NL8600391A

NL8600391A - Kathodestraalbuis en werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis.

Info

Publication number: NL8600391A
Application number: NL8600391A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-09-16
Also published as: CN1011366B; KR870008363A; EP0233379A1; DE3679813D1; JPS62193046A; DD253509A5; EP0233379B1; KR940011936B1; CN87100705A; US4857797A; JPH0690909B2

Description

i PHN 11.653 1

'*>*T

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Kathodestraalbuis en werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis met een omhulling bevattende een scherm en met een binnen de omhulling tegenover het scherm gelegen elektronenkanon met tenminste twee elektroden, welke elektroden op de binnenwand van een glazen buis 5 coaxiaal zijn aangebracht op aangrenzende plaatsen met een per elektrode verschillende diameter. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis.

Een kathodestraalbuis van de in de aanhef vermelde soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4304586.

10 Een elektronenkanon is als regel opgebouwd uit een bundelvormend deel, bestaande uit een kathode en enkele elektroden die dienen voor de opwekking, modulatie en voorfocussering van een elektronenbundel, en een focusseringslens die zorgt dat de bundel op het scherm van de buis waarin zich het kanon bevindt gefocusseerd wordt.

15 In een conventioneel kanon bestaat deze lens eveneens uit een aantal elektroden. Gewoonlijk worden al deze elektroden bijeengehouden door een aantal isolatiestaafjes.

Door de huidige ontwikkeling naar elektronenkanonnen van steeds kleinere afmetingen en elektronenbundels met steeds grotere 20 helderheid worden de eisen met betrekking tot de toleranties in de afstanden tussen de elektroden onderling en tot de uitlijning van de elektroden steeds zwaarder.

Daarnaast wordt er gezocht naar een vereenvoudiging van de konstruktie van het toegepaste elektrodensysteem.

25 Met de uitvinding wordt onder andere beoogd aan de beschreven eisen althans in belangrijke mate tegemoet te komen.

De in de aanhef vermelde kathodestraalbuis wordt volgens de uitvinding derhalve daardoor gekenmerkt, dat een tot het elektronenkanon behorende focusseringslens een hoogohmige weerstandslaag 30 met spiraalvorm is. Bij voorkeur is ook van een tot het elektronenkanon behorend bundelvormend gedeelte een voorfocusseringsgedeelte een hoogohmige weerstandslaag met spiraalvorm.

' ' ' ^ Λ .1 0 i l ΡΗΝ 11.653 2 ί- _ Η

Met de kathodestraalbuis volgens de uitvinding kunnen kleine afmetingen, nauwe toleranties, goede uitlijning en eenvoudige konstruktie worden gerealiseerd.

De genoemde weerstandslaag fungeert als spanningsdeler.

5 Door variatie van de spoed, de afstand tussen de windingen of de weerstand kan een spanningsverdeling worden verkregen die nodig is voor een focusseringslens met weinig aberratiefouten, zoals die tot nu toe alleen gerealiseerd kan worden in lenzen van zeer grote diameter. De focusseringslens en het voorfocusseringsgedeelte kunnen in dezelfde 10 hoogohmige weerstandslaag zijn gevormd.

De kathodestraalbuis volgens de uitvinding wordt op bijzonder eenvoudige wijze verkregen wanneer de glazen buis waarin de hoogohmige weerstandslaag en de andere elektroden moeten worden aangebracht wordt verkregen door een glazen buisstuk door verwarming 15 week te maken en op een doornstuk aan te zuigen.

Hierna wordt bij voorkeur de hoogohmige weerstandslaag aangebracht aan de binnenzijde van het ene uiteinde van de glazen buis en de andere elektroden aan de binnenzijde van het andere uiteinde van - de glazen buis op plaatsen met naar het andere uiteinde toenemende · 20 diameter.

Deze plaatsen met toenemende diameter worden verkregen door het buisstuk aan te zuigen op een doornstuk dat in de lengterichting enige malen van diameter verandert.

Hierdoor liggen in de lengterichting van de glazen buis 25 een aantal wanddelen van de binnenwand van de glazen buis loodrecht op de buisas en een aantal wanddelen evenwijdig aan de buisas.

Op deze wijze worden in één handeling referentievlakken voor de axiale en radiale positie van de elektroden ten opzichte van de as van de glazen buis verkregen, waardoor een zeer 30 goede reproduceerbaarheid van de verkregen elektronenkanonnen wordt bereikt.

Bij voorkeur worden als de andere elektroden korte getrokken dunwandige bussen toegepast met een bovenplaat, in het centrum waarvan zich een opening bevindt om de elektronenbundel door te laten.

