<Desc/Clms Page number 1>
Kathodestraalbuis.
EMI1.1
De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis voorzien van een beeldscherm en van een elektronenkanon dat een middel voor het genereren van elektronen, een aantal elektroden en een uit isolerend materiaal samengestelde drager bevat waarbij de elektroden voorzien zijn van verbindingselementen die in de drager bevestigd zijn.
Kathodestraalbuizen worden onder meer gebruikt in televisie-apparaten, computer-monitoren, oscilloscopen etc.
Een kathodestraalbuis van de in de eerste alinea genoemde soort is van het gebruikelijke type. Het elektronenkanon bevat een middel voor het genereren van elektronen bijvoorbeeld een kathode. De elektroden zijn voorzien van verbindingselementen die in de drager zijn gedrukt. De drager is gewoonlijk gemaakt van verweekbaar glas. Tijdens de fabricatie van het elektronenkanon worden de elektroden van het elektronenkanon op elkaar gestapeld, vervolgens wordt (of worden, als er meer dan een drager gebruikt wordt) de drager verhit. Hierdoor is het mogelijk de drager en de uitsteeksels met elkaar te verbinden. Hiertoe wordt gewoonlijk de drager tegen de uitsteeksels gedrukt. Daar het glas door verhitting verweekt is kunnen de verbindingselementen in de drager gestoken worden.
De verbindingselementen kunnen zowel een integraal deel van de elektrode zijn als een afzonderlijk aan de elektrode bevestigd onderdeel zijn. Na afkoeling zijn de elektroden en de drager aan elkaar bevestigd.
In bedrijf worden aan de elektroden elektrische spanningen toegevoerd.
Door de spanningen treden tussen de elektroden elektro-optische velden op. Door middel van deze elektrische velden worden gegenereerde elektronen, versneld en gefocusseerd. Er worden steeds hogere eisen gesteld aan de kwaliteit van de elektronoptische velden. Als gevolg hiervan neemt het aantal elektroden in het elektronenkanon alsmede de hoogte van de aangelegde elektrische spanningen toe. Een probleem dat optreedt is dat soms door de elektroden zelf elektronen gegenereerd kunnen worden.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Deze kunnen tussen de elektroden overspringen. Als gevolg hiervan kan de kathodestraalbuis beschadigd worden, hetgeen uitval veroorzaakt. Dergelijke elektronen kunnen ook op het beeldscherm terecht komen, hetgeen het contrast van het weergegeven beeld vermindert. Deze verschijnselen treden vooral op, daar waar hoge elektrische spanningen aan de elektroden worden toegevoerd.
Het is een doel van de uitvinding een kathodestraalbuis van de in de eerste alinea vermelde soort te verschaffen waarvoor een of meerdere van bovenstaande problemen verminderd is.
Hiertoe is de kathodestraalbuis volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het elektronenkanon een paar achter elkaar geplaatste elektroden bevat welke elektroden verbindingselementen bevatten die zich uitstrekken in een vlak dwars op de elektronenbundel, waarbij de breedte van de verbindingselementen van de ene elektrode van het paar verschilt van die van de verbindingselementen van de andere elektrode van het paar.
Overspringen van elektronen tussen twee elektroden is te verminderen door de breedte van de verbindingselementen te variëren. In bekende elektronenkanonnen zijn de verbindingselementen van opeenvolgende elektroden even breed.
De uitvinding is onder meer gebaseerd op het inzicht dat elektronen gemakkelijk van een elektrode op een nabijgelegen elektrode overspringen vanuit een verbindingselement en via de drager naar een verbindingselement van een nabijgelegen elektrode en verder dat de randen van de verbindingselementen hiervoor een belangrijke bron van elektronen vormen. Door de breedte van de verbindingselementen te variëren is de kortste afstand via de drager tussen de rand van een verbindingselement en de volgende elektrode vergroot.
In een geprefereerde uitvoeringsvorm is de kathodestraalbuis voorzien van middelen voor het aanleggen van elektrische spanningen op het paar elektroden, en wordt aan de elektrode met de bredere verbindingselementen een lagere elektrische spanning toegevoerd dan aan de elektrode met de smallere verbindingselementen.
Met name in deze uitvoeringsvorm wordt het overspringen van elektronen verminderd.
Deze en ander aspecten van de uitvinding zullen nu worden toegelicht aan
<Desc/Clms Page number 3>
de hand van de tekening, welke bij wijze van voorbeeld enige uitvoeringsvormen van de uitvinding toont.
In de tekening toont :
Fig 1 in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een kathodestraalbuis ;
Fig 2 in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een elektronenkanon ;
Fig 3 in doorsnede een detail van een elektronenkanon.
De figuren zijn schematisch getekend. In de verschillende figuren zijn in het algemeen gelijke onderdelen met gelijke verwijzingscijfers aangeduid.
Figuur 1 toont in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een kathodestraalbuis 1. De kathodestraalbuis 1 bevat een geëvacueerde omhulling 2 met een beeldvenster 3, een conus 4 en een nek 5. In de nek is een elektronenkanon 6 aangebracht voor het genereren van, in dit voorbeeld drie, elektronenbundels 7,8 en 9. Aan de binnenzijde van het beeldvenster 3 bevindt zich een luminescerend beeldscherm 10, dat, in dit voorbeeld, in rood, groen en blauw luminescerende fosforelementen bevat. Op hun weg naar het scherm 10 worden de elektronenbundels 7,8 en 9 met behulp van een op de overgang nek-conus geplaatste afbuigeenheid 11 over het scherm 10 afgebogen en passeren de schaduwmasker 12 dat een dunne plaat met openingen 13 bevat. De elektronenbundels 7,8 en 9 passeren de openingen 13 onder een kleine hoek met elkaar en treffen slechts fosforelementen van één kleur.
Schematisch zijn ook de middelen 14 voor het aanleggen van elektrische spanningen op de elektroden van het elektronenkanon getekend.
Figuur 2 toont schematisch in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een elektronenkanon 6. Elektronenkanon 6 bevat een gemeenschappelijke stuurelektrode 21, ook wel de Go-elektrode genaamd, waarin drie kathodes 22,23 en 24 zijn bevestigd. De Gl-elektrode is door middel van verbindingselementen 25 aan dragers 26 bevestigd.
Deze dragers zijn van glas gemaakt. Een voorbeeld van dergelijke dragers zijn de dragers die gewoonlijk als "beading rods" worden aangeduid. Het elektronenkanon 6 bevat verder in dit voorbeeld een gemeenschappelijke plaatvormige elektrode 27, ook wel de G2-elektrode genaamd, welke door verbindingselementen 28 aan de dragers is bevestigd. In dit voorbeeld bevat het elektronenkanon 6 twee dragers 26. Een van deze dragers is getoond, de ander bevindt zieh aan de voor dit perspectivisch aanzicht nietzichtbare zijde van het elektronenkanon 6. Verder bevat het elektronenkanon 6 de gemeenschappelijke elektroden 29 en 31 die eveneens met behulp van
<Desc/Clms Page number 4>
verbindingselementen (30, respectievelijk 32) aan de dragers 26 zijn bevestigd. In dit voorbeeld zijn de dragers door middel van beugels 34 op doorvoerpinnen 35 vastgezet.
Niet getekend zijn de elektrische verbindingen tussen de doorvoerpinnen en de elektrode.
Figuren 3A en 3B tonen een detail van het elektronenkanon 6 in zijaanzicht. In de drager 26 zijn elektroden 36 en 37 bevestigd door middel van bevestigingselementen 38 en 39. Deze bevestigingselementen 38 en 39 zijn in detail getekend in figuur 3B. De breedte van het bevestigingselement 39 is groter dan van het bevestigingselement 38, bijvoorbeeld 8 mm (voor bevestigingselement 39) tegen 5 mm (voor bevestigingselement 38). De afstand tussen de elektroden (in de z-richting is ongeveer 1, 5 mm. In dit voorbeeld wordt in bedrijf aan de elektrode 37 een lagere elektrische spanning toegevoerd dan aan elektrode 36. Tussen de elektroden wordt hierdoor een elektrisch veld opgewekt. Als gevolg van dit elektrische veld kunnen elektronen van elektrode 37 naar elektrode 36 overspringen.
Dit verschijnsel treedt met name op aan de randen van de bevestigingselementen 39 van elektrode 37, waarbij de elektronen via de drager 26 overspringen. In kathodestraalbuizen volgens de uitvinding is deze afstand groter dan de afstand tussen de elektroden. De kortste afstand via de drager 26 tussen een rand van bevestigingselement 39 en elektrode 36 is in dit voorbeeld 2, 1 mm, groter dan de afstand tussen de elektroden (= 1, 5 mm). Dit vermindert de kans op overspringen van elektronen. Figuur 4 toont schematisch een detail van een verder voorbeeld van een elektronenkanon voor een kathodestraalbuis volgens de uitvinding. Dit elektronenkanon bevat een stapeling van 4 elektroden 41,42, 43 en 44 welke ieder bevestigingselementen 41A, 42A, 43A en 44A. hebben.
In bedrijf worden spanningen Vl, respectievelijk V2 aan de elektroden toegevoerd waarbij VI < V2 en V, wordt toegevoerd aan elektroden 41 en 43 en V2 aan elektroden 42 en 44. De breedte van de verbindingselementen is groter voor verbindingselementen 41A en 43A dan voor verbindingselementen 42A en 44A. In dit voorbeeld zijn de breedten 8 mm (41A en 43A) respectievelijk 5 mm (42A en 44A). Bij voorkeur is het verschil in breedte van de verbindingselementen meer dan de afstand tussen de verbindingselementen gezien langs de elektronenbundels.
In een kathodestraalbuis volgens de uitvinding treedt, omdat elektronen niet of met veel kleinere waarschijnlijkheid tussen de verbindingselementen overspringen, beschadiging van het elektronenkanon of contrastverlies op. Een verder
<Desc/Clms Page number 5>
voordeelis dat de afvonkbaarheid van het elektronenkanon toeneemt. Een gebruikelijke stap in het vervaardigen van een elektronenkanon is het afvonken van de elektroden.
Hiertoe worden zeer hoge spanningsverschillen tussen elektroden opgewekt. Als gevolg hiervan wordt overslag tussen elektroden opgewekt. Hierdoor worden bramen en losse deeltjes op de elektroden verwijderd. Overslag tussen de verbindingselementen tijdens het afvonken heeft twee nadelige effecten. Ten eerste treedt geen of minder snel overslag tussen de elektroden op en ten tweede kunnen losse deeltjes worden gecreëerd.
In een kathodestraalbuis volgens de uitvinding is de kans op overslag tussen de verbindingselementen verminderd.
Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding verdere variaties mogelijk zijn.