DE1050455B - - Google Patents

Description

Bekanntlich ist es bei Elektronenstrahlröhren zum Aufzeichnen von Bildern auf einem Auffangschirm, ζ. B. für Oszillographie- oder Fernsehzwecke, bei denen elektromagnetische Ablenkmittel benutzt werden, erwünscht, die Elektronenkanone, d. h. das Elektrodengebilde, mit dem ein Elektronenbündel erzeugt wird, derart auszubilden, daß eine Trennung zwischen den Elektronenbahnen und den Bahnen der unvermeidlich in solchen Röhren vorhandenen negativen Ionen vollzogen werden kann. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Bauarten vorgeschlagen; diese haben gemeinsam, daß die Elektronen und Ionen von einem elektrostatischen Feld gemeinsam abgelenkt werden und daß von einem schwach magnetischen Querfeld ausschließlich die Elektronen zurückgelenkt werden, in der Weise, daß sie bei Abwesenheit eines Ablenkfeldes auf die Mitte des Auffangschirmes gerichtet sind. Die nahezu geradeaus wandernden negativen Ionen werden aufgefangen. Das elektrostatische Feld, durch das die Elektronen und die negativen Ionen gemeinsam abgelenkt werden, kann dadurch erzielt werden, daß die Anode und/oder die der Anode vorhergehende Elektrode des Elektronenstrahlerzcugungssystems an den einander zugekehrten Seiten schräg gegenüber der Symmetrieachse abgeschnitten wird bzw. werden. Auch ist es bekannt, die Anode und die vorhergehende Elektrode an den einander zugekehrten Seiten gerade gegenüber der Röhrenachse abzuschneiden und die Achsen dieser Elektroden parallel, jedoch nicht in Flucht miteinander zu legen. In allen diesen Fällen ergibt sich ein schräges elektrostatisches Feld, das die Ionen und Elektronen gemeinsam ablenkt.

Es hat sich aber ergeben, daß solchen Systemen ein Fehler anhaftet, der auf das schräge Ablenkfeld zurückzuführen ist; denn wenn die Elektronen mittels eines magnetischen Querfeldes wieder zurückgelenkt werden, so lassen sie sich nicht wieder genau in die Anodenachse bringen. Sie folgen nach der magnetischen Ablenkung einer die Achse unter einem kleinen Winkel schneidenden Linie. Es ist einleuchtend, daß man den Elektronenstrahl nur auf die Mitte des Auffangschirmes richten kann, wenn die Anode schräg gegenüber der Röhrenachse angeordnet wird. Diese schräge Anordnung ist sehr erschwerlich, da man das bereits völlig zusammengesetzte Elektronenstrahlerzeugungssystem in der Röhre genau unter dem richtigen Winkel einbauen muß.

Nach einem bekannten Verfahren lassen sich diese Schwierigkeiten dadurch vermeiden, daß nicht ein einziges magnetisches Querfeld, sondern zwei entgegengesetzt gerichtete Querfelder benutzt werden. Dies erfordert also zwei Magnetkonstruktionen, die einen großen Raum beanspruchen, wodurch der für die An-

Anmelder:

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

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

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. Dezember 1953

Wilfrid Franz Konrad Johann Niklas, New York, N. Y;

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Ordnung einer Fokussiervorrichtung und der Ablenkspulen verfügbare Raum beschränkt wird.

In der französischen Patentschrift 1 043 675 ist eine Konstruktion eines Elektronenstrahlerzeugungssystems dargestellt, bei der die Anode die Form eines abgeschrägten Kegelmantels hat. Die Durchlaßöffnung für den Elektronenstrahl befindet sich dabei in einer Blende, die in dieser Anode an der von der Kathode abgewendeten Seite angebracht ist, und zwar ist die Mitte der Durchlaßöffnung auf der Achse der Röhre gelegen. Die Ionenfallwirkung wird bei dieser Konstruktion dadurch erreicht, daß die Achse der der Anode vorangehenden Elektrode nicht mit der Röhrenachse zusammenfällt, vielmehr in einem kleinen Abstand parallel dazu angeordnet ist, und somit die Ionen von der Blende aufgefangen werden. Mit diesem bekannten System benötigt man entweder zwei Magnetfelder, um den Strahl genau in die Röhrenachse zu legen, oder man muß das ganze System schräg in dem Röhrenhals anordnen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahlröhre zum Aufzeichnen von Bildern mit einem ein Elektronenstrahlerzeugungssystem enthaltenden Hals und einem an diesen anschließenden weiteren Teil mit einem Aufzeichnungsschirm, dessen Mittelpunkt auf der Achse des Röhrenhalses liegt, wobei das Elektronenstrahlerzeugungssystem wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine rohrförmige

