DE1117783B - Circuit arrangement for operating a cathode ray tube with a cathode protection electrode and cathode ray tube for this purpose - Google Patents
Circuit arrangement for operating a cathode ray tube with a cathode protection electrode and cathode ray tube for this purposeInfo
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Description
Schaltungsanordnung zum Betriebe einer Kathodenstrahlröhre mit Kathodenschutzelektrode und Kathodenstrahlröhre hierzu Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahl- oder Ionenstrahlröhre, insbesondere für eine Fernsehbildröhre, und die Ausbildung einer solchen Röhre für diese Schaltungsanordnung.Circuit arrangement for operating a cathode ray tube with a cathode protection electrode and cathode ray tube for this purpose. The invention relates to a circuit arrangement for a cathode ray or ion ray tube, especially for a television picture tube, and the formation of such a tube for this circuit arrangement.
Bei Kathodenstrahlröhren, insbesondere bei Fernsehbildempfängerröhren, bedarf bekanntlich der Schirm eines Schutzes gegen die negativen Ionen, welche mangels eines solchen Schutzes den Schirm ziemlich bald funktionsunfähig machen und hierdurch die Lebensdauer der Röhre stark vermindern würden. Als solcher Schutz werden üblicherweise eine zum Schutz des Schirmes bestimmte Ionenfalle und ein Aluminiumüberzug des Schirmes verwendet. Hierdurch wird der Schirm bekanntlich so wirksam geschützt, daß die Lebensdauer der Röhre vorwiegend durch die Lebensdauer ihrer Kathode bedingt ist.With cathode ray tubes, especially with television picture receiver tubes, It is well known that the screen needs protection against the negative ions, which are lacking such a protection make the screen inoperable pretty soon and thereby would greatly reduce the life of the tube. As such protection are commonly used an ion trap designed to protect the screen and an aluminum coating on the screen used. As a result, the screen is known to be so effectively protected that the service life of the tube is mainly due to the life of its cathode.
Es ist nun bekannt, daß zur Zerstörung der Kathode größtenteils die die Kathode bombardierenden positiven Ionen beitragen. Diese positiven Ionen stammen von den im Vakuumraum angeordneten Bestandteilen der Röhre und dem in der Röhre verbliebenen Restgas. Ein Teil der aus diesen Quellen stammenden positiven Ionen wird in dem zur Beschleunigung der Elektronen verwendeten Potentialraum beschleunigt und gelangt zur Kathode.It is now known that for the most part the destruction of the cathode positive ions bombarding the cathode contribute. These positive ions originate of the components of the tube arranged in the vacuum space and that in the tube remaining residual gas. Part of the positive ions from these sources is accelerated in the potential space used to accelerate the electrons and gets to the cathode.
Man kann nun die Kathode gegen diese schädliche Bombardierung der positiven Ionen weitgehend dadurch schützen, daß man vor der Kathode, möglichst nahe zu derselben, eine Elektrode positiven Potentials vorsieht, deren Stirnfläche einen von 90° abweichenden Winkel zur Röhrenachse besitzt, wodurch die in der Röhre notwendigerweise entstehenden positiven Ionen größtenteils daran verhindert werden, die Kathode zu erreichen bzw. zu bombardieren.One can now use the cathode against this harmful bombardment Protect positive ions largely by being in front of the cathode, if possible close to it, provides an electrode of positive potential, the end face of which has an angle deviating from 90 ° to the tube axis, whereby the in the tube positive ions that necessarily arise are largely prevented from to reach or bomb the cathode.
Diejenigen positiven Ionen nämlich, die in dem hinter dieser Kathodenschutzelektrode liegenden Raumteil der Röhre entstehen, werden durch die Schutzpotentialwand daran verhindert, die Kathode zu erreichen. Demzufolge kann die Kathode nur durch diejenigen positiven Ionen erreicht werden, die im Raumteil zwischen der Kathode und der Schutzelektrode oder Schutzpotentialwand entstehen, und diese auch nur dann, wenn die Anfangsbedingungen bezüglich ihrer Laufbahn günstig sind.Those positive ions namely those in the one behind this cathode protection electrode lying part of the space of the tube are created by the protective potential wall attached to it prevents reaching the cathode. As a result, the cathode can only be through those positive ions can be achieved in the space between the cathode and the protective electrode or protective potential wall arise, and this only if the initial conditions are favorable in terms of their careers.
Bekanntlich entsteht ein Teil der positiven Ionen im Gasraum entlang der Elektronenbahn durch Stoßionisation. Infolge der Ablenkung durchziehen die Elektronenbahnen sozusagen den ganzen hinter der Schutzpotentialwand liegenden Gasraum, so daß sozusagen jeder Punkt dieses Gasraumes von einer Elektronenbahn getroffen wird. Infolge dieser Tat-Sache, ferner der Tatsache, daß der hinter der Schutzpotentialwand liegende Raumteil um mehrere Größenordnungen größer ist als der zwischen der Kathode und der Schutzpotentialwand liegende Raumteil, ferner infolge der Tatsache, daß die Bogenlängen der Elektronenbahnen in diesen beiden Raumteilen voneinander ebenfalls um Größenordnungen abweichend sind, ist die Wahrscheinlichkeit des Stoßes im obengenannten zweiten Raumteil wiederum um mehrere Größenordnungen größer, und demzufolge entstehen also die positiven Ionen sozusagen ausschließlich hinter der Potentialwand.As is well known, some of the positive ions arise along the gas space the electron path through impact ionization. As a result of the deflection, the electron paths traverse so to speak the whole gas space lying behind the protective potential wall, so that so to speak every point of this gas space is hit by an electron path. As a result of this Fact-thing, furthermore the fact that the one lying behind the protective potential wall Part of space is several orders of magnitude larger than that between the cathode and the protective potential wall lying part of the space, also due to the fact that the Arc lengths of the electron orbits in these two parts of space from each other as well are different by orders of magnitude, the probability of the impact is in the above second part of the space is again several orders of magnitude larger, and consequently arise so the positive ions, so to speak, exclusively behind the potential wall.
Ein anderer Teil der positiven Ionen wird durch Flächen emittiert, die durch Elektronen und negative Ionen bombardiert werden. Als Beispiele solcher bombardierter Flächen können bei Kathodenstrahlröhren das Elektrodensystem der Elektronenkanone, der Schirm und die innere leitende Schicht (Leuchtpulver) genannt werden. Beim bekannten Aufbau der Kathodenstrahlröhren ist es demnach klar, daß sich die derart bombardierten Flächen zum weitaus überwiegenden, nahezu hundertprozentigen Teil hinter der Potentialwand befinden. Demzufolge entsteht der obengenannte Teil der positiven Ionen sozusagen zur Gänze ebenfalls hinter der Potentialwand.Another part of the positive ions is emitted through surfaces, that are bombarded by electrons and negative ions. As examples of such Bombarded surfaces can use cathode ray tubes, the electrode system of the electron gun, the screen and the inner conductive layer (luminous powder) are called. At the known Structure of the cathode ray tubes it is therefore clear that they bombed themselves in this way The vast majority of areas, almost one hundred percent, are behind the potential wall are located. As a result, the above part of the positive Ions, so to speak, also entirely behind the potential wall.
Die einschlagenden Elektroden und Ionen verursachen auch eine Bremsröntgenstrahlung. Diese den Gasraum erregende Röntgenstrahlung erzeugt aber positive Ionen ebenfalls hinter der Potentialwand.The impacting electrodes and ions also cause braking X-rays. This X-ray radiation, which excites the gas space, also generates positive ions behind the potential wall.
Positive Ionen werden ferner durch Oberflächen aus verschiedenen Werkstoffen, hauptsächlich infolge der Wirkung der Temperaturbewegung, auch ohne Elektronenbombardierung und Ionenbombardierung emittiert, doch entstehen diese positiven Ionen ebenfalls hinter der Potentialwand.Positive ions are also caused by surfaces made of different materials, mainly due to the effect of temperature movement, even without electron bombardment and ion bombardment, but these positive ions are also generated behind the potential wall.
Demzufolge kann die Potentialwand tatsächlich einen sehr weitgehenden und wirksamen Schutz der Kathode gegen die positiven Ionen bieten, wenn die Potentialwand möglichst nahe zur Kathode vorhanden ist, da ja beim bekannten und üblichen Röhrenaufbau in diesem Fall der weitaus überwiegende Teil der positiven Ionen hinter der Potentialwand entsteht, weil der überwiegende Teil der Bestandteile und des Gasraumes der Röhre sich eben hinter der Potentialwand befindet.As a result, the potential wall can actually be very extensive and provide effective protection of the cathode against the positive ions when the potential wall is present as close as possible to the cathode, as it is with the known and customary tube structure in this case the overwhelming majority of the positive ions behind the potential wall arises because the majority of the components and the gas space of the tube is just behind the potential wall.
