DE1265776B - Verfahren zur Herstellung von Superorthikon-roehren und danach hergestellte Roehre - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Superorthikonröhren und danach hergestellte Röhre Die Erfindung bezieht sich auf die Aufgabe, eine Herstellungsweise und eine Konstruktion von Superorthikonröhren anzugeben, durch die die Qualitätsmerkmale Störabstand und Modulationstiefe in bezug auf die Abmessungen des Röhrenkolbens verbessert werden und ein vereinfachter Zusammenbau der Elektroden erzielt wird.
• Das Elektrodensystem und die Funktion von Superorthikonröhren können als allgemein bekannt vorausgesetzt werden. Im folgenden werden die wichtigsten Elektroden und ihre Kurzbezeichnungen in der Reihenfolge ihrer Anordnung längs der Röhrenachse aufgezählt: Fotokathode (PK), Beschleunigungselektrode (Gitter 6), Speicherelektrodensystem (Raster), bestehend aus einem Speichernetz, Speicherfolie (Glas oder Magnesiumoxyd), Abstandsring zwischen Speichernetz und Folie, Fassung, Feldnetz (FN) wird bei den meisten Superorthikonröhren verwendet (Gitter S; bei einigen Herstellern), Gitter 4 (G 4) dient zur Erzeugung eines feldfreien Raumes für den Abtaststrahl, steht mit einem metallischen Wandbelag auf dem Röhrenhals in Verbindung, Strahlsystem Elektroden zum Erzeugen, Führen und Auffangen des Abtaststrahls spielen für die folgenden Betrachtungen keine wesentliche Rolle.
• Die Röhrenhülle zur Aufnahme dieser Elektroden besteht aus einem langgestreckten rohrförmigen Teil mit einem Röhrenfuß an dem einen Ende und einem sich nach außen erstreckenden Flansch an dem anderen Ende sowie einer zylindrischen Kappe größeren Durchmessers, die mit dem Flansch des Röhrenhalses verschmolzen ist. Die Stirnseite der Kappe besteht aus der sogenannten Frontplatte zur Aufnahme der Fotokathode und ist mit einer ringförmigen Metallisierung zur Kontaktgabe mit der Fotokathode versehen. Die im Innenraum der Kappe enthaltenen Elektroden werden auch Bildwandlerelektroden genannt.
• Der Röhrenhals enthält das gesamte Strahlsystem und den erwähnten Wandbelag, die Kappe die Elektroden: Fotokathode, Gitter 6, Speicherelektrodensystem, Feldnetz, Gitter 4 und die zur Erzeugung der Fotokathode erforderlichen Verdampfersysteme.
• Nach der bisherigen Technik wurden die Elektrodensysteme auf folgende Weise aufgebaut: zunächst wurden auf den Kontaktstiften des Flansches die Rahmenelektrode für das Feldnetz, die Rahmenelektrode für das Speicherelektrodensystem und die Elektrode G 6 aufgebaut und hierauf die Kappe mit dem Flansch des Röhrenhalses verschmolzen. Daneben wurden an dem zunächst noch vom Röhrenhals getrennten Fuß das Strahlsystem und der Sekundärelektronenverstärker befestigt.
• Erst nach der Verschmelzung der Kappe und des Röhrenhalses wurden das Speicherelektrodensystem und das Feldnetz in die Rahmenelektroden im Raum der Kappe eingesetzt. Diese Reihenfolge wurde für erforderlich gehalten, um eine Beschädigung dieser empfindlichen Teile durch Wasserdampf und Wärmeeinwirkung beim Anschmelzen zu vermeiden. Aus diesem Grunde wurde in die Röhre zunächst das Speieherelektrodensystem und dann das Feldnetz durch den Röhrenhals eingeführt, im Kappenraum in die dort vorgesehenen Rahmenelektroden eingesetzt und in ihnen mit Hilfe von Arretierfedern verankert. Schließlich wird das Strahlsystem in den Röhrenhals eingebracht und der Röhrenfuß mit dem Hals verschmolzen.
• Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der nutzbare Durchmesser der Speicherelektrode und des Feldnetzes kleiner als die Weite des Röhrenhalses sein muß, weil die zur Zusammenfassung der Teile des Speicherelektrodenpaketes und zur Halterung des Feldnetzes erforderlichen ringförmigen Konstruktionselemente einen wesentlichen Teil des Querschnittes des Röhrenhalses in Anspruch nehmen. Das bedeutet aber, daß entweder ein größerer Röhrenkolben verwendet und demnach auch die Fokussier- und Ablenkleistung für den Abtast-Elektronenstrahl größer sein muß als prinzipiell erforderlich, oder der mit einer kleineren Speicherelektrodenfläche verbundene Nachteil geringerer Bildqualität in Kauf genommen werden muß. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Superorthikonröhren mit einer bei gleichen äußeren Abmessungen der Aufnahmeröhre im Durchmesser größeren Speicherelektrode bzw. bei gleichen Speicherelektrodenabmessungen im Durchmesser kleinerem Röhrenhals, wird zunächst an dem nach außen vorspringenden Flansch des Röhrenhalses an Stelle einer Kappe ein offenes Glasrohr angeschmolzen; dann werden die für den Kappenraum vorgesehenen Elektroden einschließlich Feldnetz und Speicherelektrode durch die Öffnung dieses Rohres eingebracht und in diesem befestigt. Schließlich wird die Öffnung durch die als Träger der Fotokathode dienende Frontplatte verschlossen. Bei der so erhaltenen Superorthikonröhre kann der äußere Durchmesser der Trägerringe der Speicherelektrode und gegebenenfalls des Feldnetzes größer als der Durchmesser des Röhrenhalses, vorzugsweise so groß sein, daß der nutzbare Durchmesser der genannten Bauelemente gleich dem Durchmesser des Röhrenhalses wird. Dies bedeutet, daß die Qualitätsmerkmale des von dieser Superorthikonröhre gelieferten Bildsignals bezüglich Störabstand und Modulationstiefe bei gleichen äußeren Abmessungen der Röhre, verglichen mit denen mit Röhren der bisherigen Bauweise erreichten, wesentlich verbessert werden können. Eine solche Röhre kann also gegenüber den bisherigen Röhren einen kleineren Röhrenkolben und einen engeren Röhrenhals besitzen oder bei gleichen Abmessungen des Röhrenkolbens wie bei den bekannten Röhren, z. B. der 3-Zoll-Röhre, eine Speicherelektrodenfiäche aufweisen, die um etwa 80% größer ist. Das entspricht einem Gewinn an Störabstand von 38 %.
• Vorzugsweise werden die Elektroden G4, Feldnetz, Speicherelektrode und G6 nicht wie bei der bekannten Konstruktion an Keramikstäben befestigt, welche an den Sockelstiften des Flansches angebracht sind, sondern in Einkerbungen der Glaswand des Kolbens mit Hilfe an den Elektroden angebrachter Federn verankert. Hierdurch wird eine weitere Raumersparnis und Vereinfachung des Aufbaus erreicht.
• Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert, von denen F i g. 1 in schematischer Weise den fertigungstechnischen Unterschied zwischen der bisherigen Bauweise und der erfindungsgemäßen und F i g. 2 einen Schnitt durch eine Superorthikonröhre der erfindungsgemäßen Konstruktion in zerlegter Darstellung zeigt.
