CN106601576B - 一种大口径高分辨率电子枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径高分辨率电子枪，该电子枪包括发射系统、预透镜系统、主透镜系统，所述发射系统、预透镜系统、主透镜系统依次连接，所述主透镜系统设有用于截获电子束边缘的电子的限流膜片，所述预透镜系统与主透镜系统通过零件配合焊接在一起。所述主透镜系统包括聚焦极、阳极组成；聚焦极、阳极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，聚焦极、阳极的轴线与发射系统、预透镜系统同一轴线。通过扩大聚焦极和阳极孔径，在聚焦极上增加限流膜孔，达到减小像差和提高分辨率的目的。

Description

一种大口径高分辨率电子枪

技术领域

本发明属于真空器件技术领域，具体涉及一种大口径高分辨率电子枪。

背景技术

在真空显示管中，由电子枪提供高速电子轰击显示屏上荧光粉，荧光粉发光产生显示。一般要求电子枪发射的电子束打在显示屏上直径小，分辨率高。一把高分辨率电子枪是高分辨率显示管最重要的组成部分。高分辨率电子枪还可用于X射线管，电子显微镜等领域。

发明内容

本发明旨在提供一种大口径高分辨率电子枪结构。电子枪由灯丝、阴极、调制极、加速极、聚焦极、阳极组成。通过扩大聚焦极和阳极孔径，在聚焦极上增加限流膜孔，达到减小像差和提高分辨率的目的。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种大口径高分辨率电子枪，该电子枪包括发射系统、预透镜系统、主透镜系统，所述发射系统、预透镜系统、主透镜系统依次连接，所述主透镜系统设有用于截获电子束边缘的电子的限流膜片，所述预透镜系统与主透镜系统通过零件配合焊接在一起。

所述发射系统包括灯丝和阴极，所述预透镜系统包括调制极、加速极，所述灯丝和阴极连接，灯丝和阴极设置在调制极内部，阴极、调制极、加速极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，灯丝、阴极、调制极同一轴线，所述调制极在轴线位置设有通孔。

所述主透镜系统包括聚焦极、阳极组成；聚焦极、阳极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，聚焦极、阳极的轴线与发射系统、预透镜系统同一轴线。

所述用于截获电子束边缘的电子的限流膜片设置在聚焦极内部，限流膜片的中心孔的轴线与聚焦极、阳极的轴线为同一轴线，所述限流膜片中心孔直径根据最终需要的电子束电流、直径而定，中心孔直径越小，截获电流越大，通过的电子束电流越小，直径越小。优选的，限流膜片中心孔直径为聚焦极的十分之一或五分之一。

所述聚焦极包括基础聚焦极和扩大聚焦极，所述扩大聚焦极的直径是基础聚焦极的2倍，所述限流膜片设置在基础聚焦极和扩大聚焦极的连接处。

所述基础聚焦极和扩大聚焦极的电压不同、聚焦点位置不同。聚焦电压较低时，聚焦点靠近阴极，聚焦电压较高时，聚焦点远离阴极。所述聚焦极工作在高电位，与阳极电位保持比例关系。所述聚焦极和阳极孔径大于聚焦极和阳极之间的距离。所述聚焦极部分与阳极直径方向一致，通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起。电极之间的距离根据真空耐压要求进行设定。

本本发明有益效果：本发明通过在聚焦极内，装有限流膜片，电子束边缘的电子被限流膜片截获，提高分辨率。通过设置限流膜片中心孔越小，截获的电流越多，通过的电流越小，分辨率越高；聚焦极、阳极相邻的聚焦区，孔径扩大，减小系统的像差，提高分辨率，孔径越大，像差越小，分辨率越高。聚焦极工作在较高电位，与阳极电位保持一定的比例关系；聚焦极电压不同。聚焦点位置不同，达到减小像差和提高分辨率的目的。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的灯丝、阴极、调制极、加速极组成的预聚焦系统；

