<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Kleurenbeeldbuis met magnetische afscherming.
De uitvinding heeft betrekking op een kleurenbeeldbuis omvattende een omhulling met een longitudinale as, die een halsgedeelte, een trechtergedeelte en een venstergedeelte omvat een in het halsgedeelte geplaatst elektronenkanon, een beeldscherm met een korte centrale as en een lange centrale as en met een patroon van fosforelementen (bijvoorbeeld in de vorm van lijnen) op het binnenoppervlak van het venstergedeelte een nabij het beeldscherm geplaatst kleurselectiemiddel een aan het trechtervormige gedeelte aangepaste magnetische afscherming met twee aan de lange beeldschermas evenwijdige lange wandgedeelten en twee aan de korte beeldschermas evenwijdige korte wandgedeelten, en met aan het kanonzijdige uiteinde een opening die zich dwars op de longitudinale as uitstrekt en een doorlaatopening voor door het kanon geproduceerde, het beeldscherm aftastende, elektronenbundels vormt.
Onder kleurselectiemiddel wordt hier bijvoorbeeld een van openingen voorziene schaduwmaskerplaat (apertured shadow mask sheet) of een dradenmasker verstaan.
De verhouding tussen de afmeting van de lange centrale as en de afmeting van de korte centrale as van het beeldscherm karakteriseert het beeldformaat.
Het aardmagnetische veld veroorzaakt in een (kleuren-) buiging van de elektronenbanen, die zonder maatregelen zo groot kan zijn, dat de elektronen op een verkeerd fosforelement terecht komen (mislanding) en verkleuring van het beeld ontstaat.
Moderne beeldbuizen zijn voorzien van een inwendige magnetische afscherming om de afwijking van de elektronenbaan tengevolge van het aardmagnetisch veld te beperken. Een volledige afscherming is niet mogelijk vanwege een voor de doorgang van de elektronenbundel noodzakelijke opening. Een door het lateraal aardmagnetische veld veroorzaakte horizontaal gerichte spotverplaatsing geeft alleen in de hoeken kans op verkleuring (N-effect). Uit US 4. is het bekend dat via een
<Desc/Clms Page number 2>
aanvullende maatregel het inwendige restveld zodanig beinvloed kan worden, dat de elektronenbundel toch nog onder de gewenste hoek het masker passeert. Deze maatregel behelst het gebruik van een afscherming met "vertikaal 11 gerichte (in een vlak door de longitudinale as, parallel aan de korte beeldscherm as liggende) sleuven.
Het inwendige restveld wordt hierdoor zodanig beinvloed, dat de spotverplaatsing in horizontale richting vermindert. De sleuven verhogen de magnetische weerstand in de afscherming in horizontale richting, waardoor de spotverplaatsing in vertikale richting toeneemt.
Voor beeldbuizen met in die richting lopende fosforlijnen is dit echter niet van belang omdat dit geen verkleuring geeft.
Een probleem van"vertikaal"gerichte sleuven is, dat de sleuflengte ten behoeve van de mechanische stabiliteit van de afscherming beperkt gehouden dient te worden, waardoor vooral bij grote buizen in de hoeken een onacceptabele spotverplaatsing over blijft. Bij extreem grote buizen met bijvoorbeeld een beelddiagonaal van 41 cm of meer, zoals 80 cm FS ("Flat Square") en 36 inch WS ("Wide Screen") is gepoogd de sleuven maximaal te verlengen, en het daardoor ontstane verlies aan mechanische sterkte te herstellen door het oplassen van steunbandjes van niet ferromagnetisch materiaal. Hierbij treden echter de volgende problemen op
1. de bandjes oplassen is relatief duur,
2. de puntlasjes zijn niet erg betrouwbaar (losraken),
3. olie en vetresten achter de opgelaste bandjes zijn moeilijk te verwijderen (gevaar voor kathode-vergiftiging).
