DE1027804B - Elektronenstrahlerzeugungssystem mit Ionenfalle - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlerzeugungssystem mit Ionenfalle, bei welchem die Elektronen durch ein innerhalb der Röhre angeordnetes Permanentmagnetsystem zur Röhrenachse zurückgelenkt werden.

Die Verwendung von lonenfallen ist besonders bei solchen Röhren zweckmäßig, bei welchen der Elektronenstrahl mittels magnetischer Ablenkfelder über den Leuchtschirm geführt wird, da die negativen Ionen durch die magnetischen Felder nicht abgelenkt werden. Sie treffen daher den Leuchtschirm immer an der gleichen Stelle und schädigen den Leuchtstoff im Laufe der Zeit, so daß allmählich ein dunkler Fleck in den meisten Fällen in der Mitte des Bildschirmes auf dem Leuchtschirm entsteht.

Im allgemeinen besteht die Ionenfalle aus einem elektrischen Querfeld und einem magnetischen Kompensationsfeld, welches die Elektronen zur Strahlachse zurücklenkt, so daß sie auf die Mitte des Leuchtschirmes treffen. Die negativen Ionen werden durch das Magnetfeld jedoch nicht beeinflußt und können von einer Blende abgefangen werden. Das magnetische Feld wird in den meisten Fällen durch einen außerhalb der Röhre befindlichen Permanentmagneten erzeugt. Eine der bekannten Anordnungen besteht aus zwei Magnetpolen, die in einem Ring aus magnetischem Material befestigt sind. Das sich zwischen den Polschuhen ausbildende magnetische Feld lenkt den schräg verlaufenden Elektronenstrahl in die Röhrenachse zurück. Damit die Elektronen auf der gewünschten Stelle des Leuchtschirmes auftreffen, muß dieser Permanentmagnet justiert werden. Diese Justierung bereitet häufig Schwierigkeiten, weil der Magnet, der nur von geschulten Personen richtig eingestellt werden kann, sich beim Transport leicht verschiebt, wodurch die Bildhelligkeit und die Schärfe verschlechtert werden.

Es ist bereits bekannt, den Ionenfallmagneten als Permanentmagneten fest justiert in die Bildröhre einzubauen und die Magnetfeldstärke auf eine gewünschte Anodenspannung einzustellen. So sind beispielsweise Anordnungen bekannt, welche den Magneten in den Anodenzylinder oder seitlich des Elektrodensystems zwischen Kathode und Anode verlegen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derartige Anordnungen ungeeignet sind, weil das Feld des Magneten auf Grund der relativ kleinen Abmessungen sehr inhomogen wird, so daß der Elektronenstrahl erheblich verzerrt wird. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen das Feld eines kleineren, seitlich außerhalb der Röhrenachse sitzenden Permanentmagneten durch zwei Polschuhe zur Achse geführt wird. Auch bei derartigen Anordnungen wird das magnetische Feld sehr inhomogen und Elektronenstrahlerzeugungssystem
mit Ionenfalle

Anmelder:

C. Lorenz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Wolfgang Berthold, Stuttgart-Weil im Dorf, ist als Erfinder genannt worden

führt zu den bereits erwähnten Verzerrungen des Elektronenstrahls.

Weiterhin ist es bekannt, innerhalb des Vakuumgefäßes ferromagnetische Stäbe anzuordnen, die das rotationssymmetrische Feld der Fokussierungsspule so umformen, daß ein Querfeld mit Ionenfallenwirkung entsteht. Das so erzeugte Magnetfeld ist aber zu schwach, um die Elektronen exakt zur Röhrenachse zurückzulenken.

Bei einem Strahlerzeugungssystem mit Ionenfalle, bei welchem Elektronen durch ein innerhalb der Röhre angeordnetes Permanentmagnetsystem zur Röhrenachse zurückgelenkt werden, werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß gemäß der Erfindung die Symmetrieachse des Magnetfeldes des Permanentmagneten, von den anderen Elektroden aus gesehen, hinter der Emissionsoberfläche der Kathode verläuft. Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, daß das Feld kurz und sehr homogen ist. Hierdurch wird eine einwandfreie Ablenkung der Elektronen zur Röhrenachse erreicht und eine Verzerrung des Elektronenstrahls vermieden. Gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen hat die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß sie sehr einfach und billig ist. Das kurze Magnetfeld hat den Vorzug, daß bei Verwendung einer Elektronenlinse zur Erzeugung des Querfeldes oder bei Verwendung einer unsymmetrischen Blende an einer der Beschleunigungselektroden eine Schrägung des Strahlerzeugungssystems sich erübrigt.

An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert.

In Fig. 1 sind der Längs- und Querschnitt eines Strahlerzeugungssystems mit Ionenfalle wiederge-

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Claims (6)

geben, das aus der Kathode 1, der Steuerelektrode 2 und der Beschleunigungselektrode 3 besteht. Weitere Beschleunigungselektroden sind nicht näher gekennzeichnet, da sie für die Erfindung unwesentlich sind. Ebenso ist die Erzeugung des elektrischen Querfeldes nicht besonders wiedergegeben, da sich die beschriebene Anordnung für alle bekannten Systeme zur Erzeugung des elektrischen Querfeldes anwenden läßt. Heizer und sonstige zur Röhre gehörende Teile, die nicht zum Verständnis beitragen, sind der Übersichtlichkeit halber nicht aufgeführt. Um die Steuerelektrode 2 sind zwei Bügel 4 gelegt, die zum Teil aus ferromagnetischem Material, wie Nickel und Eisen, bestehen können und die mit der Steuerelektrode fest verbunden, beispielsweise verschweißt sein können. Diese Bügel halten zwei Permanentmagneten 5, die beispielsweise aus Aluminium-Nickel oder Aluminium-Nickel-Kobalt oder einer sonst bekannten Magnetlegierung bestehen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von im Vakuum gesintertem Magnetmaterial. Zweckmäßigerweise sind die Magneten in einer Vertiefung der Bügel gehaltert. Die Magnetpole weisen in die gleiche Richtung. Die Magneten können auch aus einem einzigen Ring bestehen, der senkrecht zu seiner Symmetrieachse magnetisiert ist. Es ist auch möglich, die Magnetanordnung an einer anderen Elektrode anzubringen, beispielsweise am Schirmgitter. Die Erfindung gibt dem in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel den Vorzug, bei welchem die Magnetanordnung durch einen hinter der Kathode angeordneten Permanentmagneten gebildet ist. Um den Magneten 5 möglichst dicht hinter der Oberfläche der Kathode 1 anordnen zu können, ist diese parallel zur Steuerelektrode 2 angeordnet. . PiVTESTASSPRCCHE:

1. Elektronenstrahlerzeugungssystem mit Ionenfalle, bei welchem die Elektronen mittels eines durch ein innerhalb der Röhre angeordnetes Permanentmagnetsystem zur Röhrenachse gelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse des Magnetfeldes des Permanentmagneten, von den anderen Elektroden aus gesehen, hinter der Emissionsoberfläche der Kathode verläuft.

2. Strahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein ringförmiger Permanentmagnet ist.

3. Strahlerzeugungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabförmige Kathode verwendet wird, die in der Achse des ringförmigen Permanentmagneten angeordnet ist.

4. Strahlerzeugungsijvstem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiger Permanentmagnet, der parallel zur Kathoden-Emissionsoberfläche angeordnet ist, verwendet ist.

5. Strahlerzeugungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Kathode eine Flachkathode ist.

6. Strahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung aus einem im Vakuum gesinterten Magnetmaterial besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 869 668;
britische Patentschrift Nr. 690 332;
USA.-Patentschrift Nr. 2 642 546.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 959/341 4.