图2是本发明实施例1的聚焦极、阳极组成的主透镜系统；

图3是本发明实施例2的聚焦极、阳极组成的主透镜系统；

图4是电子枪结构整体图。

图中标记为：

1、灯丝；2、调制极；3、阴极；4、加速极；5、聚焦极1；6、玻杆；7、连接销钉；8、聚焦极2；9、阳极；10、限流膜片；11、玻杆；12、连接销钉；13、芯柱。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明一种大口径高分辨率电子枪，该电子枪包括发射系统、预透镜系统、主透镜系统，发射系统、预透镜系统、主透镜系统依次连接，主透镜系统设有用于截获电子束边缘的电子的限流膜片，预透镜系统与主透镜系统通过零件配合焊接在一起。发射系统包括灯丝和阴极，预透镜系统包括调制极、加速极，灯丝和阴极连接，灯丝和阴极设置在调制极内部，阴极、调制极、加速极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，灯丝、阴极、调制极同一轴线，调制极在轴线位置设有通孔；主透镜系统包括聚焦极、阳极组成；聚焦极、阳极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，聚焦极、阳极的轴线与发射系统、预透镜系统同一轴线。用于截获电子束边缘的电子的限流膜片设置在聚焦极内部，限流膜片的中心孔的轴线与聚焦极、阳极的轴线为同一轴线，限流膜片中心孔直径为聚焦极的十分之一或五分之一。聚焦极包括基础聚焦极和扩大聚焦极，扩大聚焦极的直径是基础聚焦极的2倍，限流膜片设置在基础聚焦极和扩大聚焦极的连接处。基础聚焦极和扩大聚焦极的电压不同、聚焦点位置不同。聚焦电压较低时，聚焦点靠近阴极，聚焦电压较高时，聚焦点远离阴极。聚焦极工作在高电位，与阳极电位保持比例关系。聚焦极和阳极孔径大于聚焦极和阳极之间的距离。聚焦极部分装在阳极孔内，通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起。电极之间的距离根据真空耐压要求进行设定。阴极、调制极、加速极由零件和工装保证装配尺寸、精度，通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起；聚焦极、阳极组成主透镜系统；聚焦极、阳极由零件和工装保证装配尺寸、精度；通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起；阴极、调制极、加速极组成的预聚焦系统与聚焦极、阳极组成主透镜系统通过零件配合焊接在一起，通过零件和工装保证尺寸、精度；在聚焦极内，装有限流膜片，电子束边缘的电子被限流膜片截获，可以进一步提高分辨率。限流膜片中心孔越小，截获的电流越多，通过的电流越小，分辨率越高；聚焦极、阳极相邻的聚焦区，孔径扩大，减小系统的像差，提高分辨率，孔径越大，像差越小，分辨率越高。聚焦极工作在较高电位，与阳极电位保持一定的比例关系；聚焦极电压不同。聚焦点位置不同。聚焦电压较低时，聚焦点近(靠近阴极)，聚焦电压较高时，聚焦点远(远离阴极)；为防止外电场的干扰，聚焦极、阳极孔径应远大于两者之间的距离；如图2所示，或设计成聚焦极部分装在阳极孔内，如图3所示；各电极之间的距离应保证真空耐压要求；各电极材料应使用无磁性、真空性能良好的金属材料，通常使用无磁不锈钢。

实施例1

如图1、图2、图4所示，阴极、调制极、加速极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，组成预聚焦透镜系统，聚焦极、阳极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，组成预聚焦透镜系统；阴极、调制极、加速极组成的预聚焦系统与聚焦极、阳极组成主透镜系统通过零件配合焊接在一起；必要时在聚焦极内，装有限流膜片，可以进一步提高分辨率。最后装芯柱和灯丝，组成完整的电子枪。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于阳极孔更大，并部分套在聚焦极外面，如图3所示，这样可以更好地防止外电场的干扰。

当然，本发明除了上述2个实施例的情况外，只要采用上述通过增加电极孔径的技术方案均属于本发明的保护范围。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大口径高分辨率电子枪，该电子枪包括发射系统、预透镜系统、主透镜系统，所述发射系统、预透镜系统、主透镜系统依次连接，其特征在于，所述主透镜系统设有用于截获电子束边缘的电子的限流膜片，所述预透镜系统与主透镜系统通过零件配合焊接在一起；所述主透镜系统包括聚焦极、阳极；聚焦极、阳极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，聚焦极、阳极的轴线与发射系统、预透镜系统同一轴线；所述聚焦极和阳极孔径大于聚焦极和阳极之间的距离。

2.根据权利要求1所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于，所述发射系统包括灯丝和阴极，所述预透镜系统包括调制极、加速极，所述灯丝和阴极连接，灯丝和阴极设置在调制极内部，阴极、调制极、加速极通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起，灯丝、阴极、调制极同一轴线，所述调制极在轴线位置设有通孔。

3.根据权利要求1所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于，所述用于截获电子束边缘的电子的限流膜片设置在聚焦极内部，限流膜片的中心孔的轴线与聚焦极、阳极的轴线为同一轴线，所述限流膜片中心孔直径为聚焦极的十分之一或五分之一。

4.根据权利要求3所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于：所述聚焦极包括基础聚焦极和扩大聚焦极，所述扩大聚焦极的直径是基础聚焦极的2倍，所述限流膜片设置在基础聚焦极和扩大聚焦极的连接处。

5.根据权利要求4所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于：所述基础聚焦极和扩大聚焦极的电压不同、聚焦点位置不同，聚焦电压较低时，聚焦点靠近阴极，聚焦电压较高时，聚焦点远离阴极。

6.根据权利要求1所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于：所述聚焦极工作在高电位，与阳极电位保持比例关系。

7.根据权利要求1所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于：所述聚焦极部分与阳极直径方向一致，通过玻封焊与玻璃芯杆焊接在一起。

8.根据权利要求1所述大口径高分辨率电子枪，其特征在于：聚焦极与阳极之间的距离根据真空耐压要求进行设定。