DE1074163B - Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlerzeugungssystem mit Ionenfalle - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einer Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlerzeugungssystem, bei dem zwischen dem Wehneltzylinder und der ersten Anode eine Schirmgitterelektrode angeordnet ist und bei dem zwischen der Schinngitterelektrode und der ersten Anode durch Kombination von elektrischen und magnetischen Feldern eine Trennung der negativen Ionen und Elektronen erfolgt.

Es ist bereits eine Anordnung zum Verhindern des Auftreffens positiver Ionen auf die Kathode auf Kathodenstrahlröhren bekannt, bei der das Beschleunigungsfeld für die Elektronen schräg zur Röhrenachse liegt, während der Elektronenstrahl im wesentlichen in Richtung der Röhrenachse verläuft.

Um die Kathode von positiven Ionen zu schützen, wird durch die österreichische Patentschrift 164 772 vorgeschlagen, die Kathode an die Auftreffstelle der Ionen mit einer öffnung zu versehen und die Ionen auf einer hinter dieser Öffnung befindliche Elektrode aufzufangen.

Schließlich beschreibt die deutsche Patentschrift 869 668 eine Kathodenstrahlröhre mit Mitteln, die den Kathodenstrahl zunächst auf Stellen außerhalb des Bildschirmes richten und den Elektronenanteil des Strahles durch ein magnetisches Feld in die Richtung der Röhrenachse zurücklenken. Diese magnetischen Rücklenkmittel bestehen aus einem oder mehreren ganz oder nahezu parallel der Röhrenachse angeordneten magnetischen oder magnetisierbaren dünnen Stäben oder Streifen.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Anordnungen stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die durch Auftreffen von positiven Ionen auf Materie ausgelösten negativen Ionen vom Leuchtschirm fernzuhalten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß außer in Kathodennähe auch negative Ionen entstehen können, wenn positive Ionen mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf Materie auftreffen. Die positiven Ionen entstehen im Kathodenstrahl durch Zusammenstoß von Elektronen mit neutralen Gasmolekeln. Durch das Beschleunigungsfeld zwischen Kathode und Anode werden die positiven Ionen in Richtung der Kathode beschleunigt und infolge des elektrischen Feldes der Ionenfalle seitlich abgelenkt und treffen auf eine gegenüber der Anode negative Elektrode, beispielsweise Steuergitter, Schirmgitter und Schärfeelektrode.

Bei einer, Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlerzeugungssystem, bei dem zwischen dem Wehneltzylinder und der ersten Anode eine Schirmgitterelektrode angeordnet ist und bei dem zwischen der Schirmgitterelektrode und der ersten Anode durch Kombination von elektrischen und magnetischen Feldern eine Trennung der negativen Ionen und Elektronen erfolgt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schirm-

Kathodenstrahlröhre

mit einem Strahlerzeugungssystem

mit Ionenfalle

Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Wolfgang Berthold,

Stuttgart-Weil im Dorf,
ist als Erfinder genannt worden

gitterelektrode eine seitliche öffnung oder eine axialsymmetrische Abschrägung aufweist.

Eine seitliche Anfangsrichtung erhalten die negativen Inonen durch eine Abschrägung der Elektrode, auf die die positiven Ionen auftreffen. Die Potentiallinien zwischen Kathode und Anode passen sich dieser Elektrode an und geben den negativen Ionen die gewünschte Anfangsrichtung. Um den Elektronenstrahl nicht astigmatisch zu verzerren, ist es günstig, die Abschrägung axialsymmetrisch um die ganze Elektrode herumzuführen. Es ist auch möglich, die durch die positiven Ionen ausgelösten negativen Ionen durch eine vor der Auftreffelektrode angeordnete Blende vom Schirm fernzuhalten. Die Blende kann durch eine für die Fokussierung des Elektrodenstrahles erforderliche Elektrode erfolgen, und zwar kann diese Elektrode entweder eine besondere öffnung zum Durchtritt der positiven Ionen erhalten, oder die zur Fokussierung des Elektronenstrahles dienende öffnung ist derart ausgebildet, daß wohl die positiven Ionen auf die nächstfolgende Elektrode auftreffen können, aber die meisten ausgelösten negativen Ionen durch die beschriebene Elektrode abgefangen werden. An Hand der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3 sei im folgenden die Erfindung näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Strahlerzeugungssystem wiedergegeben. Mit 1 ist der Hals einer Kathodenstrahlröhre, mit 2 die Kathode, mit 3 die Steuerelektrode, mit 4 das Schirmgitter, mit 5 der erste Anodenzylinder, mit 6 eine Fokussierungselektrode und mit 7 der zweite Anodenzylinder wiedergegeben. Die unsymmetrische Blende 8 erzeugt das elektrische Feld, welches