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Anode sowie wenigstens eine zwischen der Anode und der Steuerelektrode liegende Elektrode enthält und die Achse des Elektronenstrahlerzeugungssystems mit der Röhrenachse zusammenfällt und wobei eine Ionenfallwirkung mittels eines gegenüber der Achse schrägen elektrostatischen Feldes zwischen der Anode und der dieser vorhergehenden Elektrode erzeugt ist und die Querschnitte der Anode in senkrecht zur Röhrenachse stehenden Ebenen, von der Kathodenein schräges elektrostatisches Feld entsteht. Das Bündel von Elektronen und negativen Ionen, das in der Elektrode 9 in der Achse liegt, wird von diesem schrägen Feld abgelenkt, wie mit der gestrichelten Linie angedeutet, und ist daher innerhalb der Anode 10 auf die Wand bei 12 gerichtet. Außerhalb der Elektronenstrahlröhre befinden sich die Magnetpole 13 und 14, welche auf das auf 12 gerichtete Bündel eine Querkraft ausüben. Dies hat zur Folge, daß die Elek-

seite ab gerechnet über eine Länge wenigstens gleich io tronen zur Achse zurückgelenkt werden. Auf die Ionen

wird praktisch kein Einfluß ausgeübt, so daß diese bei 12 von der Wand aufgefangen und unschädlich gemacht werden. Wenn die Anode eine kreiszylindrische Form hätte, würden die Elektronen von

dem Durchmesser der kathodenseitigen Anodenöffnung, asymmetrische Figuren sind gegenüber jeder Linie in den genannten Ebenen, die senkrecht zur Ebene des abgelenkten Ionenstromes liegt, und zwar

derart, daß die innerhalb der Anode liegende Länge 15 den Magnetpolen 13 und 14 nicht genau in die Achse der Schnittlinie der zuletzt genannten Ebene und der 11-11 abgelenkt werden können. Sie würden dann der

voll ausgezogenen Linie folgen, die mit der Röhrenachse einen Winkel α einschließt. Im nicht abgelenkten

Ebene des Querschnittes durch den Schnittpunkt mit der Achse in zwei ungleiche Stücke geteilt ist, von denen das größere immer an der Seite liegt, nach der Zustand würden sie dann den Leuchtschirm 3 nicht im

die Ionen hin abgelenkt sind. Die oben angeführten 20 Schnittpunkt dieses Schirmes mit der Achse 11-11

Nachteile werden vermieden, wenn erfindungsgemäß die Achsen der Röhre, der Anode und des der Anode vorangehenden Systems zusammenfallen.

Unter der Achse des Elektronenstrahlerzeugungssystems wird die Mittelsenkrechte zur Durchlaßöffnung der Steuerelektrode verstanden.

Bei der einfachsten Ausführungsform einer Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung hat die Anode die Form eines abgeplatteten Zylinders.

treffen.

Da die Anode 10 an der dem Ionentreffpunkt 12 gegenüberliegenden Seite abgeplattet ist, können aber die Elektronen gerade derart beeinflußt werden, daß sie die Anode 10 genau in der Achse 11-11 verlassen. Die richtige Einstellung erfolgt durch Verschiebung der Magneten 13 und 14.

Zur Verdeutlichung der Anodenform ist in Fig. 2 ein Querschnitt der Anode gemäß der Linie 15-15 der

Da das schräge elektrostatische Feld sich in der 30 Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt.

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Anode nur höchstens so weit erstreckt wie der Durchmesser der Anodenöffnung an der Kathodenseite, ist es gleichgültig, daß die Anode auch ferner noch einen asymmetrischen Querschnitt hat. Einfachheitshalber wird aber oft der ganzen Anode ein gleichförmiger Querschnitt gegeben. Die Anode und/oder die der Anode vorhergehende Elektrode ist an der Anodenseite gemäß einer schräg zur Röchrenachse liegenden Ebene abgeschnitten. Es entsteht daher eine schräge elektrostatische Linse zwischen der Anode und der vorhergehenden Elektrode, z. B. einer Sauganode.

An Stelle eines abgeplatteten Zylinders kann für die Anode ein schräger Kegel gewählt werden.

Die Erfindung wird an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert, in der

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt der Anode der Elektronenstrahlröhre nach Fig. 1 darstellt.

Fig. 3 ist ein Querschnitt der Anode eines Elektronenstrahlerzeugungssystems, das eine Abart des in einer Röhre nach Fig. 1 verwendeten Systems ist.

Die Fig. 4 und 5 sind Längsschnitte weiterer Abarten der in einer Röhre nach Fig. 1 verwendeten Elektronenstrahlerzeugungssysteme.