Een doel van de uitvinding is te voorzien in een beeldbuis van de in de aanhef genoemde soort, waarin het aardmagnetisch veld ten minste zo goed wordt afgeschermd als in de bekende beeldbuis, zonder echter op zichzelf de mechanische stabiliteit van de afscherming nadelig te bemvloeden, ook bij grotere buizen met een beelddiagonaal vanaf bijvoorbeeld 41 cm.
Een beeldbuis van de in de aanhef genoemde soort heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dat zich in elk van de lange wandgedeelten van de afscherming ten minste een zich in de lengterichting van de buis tussen de rand van het wandgedeelte en de opening uitstrekkend gebied met een lagere permeabiliteit dan in de rest van het wandgedeelte bevindt.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
De magnetische permeabiliteit van de wand voor lateraal veld kan men in het kader van de uitvinding op verschillende manieren kleiner maken, bijvoorbeeld door - plaatselijk vervormen (met behulp van een center-punch, met behulp van een poederstraalbehandeling of met behulp van bestraling door een laserbundel) in het gebied tussen de opening en de rand - plaatselijk indiffunderen van een voor toepassing in een geëvacueerde ruimte geschikt niet-magnetisch materiaal, zoals aluminium, in het gebied tussen de opening en de rand - plaatselijk niet ontkolend gloeien door bedekking van een deel van het wandoppervlak tijdens het gloeien - onderdrukking van de kristalgroei door plaatselijk zacht gloeien voor de magnetische annealing stap - plaatselijk afkoelen tijdens de magnetische annealing stap.
Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen aan de hand van de tekening worden toegelicht.
Figuur 1 toont een aanzicht van een langsdoorsnede door een kleurenbeeldbuis Figuur 2A tot 2F zijn schematische representaties voor het presenteren van bundelmislandingen op het beeldscherm ten gevolge van het aardveld bij verschillende afschermingen Figuur 3 toont een bovenaanzicht van een van een opening voorziene ijzeren plaat waaruit een afscherming gevormd kan worden Figuur 4 toont een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van een inwendige afscherming Figuur 5 toont een grafiek waarin de anhysterische permeabiliteit zo van een ijzeren plaat, resp. voordat en nadat er Al in is gediffundeerd, is uitgezet.
Figuur 1 toont een kleurenbeeldbuis 1 met een glazen omhulling omvattende een halsgedeelte 2 met een elektronenkanonsysteem 3, een trechtervormig gedeelte 4 waarbinnen een magnetische afscherming 5 is opgesteld, en een
<Desc/Clms Page number 4>
venstergedeelte 6 dat op zijn binnenoppervlak een beeldscherm 7, met een patroon van, in dit geval volgens aan een centrale beeldschermas evenwijdige lijnen gerangschikte fosforen, draagt. Tegenover het beeldscherm 7 is een schaduwmasker 8 geplaatst.
De vorm van de magnetische afscherming 5 in beeldbuis 1 volgt globaal de contouren van het trechtervormige gedeelte.
Moderne beeldbuizen zijn voorzien van een inwendige magnetische afscherming om de afwijking van de elektronenbaan tengevolge van het aardmagnetisch veld te beperken. Een volledige afscherming is niet mogelijk vanwege de voor het doorlaten van de elektronenbundel noodzakelijke (kanonzijdige) opening. Bij lateraal veld veroorzaakt alleen de horizontaal gerichte spotverplaatsing in de hoeken kans op verkleuring (N-effect).
Via een aanvullende maatregel wordt het inwendige restveld zodanig beinvloed, dat de elektronenbundel toch nog onder de gewenste hoek het masker passeert.
Figuur 2a laat een voorbeeld van een in achteraanzicht getoonde afscherming 9 zien waarbij geen restveld korrektie is aangebracht.
In Figuur 2b is de bijbehorende spotverplaatsing in de hoeken weergegeven zoals bij lateraal aardveld optreedt.
In Figuur 2c wordt een afscherming 5 met "vertikaal" gerichte sleuven lOa, 10b getoond. Het inwendige restveld wordt hierdoor zodanig beïnvloed, dat de spotverplaatsing in horizontale richting vermindert. De sleuven verhogen de magnetische weerstand in de afscherming in horizontale richting, waardoor de spotverplaatsing in vertikale richting toeneemt (Figuur 2d). Voor lijnenbuizen is dit niet van belang omdat dit geen verkleuring geeft.
