CS235012B2 - Electron gun - Google Patents

Description

Vynález se týká elektronové trysky s alespoň dvěma podlouhlými, elektricky izolujícími nosnými tyčinkami, k nimž jsou připevněny elektrody.

Prvky elektrostatických čoček elektronové trysky jsou sériově uspořádány pro urychlení a zaostření alespoň jednoho elektronového svazku podél obecně podélně se táhnoucí dráhy elektronového svazku. Prvky čočky trysky jsou mechanicky připevněny k alespoň páru obecně podélně se táhnoucích izolujících nosných tyčinek prostřednictvím nosných poutek vyčnívajících z prvků čočky a uložených do nosných · tyčinek. Nosné tyčinky jsou vytvořeny slisováním skelného prachu ve formě. Nosné tyčinky jsou následně vypáleny pro zvýšení jejich pevnosti, pro fixování jejich rozměrů a pro odstranění prchavých látek z lisovaných nosných tyčinek.

...... Nosná poutka mohou tvořit s prvkem čočky jeden celek nebo mohou být připojena například přivařením k tělesu prvku čočky. V každém· případě části nosných poutek, uložené do nosných tyčinek, zahrnují tvarované výčnělky nebo čelisti vytvořené na koncích nosných poutek pro pevné zakotvení poutek do nosných tyčinek. Připojení poutek k nosným tyčinkám je dosaženo operací nazývanou obrubování. Příležitostně ~v průběhu ··obrubovači ·' operace ·dochází k tomu, že jedna nebo několik nosných tyčinek je špatně zcentrována, což má za následek nesprávné rozteče mezi prvky čočky nebo nekompletní pokrytí čelisti nosného poutka izolační nosnou tyčinkou. Oba tyto případy jsou nežádoucí a způsobují zkreslení elektrostatických polí v elektronové trysce, které ruší elektronový svazek.

Typické zařízení používané pro výrobu elektronové trysky snímací elektronky je znázorněno na obr. 8 US patentu 4 169 239. Na obrázku jsou izolační nosné tyčinky znázorněny připevněné na úložných základnách, které rotují · směrem k sestaveným prvkům čočky. Patent popisuje, že dokud viskozita tavených skleněných nosných tyčinek je nízká, přesnost, · ' se kterými jsou elektrody sestavovány, klesá v důsledku teplotního a mechanického šoku, · ke kterému dochází · v době, kdy se roztavená nosná tyčinka dotkne nosných poutek prvku čočky. V o-boru je známo, že jisté, ale poněkud · · náhodné umístění izolační nosné tyčinky na úložnou základnu může být dosaženo tím, že úložná základna je vybavena schopností vakuového držení. Nicméně vzhledem ke vzájemným tloušťkovým tolerancím mezi nosnou tyčinkou a úložnou základnou může být nosná tyčinka v průběhu umisťování na úložnou základnu posunuta v příčném směru.

Příklad konstrukce, která si klade za cíl zmenšení příčného posunu nosné tyčinky, je znázorněn v US patentu 3 609 400. V této konstrukci uložený blok zahrnuje úložný žlábek, ve kterém' je uložena izolační nosná tyčinka. Přesnost zcentrování nosné tyčinky závisí na přesnosti,, se kterou může být stanovena tloušťka nosné tyčinky. Současná průmyslová tloušťková tolerance pro lisované mnohotvárné nosné tyčinky do 49 mm délky je + 0,254 mm. Sekundární strojní operace po vypálení lůžka pro jeho · odplynění a ustavení jeho· fyzických rozměrů jsou časově náročné, drahé a takto nepraktické. Je proto žádoucí vytvořit samoindexovací izolační nosnou tyčinku, která je dostatečně nezávislá na průmyslové tloušťkové toleranci, která byla popsána výše.

Uvedené nevýhody současných konstrukcí do značné míry odstraňuje elektronová · tryska podle vynálezu, opatřená alespoň dvěma podlouhlými, elektricky izolujícími nosnými tyčinkami, k nimž jsou připevněny elektrody, jejíž podstatou je, že každá z nosných tyčinek je na povrchu opatřena alespoň dvěma dutinami pro zcentrování nosných tyčinek podél dráhy elektronového svazku elektronové trysky.

Vynález bude blíže popsán na výkresu, kde na obr. 1 je částečný podélný osový řez elektronové trysky, která je opatřena párem nosných tyčinek podle dosavadního stavu techniky, na obr. 2 je částečný podélný osový řez podél čáry 2—2 elektronové trysky znázorněné na obr. 1, na obr. 3 je · částečný podélný · osový rez elektronovou · tryskou znázorňující jedno provedení nosných tyčinek podle vynálezu, na obr. 4 je částečný podélný osový řez podél čáry 4—4 elektronové trysky z obr. 3, na obr. 5 je půdorys druhého provedení nosné tyčinky podle vynálezu, obr. · 6 je čelní pohled podél čáry 6—6 z obr. 5.

Obr. 1 a 2 znázorňují konstrukční detaily elektronové trysky · podle dosavadního stavu techniky, sestavené v hrdle obrazovky. Izolační nosné tyčinky v této konstrukci jsou běžné.

Sestava elektronové trysky podle vynálezu, znázorněná na obr. 3 · a 4, zahrnuje vakuovou skleněnou obálku 11, která v kompletní obrazovce zahrnuje neznázorněnou pravoúhlou čelní desku a nálevku opatřenou hrdlem 13, které s ním tvoří jeden celek. Konec hrdla 13 uzavírá k němu přitavený skleněný dřík 15, opatřený několika vodiči nebo kolíky 17, které jím procházejí.· Základna 19 je připojena ke kolíkům 17 vně obálky 11.

V řadě uložená bipotencionální elektronová tryska 21, centrálně upevněná v hrdle 13, je zkonstruována tak, aby generovala a vysílala tři elektronové svazky podél koplanárních konvergentních drah majících společný, obecně podélný směr vůči neznázorněnému stínítku. Sestava trysky obsahuje dvě skleněné nosné tyčinky 23, na kterých jsou způsobem běžně používaným v oboru uloženy různé elektrody pro vytvoření koherentní jednotky. Tyto elektrody zahrnují tři v podstatě stejné, příčně umístěné kopla námi katody 25, jednu pro vytváření každého svazku. Elektroda 27 řídicí mřížky, také nazývaná Gl, elektroda 29 stínící mřížky, také nazývaná G2, první urychlovací a zaostřovací elektroda 31, také nazývaná G3 a druhá urychlovací a zaostřovací elektroda 33, také nazývaná G4, které jsou následovány stínící maskou 35, jsou všechny podélně rozmístěné v tomto pořadí podél nosných tyčinek 23. Různé elektrody elektronové trysky 21 jsou elektricky spojeny s kolíky 17 buď přímo, nebo prostřednictvím kovových pásek 37. ' Elektronová tryska 21 je přidržována v předem určené poloze v hrdle 13 na kolících 17 a s tlumiči 39 otřesů na stínící masce 35, kde tlumiče otřesů tlačí na elektricky vodivé vnitřní pokovení 41 na vnitřní ploše hrdla 13 a takto s ním realizují kontakt. Vnitřní pokovení 41 je provedeno na vnitřním povrchu nálevky a kontaktuje neznázorněné tlačítko anody.

Každá z nosných tyčinek 23 podle vynálezu je rovnoběžnostěn asi 11 mm široký krát asi 8 mm dlouhý a asi 4,25 mm silný. Nosné tyčinky 23 jsou vytvořeny zhutňováním nebo lisováním vhodného skleněného prášku ve formě. Jsou vypalovány a glazovány po zformování, aby se materiál odplynll, fixovaly rozměry nosných tyčinek 23 a nosné tyčinky 23 se -zpevnily tak, aby byla menší pravděpodobnost, že prasknou nebo se nalomí. Tyto nosné tyčinky 23 mají každá montážní plochu 45 a úložnou nosnou plochu 47. Obě podélně se táhnoucí hrany tyčinek sousedící s úložnou nosnou plochou 47 se zbrousí do zkosení asi 30°, aby se ulehčila následná úložná operace. Katoda 25, elektroda 27 řídicí mřížky, elektroda 29 stínící mřížky, první - urychlovací a zaostřovací elektroda 31 i druhá urychlovací a zaostřovací elektroda jsou opatřeny nosnými poutky, která jsou uložena do montážních ploch 45 nosných tyčinek 23. Alespoň dvě dutiny 49 jsou vytvořeny v úložných nosných plochách 47 nosných tyčinek 23 v průběhu operace formování.

Dutiny 49 jsou umístěny na středové čáře hlavní osy každé nosné tyčinky 23. Dutiny 49 mají tentýž příčný rozměr. Nicméně, jestliže jedna z nich má odlišný rozměr než druhá, lze dosáhnout jedinečného- indexování.

Jak je znázorněno na obrázcích 3 a 4, dutiny 49 v nosných tyčinkách 23 jsou v podstatě tvarově pravoúhlé a táhnou se do tělesa nosných tyčinek 23 do- hloubky asi 1,5 milimetru.

Dutiny 49 jsou typicky asi 5 mm dlouhé a asi 3 mm široké. Pokud jsou tyčinky vypalovány nebo glazovány s dutinami 49 vystavenými glazovacímu vypalování, vylisovaná geometrie indexovacích dutin nezůstane u vypálených nosných tyčinek 23 zachována. V tomto případě dutiny - 49 nabudou lehce elipticko parabolický tvar podél hlavní ' i vedlejší osy tyčinky. V - průběhu úložné operace se tyčinky 23 volně pohybují v podélném směru vzhledem k protaženým dutinám 49, ale - jsou upevněné v příčném směru.

Obrázek 6 znázorňuje alternativní provedení indexované nosné tyčinky 23 podle vynálezu. V tomto provedení první dutina 49 má podélný rozměr větší, než je její příčný rozměr, zatímco druhá dutina 49 je v podstatě kruhová a představuje případ s minimální plochou povrchu. V tomto provedení je nosná tyčinka 23 v průběhu úložné operace omezena jak v podélném, tak i v příčném směru. -Alespoň jedna z dutin 49 by měla být volně pohyblivá v podélném směru pro eliminaci tolerance rozteče mezi dvěma dutinami 49. První dutina 49 je typicky asi 5 mm dlouhá a -asi 3 mm široká, zatímco druhá dutina 49 má průměr asi 3 mm. Při dřívější konstrukci nosné tyčinky 23, používající dvou indexovacích dutin s minimální plochou povrchu, to jest dvou kruhových dutjn, docházelo k tomu, že asi 10 až 30 procent nosných patek muselo- být po glazování vyřazeno, poněvadž rozměr rozteče oddělených dutin byl mimo povolenou toleranci. Současné konstrukce, zahrnující alespoň jednu volně plovoucí dutinu 49, mají problém ro-ztečí dutin vyřešen.

Při sestavování elektronových trysek, používajících samoindexovací - nosné tyčinky 23 podle vynálezu, se tryska a prvky čoček sestavují - na neznázorněném trnu. Nosné tyčinky 23 jsou umístěny na úložném zařízení, které zahrnuje alespoň pár bloků patek s komolými jehlanovitými indexovacími kolíky táhnoucími se od nosných ploch úložných bloků. - Indexovací kolíky vyčnívají do dutin 49 nosných tyčinek 23 a omezují příčný pohyb nosných tyčinek v průběhu úložné operace. Vztažením indexovacích kolíků k dutinám 49, které leží podél osy nosných tyčinek 23, je vycentrování nosných tyčinek 23 zlepšeno dvojnásobně, poněvadž tolerance vycentrování dutiny 49 je rovnoměrně distribuována podél osy. Tloušťkový rozměr nosné tyčinky 23 už není faktorem pří řízení příčného - posuvu nosné tyčinky 23. Navíc zlepšená přesnost, se kterou jsou nosné tyčinky 23 příčně řízeny a podélně zcentrovány podél dráhy elektronového- svazku zajišťují, že prvky - elektronové čočky jsou uvnitř trysky ve správných roztečích, a že vnější okraje nosných patek prvků čočky jsou pevně uloženy a obklopeny izolačními nosnými tyčinkami 23, a tak eliminují rušení elektronových svazků podél drah elektronových svazků.

Claims (6)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Elektronová tryska s alespoň dvěma podlouhlými, nosnými tyčinkami, к nimž jsou připevněny elektrody, vyznačující se tím, že na povrchu (47) každé nosné tyčinky (23) jsou vytvořeny alespoň dvě dutiny (49) pro vyrovnání nosných tyčinek (23) podél dráhy elektronového svazku elektronové trysky.

2. Elektronová tryska podle bodu 1, vyznačující se tím, že dutiny (49) jsou vytvořeny na středové čáře hlavní osy každé nosné tyčinky (23).

3. Elektronová tryska podle bodu 2, vyznačující se tím, že alespoň jedna dutina (49) je podlouhlá ve směru hlavní osy nosné tyčinky (23).

4. Elektronová tryska podle bodu 2, vyznačující se tím, že jedna dutina (49) má tvar kruhového dolíku a druhá dutina (49) je podlouhlá ve směru hlavní osy nosné tyčinky (23).

5. Elektronová tryska podle bodu 2, vyznačující se tím, že nosné tyčinky (23) jsou rovnoběžnostěnovité.

6. Elektronová tryska podle bodu 2, vyznačující se tím, že podélné hrany nosných tyčinek (23) jsou zkoseny v sousedství povrchu (4.7) s dutinami (49).