CN1399302A - 阴极射线管 - Google Patents
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Abstract
一种阴极射线管，其具有：屏面，其具有由涂覆在其内表面上的荧光材料形成的荧光膜；阴极，其安装在屏面上且生成电子束；电子束控制器，其用于控制与偏转电子束以射击荧光膜；以及后部玻璃，其固定到屏面上且密封使得阴极与电子束控制器都安装在内，其中屏面玻璃最小厚度与屏面裙边部分最小厚度的比值小于1.0。通过控制屏面玻璃、屏面裙边部分以及后部玻璃的厚度，减小了阴极射线管的总深度且使阴极射线管的重量最小化。此外，作用到屏面玻璃与后部玻璃的大气压力均匀分布到屏面玻璃、后部玻璃以及裙边部分，由此应付形变。
Description
发明领域
本发明涉及一种阴极射线管，且尤其涉及这样一种阴极射线管，其能够通过控制屏面玻璃、屏面裙边部分、以及背部玻璃的厚度来缩短阴极射线管的全长，减小阴极射线管的重量以及缓冲大气压力。
背景技术
如图1所示，传统的平面阴极射线管包括：屏面玻璃1，其内表面上涂覆有荧光材料；漏斗玻璃5，其粘接在屏面玻璃1的后面；荫罩2，其以一定间距安装在屏面玻璃1的内侧，且其具有多个电子束穿过孔；电子枪3，其密封于漏斗玻璃5的颈部内且发射电子束；以及偏转轭4，其用于偏转电子枪发射的电子束。
屏面玻璃1具有最小间距以便电子束能够精确地照亮屏幕，且其保持高真空状态以预防其它粒子的碰撞。为了减小电场对电子束的影响，在屏面玻璃内涂覆石墨。
在上述构造的阴极射线管中，阴极氧化物电子被激活且发射，并且经数kV加速电极加速后激发荧光材料的电子，从而发出光。在这点上，大约75～80％的电子被荫罩2遮挡且只有剩余的电子到达屏幕。
此时，对于荫罩2遮挡的电子，其电子动能大部分转化为热能，而剩余的电子的动能转化为电磁波之类。
阴极射线管使用电子作为能源且通过使用偏转轭4在屏幕上显示信息，阴极射线管需要一个壳体构造，用于获得电子运动的空间。该壳体构造由绝缘材料制成，能够耐大气气压，与电子碰撞时有一点漏气，应是透明的且物理化学性能稳定，即使在370～450℃的温度过程中也应具有稳定的物理化学性能。
因此，多数阴极射线管的壳体构造由玻璃制成，该材料满足上述条件。
但是，由于传统的阴极射线管只有一个用于在屏幕上显示信息的能源且只利用了一个偏转轭4，所以难于实现上述一定水平的偏转灵敏度。
因此，为了在屏幕上精确显示信息，需要相对较大的由屏面玻璃1与漏斗玻璃5组接得到的内部空间。
为了预防由大气气压作用与应力出现导致的变形与损坏，考虑到获取一个具有真空强度的空间和顶部，屏面玻璃1应具有一定的厚度，且漏斗玻璃5具有光滑的曲面形式。
假如屏面玻璃1与漏斗玻璃5封接的宽度区域的厚度比屏面玻璃1的厚度小，则在整体上，漏斗玻璃5的厚度小于屏面玻璃1的厚度。
在具有上述结构的阴极射线管中，即使屏面玻璃1承受到一个大气气压作用的垂直力，该力也会传递到漏斗玻璃5，且传递到漏斗玻璃5的该力以半球的形式分布作用到漏斗玻璃5，由此预防了屏面玻璃1的变形。
图4A与4B是显示屏面玻璃1最小厚度与屏面玻璃1裙边部分最小厚度的比值的坐标图，其中图4A显示了屏幕宽长比为4∶3的阴极射线管，而图4B显示了屏幕宽长比为16∶9的阴极射线管。
如图4A与4B所示，尺寸大于8英寸时，屏面玻璃1最小厚度与屏面玻璃1裙边部分最小厚度的比值大约为1.15，而这个比值对于平面型阴极射线管有所增大。
但是，这样一种阴极射线管由于曲面的漏斗玻璃5而具有较大的体积并且内部结构非常复杂。
因此，一种解决该问题的方法是，用后部玻璃6替换如图2所示的漏斗玻璃5来构成平面型阴极射线管，以减小前面的长度。
如图3所示，平面型阴极射线管包括：阴极8，其位于屏面1玻璃与后部玻璃6之间且产生电子束；电极9，其用于在阴极8整个表面上发射电子束；控制电极10，其用于控制电子束；两个电极11与12，它们用于聚焦电子束；水平偏转电极13以及垂直偏转电极15，它们用于偏转电子束。
附图标记7表示后部电极而14表示G屏蔽。
平面型阴极射线管采用被动驱动的偏转方法，其中屏面玻璃1、后部玻璃6以及裙边部分1a具有同样的厚度。
但是，在这个方面，大气压力施加的所有的力作用到裙边部分1a，且在阴极射线管具有较短深度的情形下，裙边部分1a对力的分散就存在一个局限，力会导致裙边部分1a部分地或严重地变形，且在最坏的情形下，裙边部分1a被破坏掉。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种阴极射线管，其能够通过控制屏面玻璃、屏面裙边部分以及后部玻璃的厚度、使阴极射线管重量最小化、以及缓冲大气压力来减小阴极射线管的总深度。
为了实现这些以及其它的优点，且依照在此具体表达和概括描述的本发明的发明目的，提供了一种阴极射线管，其具有：屏面玻璃，其具有荧光材料涂覆在其内表面上形成的荧光膜；阴极，其安装在屏面上且生成电子束；电子束控制器，其用于控制和偏转电子束以射击荧光膜；以及后部玻璃，其固定到屏面上且密封使得阴极与电子束控制器都安装在内，其中屏面玻璃最小厚度与屏面裙边部分最小厚度的比值小于1.0，后部玻璃最小厚度与屏面裙边部分最小厚度的比值小于1.0，并且屏面裙边部分的厚度、屏面玻璃的厚度、以及后部玻璃的厚度满足下面的公式(1)：
本发明阴极射线管的总深度小于200mm且屏面对角线长度大于8英寸。
通过下面结合附图对本发明的详细描述，前述的以及其它的本发明的目的、特征、方面以及优点将变得更加清楚。
附图的简要描述
结合附图提供对本发明的进一步解释，且附图溶入并构成本说明书的一部分，图解说明本发明的实施例且结合文字说明用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是显示依照传统技术的阴极射线管的结构的视图；
图2是显示依照传统技术的平面型阴极射线管的屏面玻璃与后部玻璃的视图；
图3是显示依照传统技术的平面型阴极射线管的内部结构的视图；
图4A是显示屏面玻璃最小厚度与裙边部分最小厚度的比值的坐标图；
图4B是显示屏面玻璃最小厚度与裙边部分最小厚度的比值的坐标图；
图5A显示了针对屏面玻璃厚度变化的应力集中分布变化；
图5B显示了针对后部玻璃厚度变化的应力集中分布变化；
图5C显示了针对裙边部分厚度变化的应力集中分布变化；
图6是显示应力分布关于屏面玻璃最小厚度×后部玻璃最小厚度/裙边部分最小厚度2的坐标图；
图7是显示应力与体积关于屏面玻璃最小厚度×后部玻璃最小厚度/裙边部分最小厚度2的坐标图。
优选实施例详细描述
现在将参照附图来详细说明本发明的优选实施例。
为了避免重复描述，那些与现有技术相同的部分将使用相同的附图标记，省略了关于它的说明。
本发明阴极射线管的壳体结构总深度减小了，其中形成屏幕的涂覆有荧光材料的屏面玻璃1位于最前部，且用于控制电子束的各个部分以及用于产生电子束的阴极8都位于其中。
后部玻璃6位于最后部，用于支撑所有的器件，并且裙边部分1a定位在屏面玻璃1与后部玻璃6之间以连接它们。
屏面玻璃1、后部玻璃6以及裙边部分1a都是玻璃制成的。裙边部分1a的最小厚度小于屏面玻璃的最小厚度以及后部玻璃的最小厚度。
在具有较短总深度的阴极射线管中，大气气压导致的作用在屏面玻璃1与后部玻璃6的外部表面上的应力，集中应力作用到连接在屏面玻璃1与后部玻璃6的裙边部分1a。
应力集中区域依据屏面玻璃1与后部玻璃6的厚度改变而变化。
如图5A所示，假如屏面玻璃1的厚度较薄，则应力集中在邻接裙边部分1a的屏面玻璃1上，且因此，在该区域出现较大变形。既然这样，假如屏面玻璃1厚度较厚，则应力集中移向裙边部分1a。
如图5B所示，假如后部玻璃6的厚度较薄，则应力集中在裙边部分1a与后部玻璃6相接的区域，且因此，该区域变形。
在这个时候，假如后部玻璃6的厚度变厚，则应力集中移向裙边部分1a。
此时，如图5C所示，假如裙边部分1a的厚度较薄，则应力集中在裙边部分1a。假如裙边部分1a的厚度较厚，则应力集中移向屏面玻璃1或后部玻璃6。
裙边部分1a的厚度依据阴极射线管的尺寸大小以及总深度而改变。总之，假如裙边部分1a的厚度大于屏面玻璃1以及后部玻璃6的厚度，则可在减小该装置质量时减小应力集中。
因此，本发明的阴极射线管的设计满足下面的公式(2)：
例如，具有较短总深度的20V阴极射线管的设计规格结果表明，当屏面玻璃1的厚度是15mm、后部玻璃6的厚度是16.5mm且裙边部分1a的厚度是18mm时，阴极射线管能够具有很轻的重量且具有很小的应力变形。
图6是显示应力分布关于屏面玻璃最小厚度×后部玻璃最小厚度/裙边部分最小厚度2的坐标图。
第一组的裙边部分厚度为13mm，第二组的裙边部分厚度为15mm，而第三组的裙边部分厚度为17mm与19mm的混合。
如图中所标示，当屏面玻璃1最小厚度×后部玻璃6最小厚度/裙边部分1a最小厚度2的值变大时，体积与施加应力相比变得更大。
因此，假定优选的阴极射线管临界应力值是12Mpa，通过考虑图6中满足实际规格的第三组可以得到下面的公式(3)。
0.7≤ζ≤1.1 ----------------(3)
在上述公式中，ζ是(屏面玻璃最小厚度×后部玻璃最小厚度)/裙边部分最小厚度2。
假如屏面玻璃1的厚度是15mm、后部玻璃6的厚度是16.5mm且裙边部分1a的厚度是18mm，则(屏面玻璃1最小厚度×后部玻璃6最小厚度)/裙边部分1a最小厚度2的值是0.764，其满足上述公式。
如图6中所标示的那样，各种规格并不总是满足上述公式，且该公式是满足优化设计值的关系公式，其考虑到了使质量与针对裙边部分1a厚度的应力满足与应力对抗的实际情形要求。
图7是显示ζ满足优选范围时应力与体积的情形的坐标图。
在图7中，水平轴是ζ，而垂直轴表示得是施加到玻璃上的最大主应力与体积相乘然后除以100的值。
如图7所示，为了使ζ满足优选范围，那即，0.7≤ζ≤1.1，施加到玻璃的应力与体积都应当较小。
因此，在屏面1玻璃的最小厚度与裙边部分1a的最小厚度之间比值小于1的结构情况下，当减小应力与体积时可以提供一种满足范围0.7≤ζ≤1.1的有效壳体结构。
就象描述的那样，本发明的阴极射线管具有下述优点。
就是，通过控制屏面玻璃1、屏面裙边部分1a以及后部玻璃6的厚度，阴极射线管的总长度减小了且阴极射线管的重量实现了最小化。
此外，施加到屏面玻璃1与后部玻璃6的大气气压均匀分布到屏面玻璃1、后部玻璃6以及裙边部分1a，由此产生变形。
只要不背离本发明的精神或基本特征，本发明可以具体实施为各种不同的形式，还可以这样理解，不局限于上述实施例的前述任意细节，除非另有说明，但确应当概括地在其如附加的权利要求书中所述的精神与范围之内进行解释，且因此落入权利要求范围内的所有改变与修改，或这个范围的等价物都应包含在附加的权利要求中。
Claims (13)
1、一种阴极射线管，其具有：屏面，其具有由涂覆在其内表面上的荧光材料形成的荧光膜；阴极，其安装在屏面上且生成电子束；电子束控制器，其用于控制和偏转电子束以射击荧光膜；以及后部玻璃，其固定到屏面上且密封使得阴极与电子束控制器都安装在内，
其中屏面玻璃最小厚度与屏面裙边部分最小厚度的比值小于1.0。
2、如权利要求1所述的阴极射线管，其中控制器包括：用于控制电子束的控制电极，用于聚焦电子束的聚焦电极，以及用于偏转电子束的水平与垂直偏转电极。
3、如权利要求1所述的阴极射线管，其总深度小于200mm。
4、如权利要求1所述的阴极射线管，其中屏面的对角线长度大于8英寸。
5、一种阴极射线管，其具有：屏面，其具有由涂覆在其内表面上的荧光材料形成的荧光膜；阴极，其安装在屏面上且生成电子束；电子束控制器，其用于控制和偏转电子束以射击荧光膜；以及后部玻璃，其固定到屏面上且密封使得阴极与电子束控制器都安装在内，
其中后部玻璃最小厚度与屏面裙边部分最小厚度的比值小于1.0。
6、如权利要求5所述的阴极射线管，其中控制器包括：用于控制电子束的控制电极，用于聚焦电子束的聚焦电极，以及用于偏转电子束的水平与垂直偏转电极。
7、如权利要求5所述的阴极射线管，其总深度小于200mm。
8、如权利要求5所述的阴极射线管，其中屏面的对角线长度大于8英寸。
9、一种阴极射线管，其具有：屏面，其具有由涂覆在其内表面上的荧光材料形成的荧光膜；阴极，其安装在屏面上且生成电子束；电子束控制器，其用于控制和偏转电子束以射击荧光膜；以及后部玻璃，其固定到屏面上且密封使得阴极与电子束控制器都安装在内，
其中屏面裙边部分的厚度、屏面玻璃的厚度、以及后部玻璃的厚度满足下面的公式：
10、如权利要求9所述的阴极射线管，其中控制器包括：用于控制电子束的控制电极，用于聚焦电子束的聚焦电极，以及用于偏转电子束的水平与垂直偏转电极。
11、如权利要求9所述的阴极射线管，其总深度小于200mm。
12、如权利要求9所述的阴极射线管，其中屏面的对角线长度大于8英寸。
13、如权利要求9所述的阴极射线管，其中屏面裙边部分的厚度、屏面玻璃的厚度、以及后部玻璃的厚度满足下面的公式：
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