35 Dunwandige elektroden passen zich bij warmtebehandeling zonder breken van de glazen buis aan de buiswand aan.

De elektroden kunnen op eenvoudige wijze worden » PHN 11.653 3 gemonteerd in de geprofileerde glazen buis. Bij deze constructie zijn geen isolatiestaafjes nodig.

Volgens de uitvinding wordt de hoogohmige weerstandslaag verkregen door op de binnenwand van de glazen buis aan het ene uiteinde 5 uit een stabiele bindmiddelvrije suspensie van rutheniumhydroxide en glasdeeltjes een laag aan te brengen waaruit door verhitting een rutheniumoxidebevattende elektrische weerstandslaag wordt gevormd.

Als suspendeermiddel wordt een mengsel van ammonia en isopropanol toegepast.

10 Langs mechanische weg kan zowel voor als na een warmtebehandeling aan de hoogohmige weerstandslaag een spiraalvorm worden gegeven.

Voor het kontakteren van de hoogohmige weerstandslaag is het van belang dat de binnenzijde van de buis voor het 15 aanbrengen van de laag een gladde vorm heeft zonder uitsteeksels of gaatjes en dat na het vormen van de spiraal deze gladde vorm niet wordt verstoord.

Daarom wordt de hoogohmige weerstandslaag gekontakteerd _ doordat voorafgaande aan het aanbrengen van deze laag in de wand van de 20 glazen buis konische gaatjes worden gezandstraald waardoor draden worden gemonteerd die met een kristalliserend glas in de gaatjes worden vastgesmolten, waarna aan de binnenzijde van de buis de draden gelijk met de glaswand worden afgesneden en vervolgens de weerstandslaag wordt aangebracht.

25 De hoogohmige weerstandslaag en de andere elektroden kunnen ook gelijktijdig worden gekontakteerd, doordat voorafgaande aan het aanbrengen van de laag en de andere elektroden in de wand van de glazen buis konische gaatjes worden gezandstraald waarin indiumbolletjes worden aangebracht en daarna draden worden gemonteerd die met een 30 kristalliserend glas in de gaatjes worden vastgesmolten, waarna ter plaatse van de aan te brengen weerstandslaag en de andere elektroden de indiumbolletjes worden afgesneden, de weerstandslaag wordt aangebracht, de elektroden worden gemonteerd en het elektronenkanon aan een warmtebehandeling wordt onderworpen.

35 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekening en van een uitvoeringsvoorbeeld.

In de tekening stelt — ·' > Λ 4

- . . -j j I

PHN 11.653 4

Jk --- ^ figuur 1 schematischeen doorsnede voor van een kathodestraalbuis volgens de uitvinding, en figuur 2 schematisch een doorsnede van een meer gedetailleerd deel van een kathodestraalbuis vervaardigd met behulp van de werkwijze 5 volgens de uitvinding.

De uitvinding betreft bijvoorbeeld een kathodestraalbuis met een glazen omhulling 1 (zie figuur 1) bevattende een scherm 2 en met een binnen de omhulling 1 tegenover het scherm 2 gelegen elektronenkanon 3 met tenminste twee elektroden 4, 5 en 6, welke elektroden op de 10 binnenwand van een glazen buis 7 coaxiaal zijn aangebracht op aangrenzende plaatsen met per elektrode verschillende diameter.

Volgens de uitvinding is een tot het elektronenkanon 3 behorende focusseringslens een hoogohmige weerstandslaag 8 met spiraalvorm 9.

15 Figuur 2 geeft het elektronenkanon meer gedetailleerd weer. Hierin zijn de elektroden weergegeven met 23, 24, 25 en 26, aangebracht op de glazen buis 27 en geeft 20 de hoogohmige weerstandslaag en 28 de spiraalvormige focusseringslens aan. _

Ten opzichte van de stand van de techniek betekent het 20 elektronenkanon van de kathodestraalbuis volgens de uitvinding een belangrijke verbetering bijvoorbeeld wat betreft de geringe afmetingen, de helderheid van de elektronenbundel, de toleranties in de afstanden van de elektroden en hun onderlinge uitlijning. De diameter van een elektronenkanon kan bijvoorbeeld bij een kathodestraalbuis volgens de 25 uitvinding 1,2 cm bedragen. Deze diameter zou bij een kathodestraalbuis volgens de stand van de techniek met vergelijkbare eigenschappen 4 cm bedragen.

Bij voorkeur is ook van een tot het elektronenkanon behorend bundelvormend gedeelte, waartoe bijvoorbeeld de elektroden 23, 30 24, 25 en 26 behoren, een voorfocusseringsgedeelte een spiraalvorm 29 in de hoogohmige weerstandslaag 20.