Die Erfindung wird nachstehend näher in Zusammenhang mit Kathodenstrahlröhren beschrieben, doch ist sie keineswegs auf solche eingeschränkt. Die Erfindung kann nämlich zweckmäßig bei sämtlichen solchen Geräten, die mit Elektronenstrahlenbündeln oder Ionenstrahlenbündeln arbeiten, verwendet werden, bei denen die Quelle (Kathode) der Bombardierung solcher Teilchen ausgesetzt ist, die ein dem den Teilchen des nützlichen Strahlenbündels entgegengesetztes Potential besitzen, und demzufolge kann die Schutzpotentialwand gegebenenfalls auch negatives Potential besitzen, obzwar dieselbe, wie z. B. bei für Meßzwecke bestimmten Kathodenstrahlröhren, bei sogenannten »beam-Röhren« und sonstigen Kathodenstrahlenröhren, bei denen die Teilchen des nützlichen arbeitenden Strahlenbündels negative Ladungen besitzen, ein positives Potential besitzen muß. Als weitere Beispiele obiger Röhren werden die Bildaufnahmeröhren, z. B. »Ortikon«, »Emitron«, »Vidikon«, genannt.The invention is described in greater detail below in connection with cathode ray tubes described, but it is by no means restricted to such. The invention can namely useful for all such devices that use electron beams or ion beams are used, in which the source (cathode) is exposed to the bombardment of such particles, which cause the particles of the useful beam have opposite potential, and consequently the protective potential wall can possibly also have a negative potential, although the same, such as B. in certain cathode ray tubes for measurement purposes, in so-called "Beam tubes" and other cathode ray tubes in which the particles of the useful working beam have negative charges, a positive potential must own. As further examples of the above tubes, the image pickup tubes, z. B. "Ortikon", "Emitron", "Vidikon" called.
Das dieSchutzpotentialwanderzeugendeElektrodensystem kann einfachheitshalber »Kathodenschutz-Ionenfalle«, oder, wenn dieses Elektrodensystem bloß aus einer einzigen Elektrode besteht, was in der Mehrzahl der Fälle zutreffen wird, einfach »Kathodenschutzelektrode« genannt werden.The electrode system generating the protective potential can for the sake of simplicity "Cathodic protection ion trap," or if this electrode system consists of just one Electrode consists, which will apply in the majority of cases, simply "cathode protection electrode" to be named.
Bei der bekannten Anordnung wird ein ausreichender Schutz der Kathode nur durch die unmittelbar neben der Kathode angeordneten Elektrode, die zudem schräggestellt sein muß, erreicht. Es besteht aber vielfach der Wunsch, hierfür auch eine andere, nicht unbedingt benachbarte Elektrode benutzen zu können, wenn dies die jeweiligen Betriebsbedingungen vorteilhaft erscheinen lassen, und zudem die bei der Herstellung des Elektrodensystems schwierige Schrägstellung einer bestimmten Elektrode zu vermeiden.In the known arrangement, the cathode is adequately protected only because of the electrode arranged directly next to the cathode, which is also inclined must be achieved. However, there is often a desire to use another, not necessarily being able to use an adjacent electrode if this is the respective one Make operating conditions appear advantageous, and also those during manufacture of the electrode system to avoid difficult inclination of a certain electrode.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß eine als Kathodenschutzelektrode dienende, zwischen Kathode und der letzten Elektrode liegende Elektrode, die vorzugsweise senkrecht zur Bewegungsrichtung des Strahlenbündels angeordnet ist, an die höchste Gleichspannung des Systems geschaltet ist.The circuit arrangement according to the invention makes it possible to overcome these disadvantages to avoid thereby that serving as a cathode protection electrode, between the cathode and the last electrode lying electrode, which is preferably perpendicular to the direction of movement of the beam is connected to the highest DC voltage of the system is.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die zweite Anode des Elektrodensystems, entsprechenderweise gestaltet, an die höchste der den Elektroden zugeführten Spannungen gelegt und dadurch zur Kathodenschutzelektrode werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann es die erste Anode des Elektrodensystems sein, die durch entsprechende Gestaltung und Anlegen an die höchste der den Elektroden zugeführten Spannungen zur Kathodenschutzelektrode wird. Falls die zweite Anode des Elektrodensystems die Kathodenschutzelektrode ist, wird dieselbe zweckmäßig als eine mit einer zentralen Öffnung versehene Scheibe ausgebildet. Jedenfalls ist es aber zweckmäßig, wenn die Potentialdifferenz zwischen der Kathodenschutzelektrode und der nächstfolgenden ersten Elektroden des Elektrodensystems der Röhre mindestens 200 Volt beträgt.According to one embodiment of the invention, the second anode of the Electrode system, designed accordingly, to the highest of the electrodes applied voltages and thereby become the cathode protection electrode. According to Another embodiment of the invention can be the first anode of the electrode system be that by appropriate design and application to the highest of the electrodes voltages supplied to the cathode protection electrode. If the second anode of the electrode system is the cathode protection electrode, the same is expedient designed as a disc provided with a central opening. Anyway it is but it is useful if the potential difference between the cathode protection electrode and the next following first electrodes of the electrode system of the tube at least 200 volts.
Die Röhren zur Ausführung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung können mannigfaltig gestaltet sein. Jedenfalls besitzen sie aber eine Kathodenschutzelektrode, die mit einer solchen Zuführung versehen ist, mittels welcher dieselbe an die entsprechende hohe Spannung, die ja die höchste der den Elektroden der Röhre zugeführten Gleichspannungen ist, gelegt werden kann. Demzufolge besitzt die Kathodenschutzelektrode zweckmäßig eine eigene, gesonderte Zuführung, die seitlich durch die Röhrenwandung geht, also nicht durch den üblichen Quetschfuß der Röhre. Falls man auch eine andere Elektrode der Röhre mittels dieser Zuführung mit Spannung zu versorgen wünscht, ist es zweckmäßig, die den erforderlichen Spannungsabfall erzeugende Mittel, die zweckmäßig durch einen Widerstand gebildet werden, innerhalb der Röhre anzuordnen und die betreffende Elektrode dementsprechend ebenfalls innerhalb der Röhre an diese Mittel anzuschließen.The tubes for implementing the circuit arrangement according to the invention can be designed in many ways. In any case, they have a cathode protection electrode, which is provided with such a feed, by means of which the same to the corresponding high voltage, which is the highest of the DC voltages applied to the electrodes of the tube is can be laid. Accordingly, the cathode protection electrode is expedient its own, separate feed that goes through the side of the tube wall, so not through the usual pinch foot of the tube. If you also have another electrode wants to supply the tube with voltage by means of this feed, it is advisable to the means generating the required voltage drop, which is expediently provided by a Resistance is formed to be placed inside the tube and the electrode in question accordingly also to be connected to these means within the tube.
Die Erfindung wird nachstehend näher in Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert, die sich auf einige beispielsweise Ausführungsformen beziehen. In den Zeichnungen ist Fig.1 die schematische Darstellung des Elektrodensystems einer Röhre; Fig. 2 und 3 sind Diagramme, die zur Veranschaulichung der Potentialverteilung in der Röhre geeignet sind; Fig.4 ist die schematische Darstellung eines anderen Elektrodensystems und Fig. 5 ein die Potentialverteilung bei diesem Elektrodensystem veranschaulichendes Diagramm.The invention is explained in more detail below in connection with the drawings which relate to some exemplary embodiments. In the In the drawings, FIG. 1 is a schematic representation of the electrode system of a tube; FIGS. 2 and 3 are diagrams which are used to illustrate the potential distribution in the tube are suitable; Fig. 4 is a schematic representation of another electrode system and FIG. 5 shows the potential distribution in this electrode system Diagram.
Eine sehr einfache konstruktive Gestaltung der erfindungsgemäßen Röhre erhält man, wenn man dasjenige Elektrodensystem, welches bei Röhren, bei welchen das Elektrodenstrahlenbündel mittels eines elektrischen Feldes fokussiert wird, »Einzellinse« genannt wird, zur Verzögerungslinse gestaltet, wie dies bei der Elektrodenanordnung gemäß Fig.1 der Fall ist.A very simple structural design of the tube according to the invention is obtained if one has the electrode system, which in the case of tubes, which in the case of which the electron beam is focused by means of an electric field, "Single lens" is called, designed as a retardation lens, as is the case with the electrode arrangement according to Figure 1 is the case.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 besitzt die Röhre die übliche Kathode 1, die durch die Modulatorelektrode 2 umgeben ist. Hiernach folgen die erste Anode 3 und die zweite Anode 4. Die Fokussierungselektrode 5 befindet sich im Raum zwischen der zweiten Anode 4 und der letzten Anode 6, welche in der üblichen Weise mit dem leitenden Überzug 7 der nicht dargestellten Röhrenwand verbunden ist, welcher aus einem an der Innenwandfläche des Röhrenkolbens angeordneten Aluminiumüberzug, Graphitüberzug od. dgl. bestehen kann.In the arrangement according to FIG. 1, the tube has the usual cathode 1, which is surrounded by the modulator electrode 2. This is followed by the first anode 3 and the second anode 4. The focusing electrode 5 is in the space between the second anode 4 and the last anode 6, which in the usual way with the conductive coating 7 of the tube wall, not shown, is connected, which from an aluminum coating, graphite coating, arranged on the inner wall surface of the tube piston or the like. Can exist.
Fig. 2 zeigt, daß das Achspotential der »Einzellinse« bei den bekannten ähnlichen Anordnungen der Elektroden vor und nach der Linse denselben Wert cP4 = cps besitzt. Erfindungsgemäß wird aber nun die Elektrode 4 mit einem höheren Potential versehen als die Elektrode 6, und dementsprechend bildet sich bei der Elektrode 4 die Schutzpotentialwand aus. Demzufolge wird bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung das Achspotential Spe der durch die Elektroden 4, 5 und 6 gebildeten Verzögerungslinse nach der Linse um einige hundert Volt, z. B. um 300 Volt, kleiner sein als das vor dieser Verzögerungslinse vorhandene Achspotential (f4, in Gegensatz zu der bekannten Anordnung gemäß Fig. 2, bei denen die Potentiale 994 und cpe miteinander gleich sind.2 shows that the axial potential of the "single lens" has the same value cP4 = cps in the known similar arrangements of the electrodes before and after the lens. According to the invention, however, the electrode 4 is now provided with a higher potential than the electrode 6, and the protective potential wall is accordingly formed in the electrode 4. Accordingly, in this arrangement according to the invention, the axial potential Spe of the retardation lens formed by the electrodes 4, 5 and 6 after the lens is reduced by a few hundred volts, e.g. B. by 300 volts, be smaller than the existing axis potential in front of this delay lens (f4, in contrast to the known arrangement according to FIG. 2, in which the potentials 994 and cpe are equal to each other.
Wenn man nun die bei Bildempfängerröhren im allgemeinen verwendete Anodenspannung von 14 Kilovolt betrachtet, die also als das Potential c)4 anzusehen ist, bedeutet dieser Abfall des Endpotentials cps um 300 Volt prozentuell nur einen Abfall von 2,14O/0, was also recht gering ist. Noch günstiger gestaltet sich die Lage, d. h. der prozentuelle Spanungsabfall wird noch geringer, wenn die Anodenspannung der Röhre bei Röhren mit größerem Schirmdurchmesser noch höher ist.If you now use that in picture receiver tubes in general Considered anode voltage of 14 kilovolts, which is to be regarded as the potential c) 4 is, this drop in the final potential cps by 300 volts means only one percentage Drop of 2.14O / 0, which is quite small. It is even cheaper Location, d. H. the percentage voltage drop is even lower when the anode voltage the tube is even higher for tubes with a larger screen diameter.
Bei der obigen Anordnung bildet demzufolge die bekannte bereits vorhandene Elektrode 4, entsprechend gestaltet und angeordnet, die Kathodenschutzelektrode, und die Ebene der Schutzpotentialwand ist dem Wesen nach die Ebene der Blende dieser Elektrode 4. Das Wesen der Anordnung wird selbstverständlich durch etwaige Weglassung dieser Blende nicht berührt. Die relativen Abmessungen der Elektroden sind aber von den bekannten zumeist verschieden, da ja hier die Elektroden nicht die üblichen Potentiale erhalten und die ganze Anordnung daher unter Berücksichtigung dieser Tatsache zu bemessen ist.In the above arrangement, therefore, forms the known already existing Electrode 4, designed and arranged accordingly, the cathode protection electrode, and the level of the protective potential wall is essentially the level of the aperture of this Electrode 4. The essence of the arrangement is of course given by any omission this aperture does not touch. The relative dimensions of the electrodes are mostly different from the known ones, since the electrodes here are not the usual ones Preserve potentials and the whole arrangement therefore taking this into account Fact is to be measured.
Eine andere beispielsweise Ausführungsform des Elektrodensystems der Röhre veranschaulicht die Fvg. 4, an der die mit denen der Fig. 1 identischen Bezugszeichen identische Bestandteile bezeichnen. Bei dieser Elektrodenanordnung ist also die Kathoden- , schutzelektrode die mit einer zentralen C9ffnung versehene Scheibe 4.Another example embodiment of the electrode system of FIG Tube illustrates the Fvg. 4, on which the reference numerals identical to those of FIG Identify identical components. With this electrode arrangement, the Cathode, protective electrode the disk 4 provided with a central opening.
Bei der Elektrodenanordnung gemäß Fig. 4 ebenso wie bei sämtlichen ähnlichen Anordnungen muß das positive Potential in einem Punkt der Symmetrieachse (Längsachse) einen vorbestimmten Wert besitzen, und zwar den größten Wert des Achspotentials, damit die Schutzpotentialwand tatsächlich vorhanden sein soll. Demzufolge ist die Potentialverteilung entlang der Längsachse, wie dies aus Fig.5 ersichtlich ist, eine derartige, daß nach diesem Punkt maximalen Potentials sich nur Punkte geringeren Potentials befinden können, ebenso wie nach der Ebene der Elektrode 4.In the case of the electrode arrangement according to FIG. 4 as well as all of them Similar arrangements must have the positive potential at one point on the axis of symmetry (Longitudinal axis) have a predetermined value, namely the greatest value of the axis potential, so that the protective potential wall should actually be present. As a result, the Potential distribution along the longitudinal axis, as can be seen from Fig. 5, such that after this point of maximum potential only points decrease Potential can be located, as well as after the plane of the electrode 4.