In Fig. 1 besteht die Elektronenstrahlröhre aus einem Hals 1 und einem an diesen anschließenden weiteren konischen Teil 2. Der konische Teil enthält den Aufzeichnungsschirm 3, der aus einem Leuchtmaterial besteht. Mit 4 ist eine Fokussierspule und mit 5 und 6 ein Ablenkspulensatz bezeichnet. Der Röhrenhals 1 enthält das Strahlerzeugungssystem, das hier aus einer Kathode 7 einer Steuerelektrode 8, einer Sauganode 9 und einer Anode 10 besteht. Die Achse der Elektronenstrahlröhre (gleichzeitig die Achse des Strahlerzeugungssystems) ist mit der Linie 11-11 angedeutet. Sowohl die Anode 10 als auch die Sauganode 9 sind gegenüber der Achse 11-11 schräg abgeschnitten, so daß zwischen den Elektroden 9 und 10 Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Anode aus zwei nicht koaxialen kreiszylindrischen Teilen 16 und 17. Der Teil 16, auf den die Ionen auftreffen, ist aber koaxial zum Röhrenhals.

In Fig. 4 ist ein Teil eines weiteren Elektronenstrahlerzeugungssystems dargestellt, mit der die gleiche Wirkung wie mit den abgeplatteten Zylindern nach den Fig.l, 2 und 3 erreicht werden kann. Hier besitzt die Kanone eine schräge konische Anode 18 solcher Form, daß die Wand an der Seite des Ionentreffpunktes 19 parallel zur Achse 20-20 ist. An der anderen Seite entfernt sich die Anodenwand von dieser Achse. Auf diese Weise wird wieder erreicht, daß die Elektronen die Anode 18 genau in der Achse 20-20 verlassen. Mit 21 ist hier die Sauganode angedeutet.

Bei der Ausführungsform eines Systems nach Fig. 5, bei der die Sauganode mit 22 bezeichnet ist, besitzt die Anode einen kreiszylindrischen Teil 23 und einen schräg konischen Teil 24. Der Abstand h ist dabei gleich dem Durchmesser d der Anodenöffnung an der Kathodenseite. Er kann, wie oben gesagt, größer, darf aber nicht kleiner sein. Wie aus der Figur deutlich ersichtlich, ist im konischen Teil 24 der Abstand p zwischen der Achse und einer Anodenseite, gemessen längs der Schnittlinie einer zur Achse 25-25 senkrechten Ebene und der Ebene des Ionenbündels 26 in jedem Querschnitt, größer als der längs derselben Linie bis zur anderen Anodenseite gemessene Abständer; mit anderen Worten, die Wand entfernt sich an der dem Ionenbündel zugekehrten Seite schneller von der Achse 25-25 als an der gegenüberliegenden Seite.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Elektronenstrahlröhre zum Aufzeichnen von Bildern mit einem ein Elektronenstrahlerzeugungssystem enthaltenden Hals und einem an diesen anschließenden weiteren Teil mit einem Aufzeichnungsschirm, dessen Mittelpunkt auf der Achse

des Röhrenhalses liegt, wobei das Elektronenstrahlerzeugungssystem wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine rohrförmige Anode sowie wenigstens eine zwischen der Anode und der Steuerelektrode liegende Elektrode enthält und die Achse des Elektronenstrahlerzeugungssystems mit der Röhrenachse zusammenfällt und wobei eine Ionenfallwirkung mittels eines gegenüber der Achse schrägen elektrostatischen Feldes zwischen der Anode und der dieser vorhergehenden Elektrode erzeugt ist und die Querschnitte der Anode in senkrecht zur Röhrenachse stehenden Ebenen, von der Kathodenseite ab gerechnet über eine Länge wenigstens gleich dem Durchmesser der kathodenseitigen Anodenöffnung, asymmetrische Figuren sind gegenüber jeder Linie in den genannten Ebenen, die senkrecht zur Ebene des abgelenkten Ionenstromes liegt, und zwar derart, daß die innerhalb der Anode liegende Länge der Schnittlinie der zuletzt genannten Ebene und der Ebene des Querschnittes durch den Schnittpunkt mit der Achse in zwei ungleiche Stücke geteilt ist, von denen das größere immer an der Seite liegt, nach der die Ionen hin abgelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Röhre, der Anode und des der Anode vorangehenden Systems zusammenfallen.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode ein abgeplatteter Zylinder ist.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode ein schräg abgestumpfter Kegel ist, dessen Wand an der Seite, an der die Ionen auf dem Kegel auftreffen, sich schneller von der Röhrenachse entfernt als an der gegenüberliegenden Seite.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 043 675.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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