• In F i g. 1 sind zwei Röhrenkolben von Superorthikonröhren gezeigt, von denen der obere Kolben 1 nach dem bisherigen Verfahren mit Elektroden versehen wird, während der untere Kolben 1' nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgerüstet wird. Zwischen den beiden Kolben 1 und 1' befinden sich ein Speicherelektrodensystem 2 und ein Feldnetzsystem 3. Das Speicherelektrodensystem enthält die an je einem stabilen Ring montierte Speicherfolie 4 und das Speichernetz 5, das Feldnetzsystem 3 die ebenfalls auf einem Rahmen durch Schweißen aufgepunktete Feldnetzfolie 6. Während bisher die Teile 2 und 3 in den Röhrenkolben 1 in Richtung des nach oben gerichteten Pfeiles eingeführt, d. h. die Systeme 2 und 3 durch den Röhrenhals hindurch in derartige Elektrodenrahmen eingerastet wurden, erfolgt bei dem Verfahren nach der Erfindung das Einsetzen der Systeme von der oben offenen Seite des Kolbens 1' her in der Richtung des nach unten weisenden Pfeiles. Die Frontplatte ist hier nicht dargestellt. Man erkennt bereits an den unterschiedlichen Abmessungen der Kolben 1 und 1', daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein wesentlich kleineres Röhrengefäß verwendet werden kann. Dieser Vorteil wirkt sich bei der Herstellung von Kleinkameras oder Farbkameras, bei denen drei oder mehr Superorthikonröhren in einer Kamera enthalten sind, sehr günstig hinsichtlich der Raumeinsparung aus. Durch die Einfügung der Elektroden von der offenen Seite des Kolbens her ergeben sich konstruktive Vereinfachungen und eine größere Präzision der maßgeblichen Abstände, die sich vorteilhaft auf die Herstellung der Superorthikonröhre auswirken. Diese Maßnahmen werden an Hand der F i g. 2 ausführlich besprochen.
• In F i g. 2 ist 6 ein Teil des Röhrenhalses, der an seinem Ende mit einem Flansch 7 versehen ist, in welchen die Sockelstifte 8 eingeschmolzen sind. Vor Einbau der Elektroden ist der Flansch mit dem zylindrischen Glasrohr 9 an der Stelle 10 verschmolzen. In dem Glasrohr 9 befinden sich auf der Innenseite eine Anzahl Kerben 11, die mit einer schmalen Diamantscheibe in die Glaswand eingeschnitten sind. Die weiteren gezeigten Elektroden bestehen aus dem Gitter 12 (G4), das einen konisch gestalteten Teil mit einer Feder 17 zur Kontaktgabe mit einer Metallisierung 18 auf der Innenseite des Röhrenhalses besitzt, einer Feldnetzelektrode 13 mit der Netzfolie 13 a, der Speicherelektrode 14 mit dem Speicherelektrodennetz 14a und der Glasfolie 14b; der Gitterelektrode 15 (G6) und dem Fotokathodenring 16. Der Fotokathodenring 16 ist auf einer Glasplatte 19 angebracht, welche später zum Abschließen des Kolbens dient. Auf der Frontplatte 19 wird im weiteren Herstellungsprozeß der Röhre die Fotokathode erzeugt.
• Der Zusammenbau der Röhre vollzieht sich nun folgendermaßen: Jede einzelne Elektrode 12 bis 15 ist an ihrer Außenseite mit mehreren, z. B. vier, Federn 20 versehen, die in eine Spitze auslaufen und dort eine solche Breite aufweisen, daß sie genau in die Kerben 11 hineinpassen. Die einzelnen Kontaktstifte 8 sind mit bandförmigen Leitern 21 bzw. 21a versehen, die in solche Höhe hinaufreichen, daß ihre Enden an die eingesetzten Elektroden angeschweißt werden können. Nun werden die Elektroden 12 bis 15 der Reihe nach eingesetzt, wobei jedes Mal, bevor die nächste Elektrode eingesetzt wird, die vorhergehende mit dem zugehörigen bandförmigen Leiter 21 durch Schweißung verbunden wird. Im Gegensatz zu der bekannten, eingangs beschriebenen Konstruktion, bei der der Speicherelektrodensätz und äii.s Feldnetz in bereits montierte Fassungen eingesetzt werden, wird hier jeweils der Speicherelektroden-Satz und das Feldnetz unmittelbar eingebaut. Beim Einsetzen rasten die Federn 20 in die Kerben 11 ein, so daß die Elektroden rüttelsicher und exakt an der

  vorgesehenen Stelle befestigt sind. Der Leiter 21 a

  ist an seinem Ende mit zwei gebogenen drahtfömUi-'gen Federn 21 b verbunden, die ein wenig über cl

  Rand des offenen Zylinders 9 hinausragen. Nach `

  die Elektroden 12 bis 15 eingesetzt und mit i

  Leitern 21 verschweißt sind, kann der IZä

  kolben 9 durch die Glasplatte 19 verschlossm'

  den. Beim Auflegen der Platte 19 ergibt s`

  Kontakt zwischen der Metallisierung 16 und den Federenden 21 b, so daß die Fotokathode an einen Sockelstift 8 angeschlossen wird. Zum Verschließen der Röhre wird die infolge Facettierung an ihrem Rand eine verringerte Stärke aufweisende Platte 19 sowie der obere Rand des Kolbens 9 durch eine heiße, nadelförmige Flamme an ihrem Umfang erhitzt, während der obere Teil der Röhre 9 und die Platte 19 mit Hilfe eines Ofens über der Transformationstemperatur des Glases gehalten wird. Bei Verwendung einer sehr heißen, spitzen Flamme wird nur ein ganz schmaler Teil des Randes der Platte 19 und des Kolbens 9 zum Schmelzen gebracht, so daß eine Art Verschweißung der Verbindungsstelle eintritt. Vorteilhaft wird die Frontplatte 19 mit einem die Frontplatte und das Ende des Rohres 9 umfassenden Ofen auf eine wenig, vorzugsweise 50° C, über der Transformationstemperatur des Glases liegende Temperatur erhitzt und dann der Rand der Frontplatte mit dem Rand des Rohres 19 unter langsamem Drehen des Glaskolbens mittels der Nadelflamme fortschreitend verschweißt.
• Es sei bemerkt, daß zur Vereinfachung der Zeichnung Hilfsvorrichtungen an den Elektroden, wie z. B. Verdampfereinrichtungen zur Erzeugung einer Antimon- oder Wismutschicht auf der Platte 19, sowie Vorrichtungen zur Entwicklung von Alkalidampf nicht dargestellt sind. Die weitere Fertigstellung der Röhre vollzieht sich in bekannter Weise derart, daß das auf dem Röhrenfuß montierte Strahlsystem in den Röhrenhals eingeschoben und der Röhrenfuß mit dem Röhrenhals verschmolzen wird. Hiernach kann die Röhre evakuiert und nach den üblichen Verfahren die Fotokathode und die Strahlkathode entwickelt werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Superorthikonröhren mit einer bei gleichen äußeren Abmessungen der Aufnahmeröhre im Durchmesser größeren Speicherelektrode bzw. bei gleichen Speicherelektrodenabmessungen im Durchmesser kleinerem Röhrenhals, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zunächst an dem nach außen vorspringenden Flansch (7) des Röhrenhalses (6) ein offenes, zur Aufnahme der im Bildwandlerraum vorgesehenen Elektroden (12, 13, 14, 15) dienendes Glasrohr (9) größeren Durchmessers angeschmolzen wird, daß durch die Öffnung des Rohres (9) eine Speicherelektrode (14) von einem nur um ein weniges kleineren Durchmesser als die Öffnung desselben eingesetzt und in ihm befestigt wird, daß hiernach die Bildwandlerelektroden (15) angesetzt und befestigt werden und daß diese Öffnung schließlich durch die als Träger der Fotokathode dienende Frontplatte (19) verschlossen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einbringen der Speicherelektrode (14) eine Feldnetzelektrode (13) durch die öffnung des Rohres (9) eingesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Öffnung des Rohres (9) eingeführten und im Bildwandlerraum angeordneten Elektroden (12, 13, 14, 15) mittels Federn (20) in Einkerbungen (11) der inneren Glaswand des Rohres (9) verankert werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Halteteile der im Bildwandlerraum angeordneten Elektroden (13, 14, 15) mit an im Flansch (7) eingeschmolzenen Sockelstiften (8) verbundenen bandförmigen Leitern (21) verschweißt werden, welche sich von den Sockelstiften bis zu dem Ort der Elektroden erstrecken.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt zwischen einem Sockelstift (18) und der Metallisierung (16) der Frontplatte (19) durch an einem der bandförmigen Leiter (21a) angeschweißte dünne Drähte (21b) hergestellt wird, welche vor der Aufbringung der Frontplatte (19) etwas über den Rand des Rohres (9) hinausragen und sich daher bei der fertigen Röhre federnd an die Metallisierung (16) anlegen.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (19), welche infolge Facettierung am Umfang eine wesentlich verringerte Stärke hat, und das Rohr (9) an ihren gemeinsamen Rändern mit einer heißen, nadelförmigen Flamme lokal erhitzt und bei langsamer Drehung fortschreitend miteinander verschweißt werden, während gleichzeitig der Randteil des Rohres (9) und die Frontplatte (19) mit Hilfe eines Ofens über der Transformationstemperatur des Glases gehalten wird, vorzugsweise nicht mehr als 50° C darüber.
7. 7. Superorthikonröhre, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nutzbare Durchmesser der Speicherelektrode (14) einschließlich Speicherelektrodennetz (14a), Glasfolie (14 b) und gegebenenfalls Feldnetz (13 a) angenähert gleich (vorzugsweise nicht mehr als 5% abweichend) dem Innendurchmesser des das Strahlsystem enthaltenden Röhrenhalses (16) ist.