DE1007359B - Bildaufnahmeroehre mit auf Kathodenpotential stabilisierter Bildelektrode - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Bildaufnahmeröhren, bei denen die Bildelektrode mittels Elektronen abgetastet wird, die beim Erreichen der Elektrode nahezu keine Vorwärtsgeschwindigkeit aufweisen, wird ein magnetisches Fokussieirfeld verwendet, dessen Kraftlinien auf nahezu der ganzen Röhrenlänge parallel zu der Achse der Röhre sind, wenn sich keine Strahlablenkung vollzieht. Dieses Feld dient dazu, die Elektronen vor dem Abtasten der Bildelektrode in einem kleinen Durchmesset zusammenzuhalten und auf der Bildelektrode zu fokussieren. Die Größe dieses Durchmessers wird durch die Öffnung in der Feldelektrode eines bündelerzeugenden Elektronensystems bedingt, das außerdem eine Emissionskathode und eine Regelelektrode enthält.

Das Elektrodensystem einer solchen Röhre ist besonders einfach gestaltet, denn für das Zusammenhalten der Elektronenstrahlen dient das längsmagnetische Feld. Um jedoch mit einem solchen Feld einen Bündelfleck auf der Bildelektrode zu erzielen, der den erforderlichen kleinen Querschnitt hat, muß unbedingt im Elektrodensystem an einer Stelle das Bündel einen entsprechend kleinen Querschnitt aufweisen. In bekannten Anordnungen wird dieser durch eine Blende mit einer Öffnung, die der Bildpunktgröße entspricht, bedingt. Dabei 'handelt es sich um eine Öffnungsgröße von etwa 0,05 mm.

Es sind bereits Elektrodensysteme in Kathodenstrahlröhren verwendet worden, bei denen durch Hinzufügung elektrostatischer oder magnetischer Linsen eine Fokussierung der Elektronenstrahlen herbeigeführt wird. Dabei dient der Überkreuzungspunkt der Elektronenstrahlen im Strahlerzeugungssystem als Abbildungsgegenstand und ist lediglich hinter dem Überkreuzungspunkt eine Blende zum Abfangen der zu stark divergierenden Randstrahlen vorgesehen, die also mit einer entsprechend größeren Öffnung versehen ist. Der Umstand, daß die Elektronen bis zum Auftreffen auf den Bildschirm eine große Geschwindigkeit aufweisen, ist eine Gewähr dafür, daß die Elektronenstrahlen in dem gewünschten kleinen Querschnitt auf den Bildschirm durch die vorgesehenen Elektronenlinsen gesammelt werden.

In Bildaufnahmeröhren mit einer auf Kathodenpotential stabilisierten Bildelektrode besitzen aus verschiedenen Gründen die Elektronen im Abtaststrahl eine zur Vorwärtsgeschwindigkeit senkrechte Querkomponente. Infolgedessen bewegen sich die Elektronen längs wendeiförmiger Bahnen in Richtung der Kraftlinien. Ein solcher Elektronenverlauf beeinträchtigt die Schärfe des Elektronenfleckes auf der Bildelektrode, und es ist deshalb erwünscht, die radiale Geschwindigkeitskomponente möglichst klein zu halten. Dazu dient die bereits erwähnte Begrenzungsblende mit der zur Abbildung vorgesehen kleinen Öffnung.

Bildaufnahmeröhre
mit auf Kathodenpotential
stabilisierter Bildelektrode

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. Mai 1953

Jan Carel Francken, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezweckt, den eingangs beschriebenen

^a5 Nachteil auf andere Weise zu beheben unter Vermeidung der vorstehend erwähnten Nachteile und bezieht sich auf eine Bildaufnahmeröhre, die mit einer auf Kathodenpotential stabilisierten Bildelektrode versehen ist und ein magnetisches Richtfeld für die Elektronen aufweist, dessen Kraftlinien parallel zur Achse der Röhre verlaufen, bei der das Elektrodensystem zum Erzeugen des Abtastelektronenbündels aus einer Kathode, einer Regelelektrode und einer Feldelektrode besteht und letztgenannte Elektrode eine oder mehrere Aperturblenden besitzt. Gemäß der Erfindung ist nur eine der Blenden mit einer das Bündel begrenzenden Öffnung versehen und diese ist in solcher Entfernung von der Stelle, an der die Bündelelektronen zuerst in einem kleinen Durchmesser konzentriert werden, angeordnet, daß für die erforderliche Beschränkung der Elektronenstreuung eine Durchlaßöffnung dienen kann, die etwa das lOfache des Durchmessers des Bündels im ersten Überkreuzungspunkt ist, und die Blende ist in einer Entfernung von diesem Punkt angeordnet, bei dem etwa 10% der von der Kathode emittierten Elektronen durchgelassen werden.

Bei dieser Anordnung wird die Streuung der Elektronenstrahlen ebenso beschränkt sein wie bei der Anwendung der Blende mit einer sehr kleinen Öffnung als Abbildungsgegenstand, aber der Vorteil zeigt, daß die Blende leicht herstellbar ist und die Ausrichtung der Bündelachse erleichtert ist. Es bietet nunmehr keine Schwierigkeiten, die Blende derart einzustellen,

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Claims (1)

1. daß ©ine mit der Richtung der Kraftlinien des magnetischen Führungsfeldes gleichachsige Anordnung erhalten wird.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und die Figur zeigt denjenigen Teil der Bildsenderöhre gemäß der Erfindung, dem die erzielte Verbesserung zuzuschreiben ist.

