CN1219748A - 阴极射线管的电子枪 - Google Patents

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grid electrode
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朴仁奎
金裕璇
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J29/48—Electron guns
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

一种阴极射线管的电子枪,包括三极部分,其由阴极、第一栅极和第二栅极构成,第一和第二栅极均有束导孔,第一栅极的束导孔大于第二栅极的束导孔,第一栅极的孔部比第二栅极的孔部厚,第一栅极与第二栅极之间的距离是阴极与第一栅极之间的距离的两倍或三倍。

Description

阴极射线管的电子枪
本发明涉及一种阴极射线管(CRT)的电子枪，特别是涉及一种具有由阴极、第一栅极和第二栅极构成三极部分的阴极射线管电子枪。
一般所设计的阴极射线管是从外部接收图像信号，根据该信号由电子枪发射的电子束激发涂在屏幕上的荧光粉物，使玻璃屏幕上再现原始图像。
电子枪包括由阴极、第一和第二栅极构成的三极部分，以及其它聚焦极和加速极，各电极部件于阴极中心线处具有束导孔。
由阴极发射出的热电子穿过第一和第二电极，并形成电子束，然后，通过聚焦和加速电极使电子束聚焦及加速，以此落在荧屏上。
电子枪三极部分对截止电压特性和电流密度分布有关键性影响，那就是，电子枪的电子束发射效率是由三极部分的几何结构以及对其施加的电压来确定。
在三极单元中，第一栅极孔的尺寸和厚度、阴极和第一栅极之间的距离、第一和第二栅极之间的距离，对发射电子束的效率均有很大的影响，尤其是，第一栅极孔的尺寸减小时，发射电子束的效率就会较低。
图3为现有电子枪主要部件的剖视图，如图3所示，电子枪具有三极部分，它由阴极24、第一栅极20和第二栅极22组成，电极部件20,22上分别具有束导孔20a,22a。第一栅极20的孔20a的直径通常小于或等于第二栅极22的孔22a的直径。
然而，在这种情况下，当加到阴极24的驱动电压有变化时，电子束发射半径易随之变化，当电子束穿过荫罩(未显示)而半径发生很大变化时，易于与相邻的电子束干涉，并且产生所谓莫尔条纹现象，其结果是在再现的图形影像中会出现杂乱的图案。
为了克服上述缺陷，日本专利公开特许公报中，昭和63-266736披露了一种电子枪，其第一栅极的束导孔大于第二栅极的束导孔，充分增加其孔的厚度，以此保持良好的截止电压特性。
然而，上述技术中，增加第一栅极束导孔部的厚度难于防止电子束大小随阴极驱动电压变化而变化，也就是，因为加在第二栅极的电压不能有效地到达阴极电子发射区，第一栅极厚度增加时，发射半径或电子束的电流密度减小，由此，当阴极驱动电压变化而在屏幕上出现各种图案时，电子束大小因电流密度弱而出现很大变化，其结果，电子束带有无规则大小的亮点落在屏幕上。
本发明的目的在于提供一种以高电流密度将均匀的亮点落在屏幕上的CRT电子枪。
为了完成本发明的这个目的以及其它目的，本发明CRT的电子枪包括由阴极、第一栅极和第二栅极构成的三极部分，第一和第二栅极都有束导孔，第一栅极的束导孔大于第二栅极束导孔，第一栅极的孔部深度比第二栅极的深，第一栅极与第二栅极的间距是阴极与第一栅极的间距的两倍或三倍。
通过结合下例附图进行的详细描述，本发明将更完整易懂，其优点更显而易见，其中：
图1为带有根据本发明优选实施例的电子枪的CRT的剖视图；
图2为图1电子枪的剖视图；
图3为现有CRT的电子枪剖视图。
详细参见本发明的优选实施例，并结合附图进行说明。
图1为CRT电子枪1的剖视图和图2为图1中电子枪1主要部件的横向剖视图。
