till formen, så mycket som möjligt efterliknar avlänkningsspolarna 3, 4, d v s att kompensationsspolarna 1, 2 har huvudsakligen samma geomet- riska form som avlänkningsspolarna 3, 4.

Kompensationsspolarna 1, 2 är vidare företrädes- vis anordnade parvis omkring motsvarande avlänkningsspolar 3, 4, i huvudsak direkt utanpå desamma, och genom att placera en kompensationsspole 1 över en övre avlänkningsspole 3 och en kompensationsspole 2 under en undre avlänkningsspole 4, kommer källan för avlänkningsspolarna och kompensationsspolarna att så gott som helt sammanfalla i rummet. Kompensationsspolarna 1, 2 är naturligtvis lindade så att de sänder ut magnetfält, som är motriktat det fràn avlänkningsspolarna, d v s att avlänknings- -spolarna 3, 4 och kompensationsspolarna l, 2 är lindade åt olika håll. Det ovan sagda med placering av kompensationsspolar 1, 2 ovan och under gäller linjeavlänkningsspolen, men precis samma resonemang gäller för bildavlänkningsspolen fast där placeras kompensationsspolarna till vänster respektive till höger om avlänkningsspolen.

Man kan kanske tro att detta inte kan fungera, dà inte bara de yttre fälten subtraheras, utan även fältet inne i bildrörshalsen 5 borde elimineras med denna lösning. Detta är dock ej fallet, ty avlänkningsspolarna 3, 4 är lindade om, eller i vissa fall omslutna av, en pà ritningarna ej visad kärna, som kan bestå av en ferritring. Denna gör dels att avlänknings- spolarna 3, 4 ger högre fält inne i bildrörshalsen 5, dels minskar den fältet fràn kompensationsspolarna 1, 2 inne i halsen 5. För de flesta bildskärmar 6 blir kompensationsfältet inne i bildrörshalsen 5, så litet att det har försumbar inverkan på elektronstràlen och därmed bilden. I vissa fall måste så starka kompensationsfält användas, att man får en linjär krympning av bilden.

För de fall denna krympning är så stor, att den inte enkelt kan kompenseras genom en justering av strömmen genom spolarna, kan en cylindrisk skärm placeras mellan kompensations- spolarna 1 och 2 och avlänkningsspolarna 3 och 4. Man får då 456 oss 6 mindre yttre fält från avlänkningsspolarna 3, 4 samt mindre inre fält i bildrörshalsen 5 av kompensationsspolarna l, 2. Sagda skärm, som antingen kan vara konisk eller rät, placeras så, att den ligger koaxiellt med bildrörshalsen 5 mellan spolarna 1-4, med kompensationsspolarna 1, 2 placerade direkt utanpå skärmen rakt utanpå den avlänkningsspole 3, 4 den skulle kompensera, för att erhålla i huvudsak lika rumsutseende på fälten. Skärmen bör även vara utförd av ett material, som uppvisar god elektrisk ledningsförmàga, t ex metall. 3 Kompensationsspolarna 1, 2 kan elektriskt sett kopplas i serie med avlänkningsspolarna 3, 4 såsom visas i fig 4, eller parallellkopplas med avlänkningsspolarna 3, 4 och vara förbunden med en spänningskälla 8, så att strömmen är anordnad att ledas genom kompensationsspolarna 1, 2, så att bildat magnetfält hos resp kompensationsspole 1, 2 är motriktat bildat magnetfält hos resp avlänkningsspole samt är väsentligen lika stora i förhållande till varandra.

Kompensationsfältets storlek kan anpassas till rätt styrka genom att välja lämplig area samt lämpligt antal varv hos kompensationsspolarna l, 2.

Medel finnes lämpligen för att kunna finjustera magnetfältets styrka hos resp spole 1, 2 och/eller 3, 4 och kan antingen utgöras av ett element 91, som via en ledning 9 är kopplad för att möjliggöra att leda en variabel shuntström parallellt med kompensationsspolar 1, 2 och/eller avlänknings- spolar 3, 4, och vilka spolar 1-4 ligger i serie med varandra, såsom exempelvis visas i fig 4, eller ett element 101, som via en ledning 10 är kopplad i serie med kompensationsspolar 1, 2 och/eller avlänkningsspolar 3, 4, och vilka spolar l-4 ligger parallellt med varandra, varigenom sagda element 101 är anordnat att möjliggöra att variera strömmen genom ifrågavarande spolar 1, 2 och/eller 3, 4, såsom exempelvis visas i fig 5.

Sagda element 91, 101 kan vara anordnat att möjliggöra att kontrollera strömmen genom ifrågavarande spolar 1, 2 och/eller 3, 4, och kan exempelvis vara en variabel induk- tans.

Till vissa katodstrålerör används avlänknings- spolar, som ger ett fält, vars styrka varierar kraftigt runt om skärmen. I dessa fall kan man använda flera kompensationsspolar i 3, 1 456 056 placerade olika långt fram på avlänkningsspolarna.

Kompensationsspolarna för linjeavlänkning kan placeras ovanför och under avlänkningsspolarna. För att kompen- sera för det magnetfält, som alstras vid bildavlänkningen kan motsvarande kompensationsspolar monteras på vänster och höger sida av avlänkningsspolarna. För dessa kompensationsspolar gäller samma principer för inkoppling och reglering av styrkan pâ fältet som ovan angivits.

Slutligen kan nämnas att de olika kompensations- spolarna 1, 2 kan vara förbundna med bildrörshalsen 5 och dess omgivande delar via plastkopplingsorgan ll, 12 av lämpliga slag.

Uppfinningen är ej begränsad till de ovan be- skrivna och pà ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för patentkraven, utan att uppfinningstanken frångás.

Claims (10)

456 oss 8 P a t e n t k r a v

1. Anordning vid bildrör för att reducera den magne- tiska fältstyrkan i bildrörets omgivning, varvid bildröret (6) innefattar en bildrörshals (5), som uppvisar ett antal avlänk- ningsspolar (3, 4), vilka är lindade omkring, alternativt omslutna av en kärna, och varvid anordningen innefattar ett antal kompensationsspolar (1, 2) med förmåga att i bildrörets omgivning avge magnetfält, som är motriktade avlänkningsspolar- nas magnetfält, varvid kompensationsspolarna (1, 2) och av- länkningsspolarna (3, 4) är väsentligen likformigt orienterade i rymden, med kompensationsspolarna (1, 2) anordnade att sträcka sig omkring avlänkningsspolarna (3, 4) och bildrörshalsen (5), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kompensationsspolarna (1, 2) har huvudsakligen samma geometriska form som avlänknings- spolarna (3, 4).

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att kompensationsspolar (1, 2) är anordnade parvis omkring motsvarande parvist anordnade avlänkningsspolar (3, 4).

3. Anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kompensationsspolar (1, 2) för att kompensera för linjeavlänkning är placerade ovanför och under avlänkningsspolarna (3, 4) resp att kompensations- spolar för att kompensera för magnetfält, som alstras vid bildavlänkning är placerade på olika sidor av avlänkningsspo- larna (3, 4).

4. Anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kompensationsspolarna (1, 2) är anordnade direkt på avlänkningsspolarna (3, 4).

5. Anordning enligt något av ovan angivna patent- krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att flera kompensa- tionsspolpar är placerade olika långt fram på avlänkningsspo- larna (3, 4). I

6. Anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kompensationsspolarna (1, 2) är förbundna med bildrörshalsen (5) via plastkopplings- organ (ll, 12). 4.; 9 « 456 056

7. Anordning enligt något av ovan angivna patent- krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att mellan avlänk- ningsspolar (3, 4) och kompensationsspolar (1, 2) är anordnad en cylinderformad skärm av material med god elektrisk lednings- förmàga, t ex metall.

8. Anordning enligt något av ovan angivna patent- krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kompensations- spolarna (1, 2) elektriskt sett är kopplade i serie (fig 4) eller parallellkopplade (fig 5) med avlänkningsspolarna (3, 4), och att strömmen år anordnad att ledas genom kompensations- spolarna (l, 2), så att bildat magnetfält hos resp kompensa- tionsspole (1, 2) är motriktat bildat magnetfält hos resp avlänkningsspole (3, 4) samt väsentligen lika stora i förhållande till varandra.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att medel finnes för att finjustera magnet- fältets styrka hos resp spole (l, 2 och/eller 3, 4), antingen ett element 91, som via en ledning (9) är kopplad för att möj- liggöra att leda en variabel shuntström parallellt med kompensa- tionsspolar (l, 2) och/eller avlänkningsspolar (3, 4), vilka spolar ligger i serie med varandra (fig 4), eller ett element (101), som via en ledning (l0) är kopplad i serie med kompensa- tionsspolar (1, 2) och/eller avlänkningsspolar (3, 4), vilka spolar ligger parallellt med varandra, varigenom sagda element (101) är anordnat att möjliggöra att variera strömmen genom ifrågavarande spolar (1, 2 och/eller 3, 4) (Fig 5).

10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att elementet (91, 101) är anordnat att möj- liggöra att kontrollera strömmen, genom spolarna (1, 2 och/eller 3, 4), och kan exempelvis vara en variabel induktans.