   Die Abmessungen des innerhalb der Wand 1 der Entladungsröhre wiedergegebenen Elektrodensystems sind stark vergrößert dargestellt. Die Kathode 1 bildet zusammen mit der Regelelektrode 2 und der Blende 3 der Feldelektrode 4 eine Immersionslinse. In einer solchen Linse werden die aus der emittierenden Stirnfläche der Kathode 2 freikommenden Elektronen im Kreuzpunkt 5, der unmittelbar vor der Öffnung 6 der Blende 3 liegt, konzentriert. Darauf divergieren die Elektronenstrablen. Infolge der Linsenwirkung stehen die Bewegungsrichtungen der Elektronen dauernd unter der Einwirkung einer radialen Geschwindigkeitskomponente, so daß sie sich in dem durch die Spule 7 erzeugten Längsmagnetfeld gemäß einer Schraubenlinie weiterbewegen.

   Die Blende 8, die mit einer Begrenzungsöffnung 9 versehen ist, dient dazu, eine zu große seitliche Ausdehnung des Bündels zu verhindern. Ohne daß diese Öffnung besonders klein zu sein braucht, läßt sich eine wirkungsvolle Bündelbeschränkung erzielen, die eine gute Abbildung des Kreuzpunktes auf der nicht dargestellten Bildelektrode sichert. Das Entstehen dieser Abbildung folgt aus dem dargestellten Verlauf zweier von den Elektronenstrahlen, die sich in einem Punkt 10 der Röhrenachse begegnen. Das Längsfeld der Spulen 7 bewirkt, daß sämtliche aus der Öffnung 9 austretende Elektronen durch diesen Kreuzpunkt hindurchgehen, der eine Abbildung des ersten Kreuzpunktes 5 bildet. In dieser Weise können mehrere Kreuzpunkte entstehen, aber die zweite Kreuzung 10 kann auch auf den Bildschirm verlegt sein.

   Die verhältnismäßig weite öffnung 9 in dar Blende 8 bildet kein Hindernis zum Erzielen eines ausreichend schmalen Bündels, sofern dafür Sorge getragen wird, daß der Schirm im richtigen Abstand von dem Kreuzpunkt 5 angeordnet wird. Aus der Öffnung 9 treten die Strahlen in etwas verschiedenen Richtungen aus, so daß ersichtlich ist, daß eine kleine Abweichung in der axialsymmetrischen Anordnung der Elektroden oder ein anderer geringer Fehler, durch den die Bündelachse etwas von der Röhrenachse abweicht, keine Schwierigkeiten bereitet, weil in diesem Fall dennoch Elektronen aus der öffnung treten, die eine Vorwärtsgeschwindigkeit in der Achsenrichtung der Röhre aufweisen. Sogar wenn das ursprüngliche, nicht abgeblendete Bündel in erheblichem Maße schief verläuft, ergibt sich aus der Blende 8 dennoch ein zum magnetischen Längsfeld paralleles Bündel.

   Bei experimentellen Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß der Durchmesser des Elektronenbündels im ersten Kreuzpunkt von der Größenordnung von 30 bis 50 μ ist nach einer für die Röhre gemäß der Erfindung geeigneten Ausführungsform des das Bündel bildenden Elektrodensystems.

   Gemäß den bekannten Verwendungen müßte die das Bündel begrenzende Blende eine angenähert gleich große Öffnung aufweisen. Eine Öffnung von so geringer Größe läßt sich in einer Metallplatte nicht leicht herstellen, unter anderem, weil an die runde Gestalt des Loches hohe Anforderungen gestellt werden. Abweichungen von der runden Form können eine Verzerrung des auf dem Bildschirm erzeugten Elektronenfleckes bewirken. Bei einer Ausführungsform der Aufnahmeröhre gemäß der Erfindung war die das Bündel begrenzende Blende 8 in einem Abstand von 8 mm von der Anodenblende 3 angeordnet und es betrug der Durchmesser der Öffnung 9 0,3 mm; dieser Durchmesser kennte jedoch sogar bis zu 0,5 mm vergrößert werden. Eine geeignete Stelle der Anordnung ist die, bei der die Blende etwa 10% der Kathodenemission durchläßt.

   In der Figur ist eines von den Ablenkspulenpaaren 11 teilweise dargestellt, während eine Anzahl das Elektrodensystem umgebender Elektroden 12 dargestellt ist, die einen Teil des hei einer solchen Bildaufnahmeröhre bisweilen verwendeten Sekundärernissionsverstärkers ausmachen. Aus den Verbindungen der Elektroden mit der Spannungsquelle 13 ist die gegenseitige Potentialverteilung ersichtlich.

   Paten ta ν s ρ r u c Η:

   Bildaufnahmeröhre mit einer auf Kathodenpotential stabilisierten Bildelektrode und einem magnetischen Richtfeld für die Elektronen, dessen Kraftlinien parallel zur Achse der Röhre verlaufen, bei der das Elektrodensystem zum Erzeugen des Abtastelektronenbündels aus einer Kathode, einer Regelelektrode und einer Feldelektrode besteht und letztgenannte Elektrode eine oder mehrere Aperturblenden besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der Blenden mit einer das Bündel begrenzenden Öffnung versehen ist und diese in solcher Entfernung von der Stelle, an der die Bündelelektronen zuerst in einem kleinen Durchmesser konzentriert werden, angeordnet ist, daß für die erforderliche Beschränkung der Elektronenstreuung eine Durchlaßöffnung dienen kann, die etwa das lOfache des Durchmessers des Bündels im ersten Überkreuzungspunkt ist und die Blende in einer Entfernung von diesem Punkt angeordnet ist, bei dem etwa 10% der von der Kathode emittierten Elektronen durchgelassen werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Kerkhof, »Fernsehen«, 1951, S. 41/42; USA.-Patentschrift Nr. 2 266 621.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 70S 507/148 4.