Das Wesen der Anordnung wird mit Ausnahme des durch die Elektrode 4 hervorgerufenen größten Achspotentialwertes durch die Werte des Achspotentials vor und nach der Elektrode 4 nicht berührt.The essence of the arrangement is made except for that by the electrode 4 caused the largest axis potential value by the values of the axis potential before and after the electrode 4 is not touched.
Es sei ferner noch bemerkt, daß die Anordnung auch eine solche sein kann, bei welcher die Schutzpotentialwand durch die erste Anode, die an Fig. 1 und 4 mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, erzeugt wird. In diesem Fall ergeben sich aber meistens Abweichungen von der üblichen geometrischen Anordnung.It should also be noted that the arrangement can also be such can, in which the protective potential wall by the first anode, which is shown in Fig. 1 and 4 is denoted by the reference numeral 3, is generated. In this case arise but mostly deviations from the usual geometrical arrangement.
Aus den obigen Beispielen geht der Erfindungsgedanke bzw. das Prinzip, mittels dessen der gewünschte Schutz der Kathode erfindungsgemäß erreicht wird, klar hervor, und es ist auch ersichtlich, daß die Erfindung es ermöglicht, auf Grund des Erfindungsgedankens die jeweils vorhandene Aufgabe mittels entsprechender Röhrenkonstruktion stets zu lösen, wobei die neue Verwendungsart bzw. Schaltung der Röhren bei der Konstruktion entsprechenderweise berücksichtigt wird.From the above examples the idea of the invention or the principle goes by means of which the desired protection of the cathode is achieved according to the invention, clearly stands out, and it is also evident that the invention makes it possible due to of the concept of the invention, the task at hand by means of a corresponding tube construction always to be solved, with the new type of use or switching of the tubes in the Construction is taken into account accordingly.
Die Erfindung besitzt daher bezüglich ihres Wesens weniger einen schaltungstechnischen Charakter, sondern ist vorwiegend eine Röhrenkonstruktion, die auf Grund der erfindungsgemäßen Erkenntnis den jeweiligen röhrentechnischen Erfordernissen entsprechend gestaltet wird. Die Röhren bekannter Bauart sind nämlich zur Verwendung gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip bzw. in der erfindungsgemäßen Schaltung nicht geeignet, da sie in diesem Falle entweder überhaupt funktionsunfähig sind oder ihre Wirkungsweise so weitgehend von der erforderlichen abweicht, daß die Röhren praktisch vollkommen unbrauchbar werden.In terms of its nature, the invention therefore has less of a circuitry Character, but is predominantly a tube construction due to the inventive Knowledge designed according to the respective technical pipe requirements will. The tubes of known type are namely for use according to the invention Principle or not suitable in the circuit according to the invention, because in this Traps are either inoperable at all or their mode of action so largely deviates from the required one that the tubes are practically completely unusable will.
Hiernach ist es klar, daß bei der Bemessung des Elektrodensystems der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre sich Unterschiede gegenüber der Bemessung der Elektrodensysteme der bekannten Röhren ergeben. Nachstehend werden beispielsweise einige bei der Bemessung des Elektrodensystems der erfindungsgemäßen Röhre zu befolgenden Regeln angegeben, obzwar dieselben in Kenntnis des Erfindungsgedankens Fachleuten ohnehin mehr oder weniger offenbar sein dürften.From this it is clear that when dimensioning the electrode system the cathode ray tube according to the invention differs from the dimensioning the electrode systems of the known tubes result. For example, below are some to be followed when dimensioning the electrode system of the tube according to the invention Rules given, although the same to those skilled in the art with knowledge of the concept of the invention should be more or less obvious anyway.
Bei der Röhrenkonstruktion gemäß Fig. 1 ist es erforderlich, daß die Verzögerung nicht bedeutend sein soll, aber die Schutzpotentialwand sich doch entsprechenderweise ausbildet. Zu diesem Zwecke kann das Elektrodensystem, wie nachstehend erwähnt, in mehreren voneinander verschiedenen Arten ausgebildet bzw. bemessen werden.In the tube construction of FIG. 1, it is necessary that the Delay should not be significant, but the protective potential wall is correspondingly trains. For this purpose, the electrode system, as mentioned below, be designed or dimensioned in several different ways.