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die negativen Ionen aus der Kathode aus der Achse zieht und auf die Blende 9 auftreffen läßt. Der Magnet 10 führt die Elektronen zur Achse zurück und lenkt sie durch die Öffnung der Blende 9 zum Leuchtschirm.

Das Schirmgitter 4 hat bei 11 eine öffnung, durch die die Hauptmenge der positiven Ionen hindurchtritt, ohne* daß schädliche negative Ionen erzeugt werden. 'Bei Röhren mit einer unsymmetrischen Anodenblende liegt der Treffpunkt der positiven Ionen etwa ¹UD (D = Durchmesser der .Elektrpnenlinse von Schirmgitter und Anode) von der Mittelachse der Röhre entfernt. Die Öffnung im Schirmgitter muß also etwa ¹U D .jron der Achse in gleicher Richtung wie der Mittelpunkt der unsymmetrischen Blende angeordnet sein. Es ist auch möglich, die für den Elektronendurchtritt vorgesehene öffnung mit der für die positiven Ionen vorgesehenen öffnung zu vereinen. In diesem Fall muß die axialsymmetrische Öffnung so groß sein, daß die positiven Ionen auf die dahinterliegende Elektrode auf treffen können, die ausgelösten negativen Ionen jedoch durch die Elektrode zum größten Teil aufgefangen werden. Die nicht aufgefangenen negativen Ionen haben eine so hohe seitliche Geschwindigkeit, daß sie nicht auf den Leuchtschirm gelangen können.

Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Elektrodenanordnung ist in Fig. 2 wiedergegeben, in welcher die Elektrode 4 der Fig. 1 aus den Elektroden 12 und 13 besteht, die auf gleichem oder verschiedenem Potential sind. Die positiven Ionen treffen auf die Elektrode 12 auf, und die durch sie ausgelösten negativen Ionen werden durch die Elektrode 13 zum größten Teil abgefangen.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 wiedergegeben. An Stelle einer öffnung wird die Elektrode 4 der Fig. 1 an der Stelle 14 axialsymmetrisch abgeschrägt. Durch die Abschrägung der Elektrode erhalten die negativen Ionen, welche durch die auftreffenden positiven Ionen ausgelöst werden, eine seitliche Anfangsrichtung und können nicht mehr zum Leuchtschirm gelangen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß außer der Abschrängung der Elektrode keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind und diese Abschrägung schon bei der Herstellung der Elektrode erfolgen kann.

Claims (2)

Pat entansprü cη ε :

1. Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlerzeugungssystem, bei dem zwischen dem Wehneltzylinder und der ersten Anode eine Schirmgitterelektrode angeordnet ist und bei dem zwischen der Schirmgitterelektrode und der ersten Anode durch Kombination von elektrischen und magnetischen Feldern eine Trennung der negativen Ionen und Elektronen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmgitterelektrode (4) eine seitliche öffnung (11) oder eine axialsymmetrische Abschrägung (14) aufweist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer unsymmetrischen Anodenblende (8) die seitliche Öffnung (11) der Schirmgitterelektrode (4) in einem Abstand von der Röhrenachse angeordnet ist, der etwa ein Viertel des Durchmessers der aus Schirmgitter (4) und Anode (8) gebildeten Elektronenlinse beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 869 668;
deutsche Patentanmeldung F 4487 VIIIc/21g (bekanntgemacht am 8. 1.1953);

österreichische Patentschrift Nr. 164 772.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen