CN1004241B - 阴极射线管用偏转装置 - Google Patents

Abstract

产生用于偏转电子束的磁场的偏转装置（２１），它包括一柱形模（２３），一安排在上述模中的水平偏转线圈（２２），附在模的外部的磁心（２４），绕在上述磁心上的竖直偏转线转圈（２５），插在模和竖直偏转线圈之间的用于修正偏转场的分布的磁部件装置（２６）。偏转装置还进一步包括一涂覆在模竖直线圈和磁部件装置的至少一部分表面上用于热耗散的一多孔陶瓷层（２７）、（３０）、（３１）。

Description

阴极射线管用偏转装置

本发明涉及使用于阴极射线管中的偏转装置，更具体地说，涉及一种适用于高频偏转的偏转装置。

应用于诸如彩色阴极射线管中的水平偏转频率通常为15.75KHZ。然而，在要求具有高分辨率和改善的视象清晰度特性的的那些阴极射线管诸如显像管中，更为普遍遇到的情况是要求使用更高的水平偏转频率，比如，25KHZ和31KHZ。更有甚者，在用计算机进行技术设计或生产控制的计算机辅助设计和计算机辅助生产的应用中，所使用的一些显像管的水平偏转频率为64KHZ。

当偏转装置以上述高水平偏转频率工作时，将产生下述问题。

特别是，水平磁场在构成偏转装置的磁心和偏转线圈中产生涡流，这些涡流会发热。

比如，如图7中所示的曲线A描绘水平偏转频率相对于温度上升的关系。从该曲线可见，当上述用于14英寸90°偏转显像管的显像装置以通常的水平偏转频率工作时，磁心温度的上升△T约为20℃。然而，当它以64KHZ的频率工作时，该△T约为70℃。聚丙烯模的防止可能会产生变形的温度约为105℃，当使用于14英寸90°偏转显像管的偏转装置在周围温度为50℃的空气中以64KHZ工作时，磁心的温度如图7中所示，上升70℃左右，因此，它周围的温度，亦即模的温度将达120℃。这使得聚丙烯模产生变形。从功能和可靠性角度来看，这是一个严重的问题。诚然，这（个问题）可通过使用一种具有更高的热阻材料而加以克服，但这将导致材料成本的极大提高和/或需要更高的机械加工精度。从批量生产的角度来看这是极其不利的。日本专利申请公开号第59-186239公开一种方法，即使用里兹导线（Litz wire）减少偏转线圈的寄生电容，从而降低由于涡流损耗所产生的温度上升。但是单独使用这一方法还尚未能证实能否足够减少热量的产生。

在上述情形中，线圈中产生的热量可以减少，但磁心中产生的热量以及附在磁心和模之间以便调整偏转场的磁部件中的热量却不能加以限制。该磁部件由于在其中使用一块矽钢片而具有较低的电阻。由于偏转频率较高这低电阻致使磁部件中涡流增加。

本发明的一个目的在于提供一种稳定的偏转装置，即使工作在高水平偏转频率时，其热的放出也很小。

根据本发明，阴极射线管用偏转装置包括含有一用于在管中水平地和垂直地偏转电子束的外表面的偏转装置，和至少涂覆在外表面

一部分上用于增加有效表面面积和加快装置热耗散速度的热耗散手段。

典型的热耗散手段包括一多孔陶瓷层，该陶瓷层具有的热耗散较之组成偏转装置的部件的热耗散要大。

部件表面上陶瓷层部件具有的比表面积约为部件本身的平面面积的50倍，因而具有良好的热耗散性能。因此它限制了磁部件的温度上升，尤其是温度上升较高的部件，如磁板。

下面将参考附图对本发明的最佳实施例举例予以阐述，其中，

图1是本发明的一个实施例的部分剖视图;

图2是图1所示的偏转装置的放大的部分剖视图;

图3是图1中所示的偏转装置的磁部件和陶瓷层的剖视图;

图4是本发明的另一个实施例的磁心和陶瓷层的剖视图;

图5是本发明的另一个实施例的部分剖视图;

图6是用于说明本发明的多孔陶瓷层厚度对磁部件温度的上升的一根曲线;

图7为本发明和现有技术装置的水平偏转频率对相应的磁部件温度上升的曲线。

下面将结合图1至图3对本发明的一个实施例进行阐述。

一个彩色阴极射线管（11）具有一真空的玻璃外壳（12），玻璃外壳（12）内部有一块面板（13），在其上面沉淀以荧光屏（14）;荧光屏（14）受电子束（18）激发发射红、绿、蓝三色光;一玻锥（15）从面板（13）处延伸，颈部（16）从玻锥（15）延伸;内电极（17）涂覆在玻锥（15）内壁上，一电子枪装置（19）安装在颈部（16）;电子枪装置（19）产生三束电子束（18）;面对荧光屏（14）再装有一块荫罩板（20）。

颈部（16）的外面装有一个偏转装置（21）;偏转装置（21）在电子束（18）的路径上产生水平和垂直偏转场以便使电子束偏转;电子束以扫描的方式通过荫罩板（20）照射在荧光屏（13）上。

偏转装置（21）包括一鞍形水平偏向线圈（22），一个由诸如聚丙烯的合成树脂制成的圆锥体模（23），它的内部有一个水平偏转线圈（22）;具有两个形状对称的半爿的包绕着模（23）外面的铁心（24）;一个绕在铁心（24）上的螺线形垂直偏转线圈（25）。

一个具有一对相互对称安排的磁片的磁部件（26）插在模（23）的外面和垂直偏转线圈（25）的内部之间;磁部件（26）将垂直场修正为桶形分布。图3中所示的磁部件（26）是矽钢片做的，多孔陶瓷层（27）形成在它的表面。多孔陶瓷层（27）是通过涂覆下述一种锆和硅的醇盐化合物的悬胶液如ZrSi（OC₄H₉）₄，包含锆石（ZrSiO₄）作为一种填料而形成的。陶瓷层（27）用喷涂法形成并产生一个约10微米厚的涂层，随后进行热处理。

涂层的典型成分如下

锆石：500gr

锆和硅的醇盐化合物：100gr

异丙醇：400gr

对于涂覆悬胶液，喷涂法最为适宜。在此情形中，如果悬胶液从20cm至30cm的距离处以大约3kg/cm²的喷涂压力喷涂的话，则大约10微米的厚度约在3秒钟内形成。涂上锆和硅的醇盐化合物之后，通过在70℃或更高温度的空气中加热磁部件，可得到如图3所示的多孔陶瓷层（27）。在这些条件下，涂在磁部件（26）上的硅和锆的醇盐化合物由空气的水汽水解。结果，通过醇盐的缩聚反应形成一层薄膜，从而产生含有硅和锆的金属氧化物，即一层多孔陶瓷层。应该指出，尽管在上例中加热是在涂上悬胶液之后进行的，但也可能取消随后的热处理步骤以缩短生产时间。这可通过一边涂悬胶液、一边加热至70℃或更高温度的方法得以实现。同样已经证实，只要磁部件（26）的表面在涂含有醇盐化合物的悬胶液时用红外线辐射，则即使在室温下，而不必在70℃或更高的温度下便能获得充分的水解度。这应归功于该硅和锆的醇盐化合物在红外区内对电磁辐射所具有的良好的吸收特性。同样，也可以在涂完之后进行红外辐射。

当一个14英寸90°偏转显像管工作时，发明人对应用本发明的偏转装置的磁部件的温度上升情况进行详细的研究。

研究结果如图6所示。横坐标轴表示含有硅和锆的金属氧化物的多孔陶瓷层（27）的厚度。纵轴表示当磁板（26）工作时的温度上升。温度上升是以没有形成陶瓷层的情形下作为标准而计算得出的相对值来表示的。从图6的曲线C可明显看到磁部件温度的上升受到磁部件表面的多孔陶瓷层的限制。结果，如图7的曲线B所示，本实施例的磁部件的温度的上升在64KHZ的偏转频率时被降低至最高为50℃的极限，温度是用热电偶插在磁板表面和陶瓷层之间而测得的。这是因为陶瓷层极大地提高了热耗散，磁板表面上形成的多孔陶瓷层的比表面面积大约为磁部件比表面面积的50倍，换言之，多孔陶瓷层的有效表面积约为磁板自身表面积的50倍。比表面面积是通过计算被吸收的低压氮气量的BET的方法而测得的。