Het elektronenkanon wordt op eenvoudige wijze verkregen wanneer de glazen buis 27, waarin de hoogohmige weerstandslaag 20 en de andere elektroden 23, 24, 25 en 26 moeten worden aangebracht, wordt 35 verkregen door een glazen buisstuk door verwarming week te maken en op een doornstuk aan te zuigen.

De hoogohmige weerstandslaag 20 is aangebracht aan de t ) 'i 5*--3* PHN 11.653 5 binnenzijde 30 van het ene uiteinde van de glazen buis 27 en de andere elektroden 23, 24, 25 en 26 aan de binnenzijde 31 van het andere uiteinde van de glazen buis 27 op plaatsen met naar het andere uiteinde toenemende diameter.

5 Deze plaatsen met toenemende diameter worden met grote reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid verkregen door het buisstuk aan te zuigen op een doornstuk dat in de lengterichting enige malen van diameter verandert. Een glazen buis 27 als weergegeven in figuur 2 wordt verkregen door aanzuigen op een uit twee delen bestaand doornstuk 10 welke delen na het aanzuigen in tegenovergestelde richting uit de glazen buis worden verwijderd.

De elektroden 23, 24, 25 en 26 kunnen bijzonder nauwkeurig gemonteerd worden doordat bij het aanzuigen in de glazen buis oplegvlakken 32 gevormd worden waartegen de elektroden 23, 24, 25 15 en 26 rusten.

Bij voorkeur worden als elektroden 23, 24, 25 en 26 korte getrokken dunwandige bussen toegepast met bovenplaten respektievelijk 34, 35, 36 en 37 in het centrum waarvan zich openingen respektievelijk — 38, 39 en 40 bevinden om de elektronenbundel door te laten.

20 Dergelijke bussen zijn eenvoudig en nauwkeurig te maken waardoor de onderlinge afstand van de bovenplaten en de concentriciteit van de openingen na montage ook nauwkeurig (circa 5^um) is bepaald.

Bovendien passen dergelijke bussen zich bij latere warmtebehandelingen gemakkelijk aan het buisoppervlak aan.

25 De spriaalvormige focusseringslenzen 28 en 29 worden met goede kwaliteit en hoge doorslagspanning verkregen door op de binnenwand van de glazen buis 27 aan het ene uiteinde uit een stabiele bindmiddelvrije suspensie van rutheniumhydroxide en glasdeeltjes een laag aan te brengen waaruit door verhitting de rutheniumoxidebevattende 30 elektrische weerstandslaag 20 wordt gevormd, die langs mechanische weg spiraalvormen 28 en 29 wordt gegeven.

Als suspendeermiddel voor het rutheniumhydroxide wordt bij voorkeur alkoholische ammonia toegepast.

De toegepaste suspensie wordt bijvoorbeeld verkregen door 35 glasemailpoeder in een bekerglas met water te mengen. Rutheniumchloride (RUCI3) wordt opgelost in water en bij het mengsel gevoegd. Door toevoeging van ammonia wordt in het mengsel rutheniumhydroxide )-531

D

PHN 11.653 6 neergeslagen. Vervolgens laat men het mengsel bezinken waarna het water wordt afgeheveld en het neerslag wordt gedroogd.

*

Het gedroogde neerslag wordt in een kogelmolen gebracht en isopropanol en ammonia worden toegevoegd·. Vervolgens wordt gemalen 5 ter verkrijging van fijne delen en een goede menging. Een dergelijke suspensie is geschikt voor het verkrijgen van een egale weerstandspoederlaag. In deze poederlaag worden de spiraalvormen gekrast.

In de spiraalvorm bedraagt de spoed bijvoorbeeld 300/um 10 en de onderbreking in de weerstandslaag 60^um. Na een stookbehandeling zijn deze onderbrekeingen zeer spanningsvast, De dikte van deze laag bedraagt bijvoorbeeld 1-3/um.

De laag wordt gedurende ca. 20 minuten op 500 °C

*7 verhit en verkrijgt daardoor een weerstand van 10 ohm per vierkant.

15 De hoogohmige weerstandslaag 20 en de elektroden 24, 25 en 26 kunnen gelijktijdig worden gekontrakteerd doordat voorafgaande aan het aanbrengen van de laag 20 en de andere elektroden 24, 25 en 26 in de wand van de glazen buis konische gaatjes 41 (0 0,9 x 0 0,4 mm) * worden gezandstraald, waarin indiumbolletjes 42 worden gebracht en 20 daarna uitvoerdraden 43 (0 0,6 mm) worden gemonteerd (van de gaatjes, bolletjes en uitvoerdraden is overzichtelijkheidshalve steeds slechts een van verwijzingscijfers voorzien) die met een gebruikelijk kristalliserend glas 44 in de gaatjes 41 worden vastgesmolten.