In Figuur 2e is de afscherming 25 volledig magnetisch gedeeld. Hierbij kan zelfs overcompensatie van het N-effect optreden (zie Figuur 2f).
Een probleem van de vertikaal gerichte sleuven is dat de sleuflengte ten behoeve van de mechanische stabiliteit van de afscherming beperkt gehouden dient te worden, waardoor vooral bij grote buizen in de hoeken een onacceptabele spotverplaatsing over blijft. Bij verder verlengen van de sleuven kan de mechanische stabiliteit worden hersteld door het oplassen van steunbandjes van niet-ferromagnetisch materiaal. Hierbij treden echter de eerder genoemde problemen op.
In het kader van de uitvinding worden geen sleuven gemaakt, maar wordt
<Desc/Clms Page number 5>
ten behoeve van de mechanische stabiliteit van de afscherming de magnetische permeabiliteit voor lateraal veld in het gebied van de voornoemde vertikaal gerichte sleuven bijvoorbeeld verkleind door lokale mechanische deformatie en/of lokaal indiffunderen van niet-magnetisch materiaal.
Figuur 3 toont een bovenaanzicht van een van een centrale opening 12 voorziene plaat ijzer 13 waaruit een afscherming 5 (Fig. 1) gevormd kan worden. In gebieden 14, 15 tussen de opening 12 en de tegenoverliggende rand 16 resp. 17 is de magnetische permeabiliteit van het materiaal over een lengte 1 verkleind door een speciale behandeling. Deze behandeling kan uit mechanisch deformeren (bijvoorbeeld met behulp van een center-punch) bestaan, uit deformeren met behulp van een laserbundel, of uit het indiffunderen van niet-magnetisch materiaal (bijvoorbeeld AI).
Figuur 4 toont een perspectivisch aanzicht van een uit de plaat van Fig. 3 gevormde afscherming met een lang wandgedeelte 18, waarvan een transversaal gebied 14 een verlaagde magnetische permeabiliteit heeft om de magnetische weerstand in laterale richting voldoende groot te maken. Bij bekende afschermingen met "verticale" luchtspleten hebben de spleten een breedte van enkele mm afhankelijk van de mate waarin de permeabiliteit verlaagd is zal de breedte van het gebied 14 om voldoende effect te hebben kunnen variëren van een aantal mm tot een aantal cm, en zelfs tot een aanzienlijk deel van de lengte L van de oorspronkelijke plaat. In het laatste geval kan het gaan om breedtes van 5% of 10% of meer van de lengte L van de oorspronkelijke plaat, afhankelijk van de mate waarin de permeabiliteit in het gebied 14 is verlaagd.
Het effect van indiffunderen van Al op de permeabiliteit wordt weergegeven in Figuur 5.
Hierin toont curve I de anhysteretische permeabiliteit h van een plaat ijzer (VK-staal, dikte bijvoorbeeld tussen 0, 05 en 0, 8 mm) (na annalen IA.. op een temperatuur van 750 C) en toont curve n de anhysteretische permeabiliteit/ van een zelfde plaat ijzer (na annalen op een temperatuur van 720 C) waarin in een gebied met een breedte van
4 cm Al is gediffundeerd bij een temperatuur van 600 C. Over het hele gebied van magnetische inductiewaarden B tussen 0 en 1 Tesla zien we een afname van de permeabiliteit optreden. Voor een nog groter effect kan bijvoorbeeld het indiffunderen van Al met een deformatiestap (bijvoorbeeld zandstralen) gecombineerd worden.
Bovenstaande methode maakt het mogelijk om de magnetische permeabiliteit over een groter gebied van waarden te controleren dan mogelijk is in het geval dat spleten in een afscherming worden aangebracht.
<Desc/Clms Page number 6>
In het voorgaande is gerefereerd aan een inwendige afscherming. De uitvinding is daar echter niet toe beperkt en kan ook met voordeel worden toegepast in het geval van een uitwendige magnetische afscherming.