Eine dieser Möglichkeiten besteht darin, die entlang der Symmetrieachse des Elektrodensystems gemessene Entfernung der Elektroden 4 und 5 voneinander zu erhöhen, da ja in diesem Falle die Wirkung der Elektrode 5 im Kraftfeld der Elektrode 4 verringert wird.One of these options is to run along the axis of symmetry of the electrode system measured distance of the electrodes 4 and 5 from each other increase, since in this case the effect of the electrode 5 in the force field of the electrode 4 is decreased.
Eine andere Möglichkeit ist, die Länge der Elektrode 4 zu erhöhen oder aber ihren Durchmesser zu verringern. All dies erfolgt zu dem Zweck, daß die Potentialwerte im Kraftfeld der Elektrode 4 tatsächlich überwiegend durch das Potential der Elektrode 4 bestimmt werden.Another possibility is to increase the length of the electrode 4 or to reduce its diameter. All of this is done for the purpose that the potential values in the force field of the electrode 4 are actually predominantly determined by the potential of the electrode 4.
Selbstredend bedingt jede Konstruktion gemäß den oben angegebenen Möglichkeiten auch eine Änderung der Eigenschaften des aus den Elektroden 4, 5 und 6 bestehenden Fokussierungssystems. So z. B. wird die Brennweite, die sphärische Aberrationskonstante usw. hierdurch verändert. Demzufolge muß außer der Geometrie der Elektrode 4 auch die Geometrie der Elektroden 5 und 6 verändert werden, damit die Röhre richtig arbeiten kann. Die Art dieser Änderungen folgt aber aus dem Zweck des Elektrodensystems und bedarf daher keiner ausführlichen Erläuterung.It goes without saying that each construction requires the ones given above Possibilities also change the properties of the electrodes 4, 5 and 6 existing focusing system. So z. B. the focal length, the spherical Aberration constant etc. thereby changed. Therefore, in addition to the geometry of the electrode 4, the geometry of the electrodes 5 and 6 can also be changed so that the tube can work properly. The nature of these changes follows from the purpose of the electrode system and therefore does not require a detailed explanation.
Dennoch sei erwähnt, daß z. B. bei der Konstruktion gemäß Fig. 4, bei welcher sich nach der Elektrode 4 mindestens noch eine Elektrode befinden muß, die ein geringeres Potential als die Elektrode 4 besitzen soll und gegebenenfalls auch durch den leitenden überzug der Innenwand des Kolbens gebildet werden kann, die Bohrung der Elektrode 4 derart bemessen werden maß, daß das Elektronenstrahlbündel unbehindert durch diese Bohrung durchtreten kann, aber trotzdem das Achspotential genügend groß zum Kathodenschutz sei. Da aber das Kraftfeld der Elektroden 3 und 4 ja auch eine elektrische Linse bildet, maß selbstverständlich auch das Emissionssystem verändert werden.Nevertheless, it should be mentioned that z. B. in the construction according to FIG. 4, at which there must be at least one more electrode after electrode 4, which should have a lower potential than the electrode 4 and possibly can also be formed by the conductive coating of the inner wall of the piston, dimension the bore of the electrode 4 in this way be measured that the Electron beam can pass through this hole unhindered, but still the axis potential is sufficiently large for cathodic protection. But since the force field of Electrodes 3 and 4 also form an electrical lens, of course the emissions system can also be changed.
Wenn aber die Röhre derart gestaltet ist, daß die erste Anode (also in Fig. 1 und 4 die Elektrode 3) als Kathodenschutzelektrode dient, maß selbstverständlich das Emissionssystem der Elektronenquelle vom Triodentyp sein, und der übrige Teil der Elektronenkanone maß dementsprechend selbstverständlich derart konstruiert werden, daß er sich dem Emissionssystem des Triodentyps entsprechenderweise anpaßt.But if the tube is designed in such a way that the first anode (i.e. in Fig. 1 and 4 the electrode 3) serves as a cathode protection electrode, measured of course the emission system of the electron source can be of the triode type, and the remaining part the electron gun must of course be constructed in such a way, that it adapts accordingly to the emission system of the triode type.
Durch obige Beispiele ist es klar, auf Grund welcher Grundsätze das Elektrodensystem der erfindungsgemäßen Röhre konstruiert und bemessen werden maß, um tatsächlich entsprechend arbeitende Röhren zu erhalten. Erwähnt sei aber noch, daß die tatsächliche Bemessung außer den auf den den Fachmännern bekannten Grundlagen durchgeführten Berechnungen notgedrungen auch unter Berücksichtigung von Versuchsergebnissen zu erfolgen hat, da ja bekanntlich der Einfluß einiger Faktoren bei den Berechnungen mit hinreichender Sicherheit und Genauigkeit beim heutigen Stande der Wissenschaft noch nicht berücksichtigt werden kann.The above examples make it clear on what principles this Electrode system of the tube according to the invention are designed and dimensioned to actually get tubes that work accordingly. But it should also be mentioned that the actual dimensioning apart from the principles known to those skilled in the art carried out calculations necessarily also taking into account test results has to be done, since it is well known that some factors influence the calculations with sufficient certainty and accuracy given the current state of science cannot yet be taken into account.
Die mittels der erfindungsgemäßen Röhre und deren Schaltung erreichbare Vorteile sind mannigfaltig, und es werden hiervon nachstehend die folgenden erwähnt: Da der Kathodenschutz mittels einer Schutzpotentialwand erzielt wird, kann diese Schutzpotentialwand mit sehr verschiedenen geometrischen Anordnungen der Elektroden erreicht werden, und falls das Elektrodensystem irgendeine Symmetrie aufweist, maß hierzu diese Symmetrie nicht gestört werden. Ferner ist die Verwendung eines Magnetfeldes, zur Aufrechterhaltung dessen ein ziemlich beträchtlicher Materialaufwand und oft auch nicht unbeträchtlicher Energieverbrauch erforderlich ist, nicht notwendig. Die erfindungsgemäße Anordnung verursacht keine Schwierigkeiten in der Behandlung der Röhre und ist mit keiner Gewichtserhöhung und mit keinem zusätzlichen Materialaufwand und Energieverbrauch verbunden. Ein fernerer wesentlicher Vorteil ist, daß von etwaigen Montagefehlern oder Abweichungen von den vorgeschriebenen Abmessungen stammende Fehler durch Veränderung der Spannung der Elektroden stets beseitigt werden können.The achievable by means of the tube according to the invention and its circuit The advantages are many and the following are mentioned below: Since the cathode protection is achieved by means of a protective potential wall, this can Protective potential wall with very different geometrical arrangements of the electrodes can be achieved, and if the electrode system has any symmetry, measure this symmetry is not disturbed for this purpose. Furthermore, the use of a magnetic field quite a considerable amount of material and often to maintain this also not inconsiderable energy consumption is required, not necessary. The arrangement according to the invention does not cause any difficulties in handling of the tube and is with no increase in weight and with no additional material expenditure and energy consumption. Another major advantage is that of any Assembly errors or deviations from the prescribed dimensions Errors by changing the voltage of the electrodes can always be eliminated.
Die Zuführung der zur Schaffung der Schutzpotentialwand erforderlichen Hochspannung erfolgt in der üblichen Weise, d. h. durch eine in der Nähe des Schirmes durch die Röhrenwand gehende, in das Glas eingeschmolzene Zuführung. Im allgemeinen erfordert die erfindungsgemäße Kathodenschutzionenfalle, wie oben bereits erwähnt, zwei Hochspannungen, die voneinander um einige hundert Volt abweichen. Obzwar es möglich ist, mehrere Zuleitungen für die Hochspannungen in der Röhre anzuordnen, ist es im allgemeinen zweckmäßiger, nur eine solche Zuleitung anzuordnen und die erforderliche etwas geringere zweite Hochspannung in der Röhre selbst, d. h. mit innerhalb des Röhrenkolbens angeordneten Mitteln, z. B. eines Widerstandes, zu erzeugen.The supply of the necessary to create the protective potential wall High voltage is done in the usual way, i. H. by one near the screen Feeder going through the tube wall and fused into the glass. In general requires the cathodic protection ion trap according to the invention, as already mentioned above, two high voltages that differ from each other by a few hundred volts. Although it was it is possible to arrange several supply lines for the high voltages in the tube, it is generally more expedient to arrange only one such lead and the required somewhat lower second high voltage in the tube itself, d. H. with means arranged within the tubular piston, e.g. B. a resistor to generate.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1117783X | 1958-08-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1117783B true DE1117783B (en) | 1961-11-23 |
Family
ID=11003186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEE17505A Pending DE1117783B (en) | 1958-08-04 | 1959-04-21 | Circuit arrangement for operating a cathode ray tube with a cathode protection electrode and cathode ray tube for this purpose |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1117783B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043049A1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE969907C (en) * | 1944-07-15 | 1958-07-31 | Fernseh Gmbh | Arrangement for preventing positive ions from striking the cathode of cathode ray tubes |
-
1959
- 1959-04-21 DE DEE17505A patent/DE1117783B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE969907C (en) * | 1944-07-15 | 1958-07-31 | Fernseh Gmbh | Arrangement for preventing positive ions from striking the cathode of cathode ray tubes |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043049A1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device |
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