从图6中可见，当多孔陶瓷层的厚度大于10微米时，多孔陶瓷层的温度控制效应就饱和。我们确信，当多孔陶瓷层变得越厚时，那些接近磁部件表面的部分，即多孔陶瓷层的里面部分，对热耗散不起多大作用。对热耗散的主要作用来自多孔陶瓷层的那些接近外表面的部分。本发明的实施例中的陶瓷层具有良好的电绝缘性能并且是无磁性的，因而，对偏转装置本身磁体部分无任何效应。此外，由于含有硅和锆的金属氧化物的多孔陶瓷层可低温烧结，故在对多孔陶瓷层施加烧结温度时丝毫不会有改变磁部件磁性能之危险。从工业批量生产的角度考虑，这也是一大优点。如上所述，在偏转线圈所包含的部件中，磁部件由于高偏转频率，故其在所有部件中承受的温度升高为最，因而，在这样一块磁部件的表面涂覆多孔陶瓷层有效地减少其中产生的热量。此外，其他部件使用多孔陶瓷层可进一步提高热耗散的速度。也包括一个作为其他部件之一的磁场调整部件，该部件装在偏转器上并利用偏转线圈的漏磁通量（leakag flux）来控制偏转场的分布（参见美国专利4，257，028）。

参见图4，在本发明的另一实施例中，多孔陶瓷层（30）沉淀在周围绕有垂直偏向线圈（25）的磁心（24）的表面上。由于多孔陶瓷层（30）显著地增加磁心（24）的表面积，因而，磁心（24）的热耗散得到提高而装置的温度上升却得以降低。

尽管多孔陶瓷层的颜色大体上为白色，却较之黑色的铁心具有相对较高的热辐射性能。

如图5所示的本发明的另一个实施例具有一个合成树脂模（23），在其表面上沉淀上一层多孔陶瓷层（31）。

陶瓷层（31）有效地冷却模（23）从而遏制了模的温度上升。多孔陶瓷层（31）可通过用砂纸或喷砂等方法使表面粗糙从而牢固地附在该表面上。

此外，多孔陶瓷层还可涂在其他部件上，诸如水平偏转线圈和垂直偏转线圈。涂层还可加在构成偏转装置的许多部件上以便进一步增强冷却效果。部件的表面在涂覆前可使之粗糙。无心型线圈亦可用作为垂直偏转线圈。

如上所述，根据本发明，可以获得一个高可靠性的偏转装置，其中，即使在高水平偏转频率时，偏转装置部件上的热量会较快地耗散。

Claims (5)

1、阴极射线管用偏转装置（21）包括用于在管（11）中水平地和垂直地偏转电子束（18）的外表面的偏转手段（22，23，24，25）其特征在于，所述偏转装置包括至少覆在所述外表面的一部分上的用于增加有效表面积和提高装置的热耗散速度的多孔陶瓷层（27，30，31）。

2、根据权利要求2所述的偏转装置，还包括一柱体形模包围着上述偏转装置，其中，偏转手段包括一个水平偏向线圈，一个垂直偏向线圈，处于垂直偏转线圈和模之间的用于修正偏转场的分布的磁部件装置，多孔陶瓷层涂在磁部件装置上。

3、根据权利要求1所述的偏转装置，其中，偏转手段还包括一包围着模的并具有外表面含有一层多孔陶瓷层的磁心。

4、根据权利要求1所述的偏转装置，其中，所述模还包括一多孔陶瓷层涂层。

5、根据权利要求2所述的偏转装置，其中，所述陶瓷层包括硅和锆的金属氧化物。