Vervolgens worden ter plaatse van de aan te brengen 25 weerstandslaag 20 en de andere elektroden 24, 25 en 26 de indiumbolletjes afgesneden, waarna de weerstandslaag 20 wordt aangebracht en de elektroden 24, 25 en 26 worden gemonteerd.

Tenslotte wordt het elektronenkanon aan een warmtebehandeling onderworpen waarbij de elektroden 24, 25 en 26 via 30 indium kontakt met de uitvoerdraden 43 zullen.

Wanneer alleen een hoogohmige weerstandslaag 20 gekontakteerd moeten worden kunnen indiumbolletjes achterwege blijven en is het voldoende dat voor het aanbrengen van de laag 20 ter plaatse van deze lagen uitstekende einden van de uitvoerdraden 43 worden 35 afgesneden.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot het gegeven voorbeeld, maar dat binnen het raam van de uitvinding de ' . :-:-.3 9 1 PHN 11.653 7 ïl •r· — vakman vele variaties ten dienste staan.

In plaats van rutheniumoxide kan de hoogohmige weerstandslaag ook mangaanoxide, nikkeloxide, thalliumoxide en dergelijke bevatten.

5' De glazen buis waarin de hoogohmige weerstandslaag en de elektroden zijn aangebracht kan een deel van de omhulling van de kathodestraalbuis zijn.

*

' ' ; ' I

Claims

1. Kathodestraalbuis met een omhulling bevattende een scherm en met een binnen de omhulling tegenover het scherm gelegen elektronenkanon met tenminste twee elektroden, welke elektroden op de binnenwand van een glazen buis coaxiaal zijn aangebracht op aangrenzende 5 plaatsen met een per elektrode veschillende diameter, met het kenmerk, dat een tot het elektronenkanon behorende focusseringslens een hoogohmige weerstandslaag met spiraalvorm is.

2. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ook van een tot het elektronenkanon behorend bundelvormend gedeelte 10 een voorfocusseringsgedeelte een hoogohmige weerstandslaag met spiraalvorm is.

3. Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de glazen buis waarin de hoogohmige weerstandslaag en de andere elektroden moeten worden 15 aangebracht, wordt verkregen door een glazen buisstuk door verwarming week te maken en op een doornstuk aan te zuigen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de hoogohmige weerstandslaag wordt aangebracht aan de binnenzijde van het ene uiteinde van de glazen buis en de andere elektroden aan de 20 binnenzijde van het andere uiteinde van de glazen buis op plaatsen met naar het andere uiteinde toenemende diameter.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de plaatsen met toenemende diameter worden verkregen door het buisstuk aan te zuigen op een doornstuk dat in de lengterichting enige malen van 25 diameter verandert.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat als de andere elektroden korte getrokken dunwandige bussen worden toegepast met een bovenplaat, in het centrum waarvan zich een opening bevindt.

7. Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis volgens een van de conclusies 3 tot en met 6, met het kenmerk, dat de hoogohmige weerstandslaag wordt verkregen door op de binnenwand van de glazen buis aan het ene uiteinde uit een stabiele bindmiddelvrije suspensie van rutheniumhydroxide en glasdeeltjes een laag aan te brengen 35 waaruit door verhitting rutheniumoxidebevattende elektrische weerstandslaag wordt gevormd.

8., Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis ;.· ' m 'V- — " *?* Γ ΡΗΝ 11.653 9 volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat als suspendeermiddel een mengsel van ammonia en isopropanol wordt toegepast.

9. Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis volgens een van de conclusies 3 tot en met 8, met het kenmerk, dat de 5 hoogohmige weerstandslaag wordt gekontakteerd doordat voorafgaande aan het aanbrengen van deze laag in de wand van de glazen buis konische gaatjes worden gezandstraald waardoor draden worden gemonteerd die met een kristalliserend glas in de gaatjes worden vastgesmolten, waarna aan de binnenzijde van de buis de draden gelijk met de glaswand 10 worden afgesneden en vervolgens de weerstandslaag wordt aangebracht.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis volgens een van de conclusies 3 tot en met 8, met het kenmerk, dat de hoogohmige weerstandslaag en de andere elektroden worden gekontakteerd doordat voorafgaande aan het aanbrengen van de 15 laag en de andere elektroden in de wand van de glazen buis konische gaatjes worden gezandstraald waarin indiumbolletjes worden aangebracht en daarna draden worden gemonteerd, die met een kristalliserend glas in de gaatjes worden vastgesmolten, waarna ter plaatse van de aan te _ brengen weerstandslaag en de andere elektroden de indiumbolletjes worden 20 afgesneden, de weerstandlaagwordt aangebracht, de elektroden worden gemonteerd en het elektronenkanon aan een warmtebehandeling wordt onderworpen. ' ' ' ;11