如图1所示，CRT是包括一具有荧光屏3的面板5，一具有颈部7的锥体11，以及一环绕在锥体11外围的偏转线圈9，电子枪1安装在颈部7内。
电子枪1由具有阴极10a、第一栅极12a、第二栅极14a的三极部分及聚焦极16a、加速极18a组成。
在运行过程中，阴极10a加热，发射热电子，该热电子穿过第一和第二栅极12a,14a，形成电子束15，然后，该电子束15聚焦和加速，穿过聚焦极16a和加速极18a，落在荧光屏3上。
随着各种CRT的发展，需求高分辨率和高亮度的显示特性将是普遍的，为了满足这种需求，电子束15将以高电流密度通过最适当的光点尺寸落在荧光屏3上。
电子束电流密度j(r)由下列公式确定，
j(r)=cE0 3/2/d1/2×(1-r2/r0 2)3/2    (1)其中，c是常数，E0是阴极中间的电场强度，d是阴极与第二栅极之间的距离，r0是阴极电子束发射半径，r是相对于阴极中间的半径。
从上述公式可知，电子发射半径r0减小，电流密度j变小。
因此，为了加强电流密度j，电子束发射半径r0将很大，其由下列公式给出：
r0=R(Vco-Vc)/(Vco+aVc)1/2    (2)R是第一栅极孔的半径，Vco是阴极的截止电压，Vc是加在阴极上的电压，a是常数。
阴极截止电压Vco由下列公式给出：
Vco=k(D3/G1t×G1G2×KG1)×EC2    (3)k是常数，D是第一栅极孔的直径，G1t是第一栅极孔部的厚度，G1G2是第一和第二栅极之间的距离，KG1是阴极与第一栅极之间的距离，EC2是加在第二栅极上的电压。
从上述公式(2)(3)可容易得知，当第一栅极12a孔的尺寸变大时，电子束发射半径加大，而第一栅极12a的孔部变薄，另外，将阴极10a和第一栅极12a之间的距离以及第一和第二栅极12a,14a之间的距离确定得相对宽些，增加电子发射相对半径，那就是，各部件之间存在最佳关系以确定适当的电子束发射半径。
如图2中，在优选实施例中，第一栅极12a孔的尺寸大于第二栅极14a孔，然而，第一和第二栅极12a,14a之间的距离是阴极10a和第一栅极12a之间的距离的两倍或三倍，由于这种几何结构，电子束15在聚焦极16a前面交叉，而在主透镜球面像差的影响下并未下落，由此以大小最为适当的亮点落在荧光屏3上。
优选地，电子束的交叉点在第一和第二栅极12a和14a之间形成，
另外，第一栅极12a的孔部厚度t1最好比第二栅极14a的孔部厚度t2薄，厚度t1优选地定为小于0.1mm。
由于上述电子枪1的结构，阴极10a的截止电压特性始终保持均匀，并加到第二栅极14a的电压不断地影响阴极10a电子发射区，由此获得一适当的电子束发射半径，并防止产生电子束大小的不利变化。
如上所述，本发明电子枪的几何结构，能防止电子束的不利的变化，并产生具有高电流密度的最佳光束亮点尺寸。而且，对于第一栅极具有相对较薄的孔部厚度，可使其容易制造，成本较低。
很显然，本领域技术人员对本发明CRT电子枪在不超出本发明的精神和范围时所做的各种修正和变化，均包括在所附的权利要求中。

Claims (1)

1．一种阴极射线管的电子枪，包括：三极部分，它由阴极、第一栅极和第二栅极组成，该第一栅极和第二栅极均有束导孔；其特征在于，第一栅极的束导孔大于第二栅极的束导孔，第一栅极的孔部比第二栅极的孔部厚，第一栅极与第二栅极之间的距离是阴极与第一栅极之间的距离的两倍或三倍。
CN98120803A 1997-12-10 1998-09-30 阴极射线管的电子枪 Pending CN1219748A (zh)

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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication