DE1539800A1

DE1539800A1 - Cathode ray tubes

Info

Publication number: DE1539800A1
Application number: DE19661539800
Authority: DE
Inventors: Jacques Deschamps
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1965-09-03
Filing date: 1966-08-16
Publication date: 1969-12-18
Also published as: NL6611954A; DE1539800B2; GB1157202A; FR1455405A; US3496406A; NL156858B

Description

DR. MÜLLER-BORg DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZDR. MÜLLER-BORg DILPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ

Braunschweig, lu.d.lJöö Unser Zeichen: Kl/kl - CBraunschweig, lu.d.lJöö Our reference: Kl / kl - C

CJi¹' Coinpagnie generale de telearaphie Sans FiI 47, Rue Duinont d'Urviile
Paris 1.6° CJi ¹ 'Coinpagnie generale de telearaphie Sans FiI 47, Rue Duinont d'Urviile
Paris 1.6 °

KatodenstrahlröhreCathode ray tube

Priorität: Frankreich vom 3.^.1965 (PV 3ü32ö)Priority: France from 3 ^. 1965 (PV 3ü32ö)

Pie Erfindung betrifft Katodenstrahlröhren der Art, bei der die Ablenkung des Elektronenstrahles durch ii-lektronenlinsen vergrößert wird, und zielt darauf ab, eine derartige Röhre mit einer besseren Nacubeschleunigungseinrichtung zu schaffen.Pie invention relates to cathode ray tubes of the type in which the deflection of the electron beam is enlarged by ii-lektronenlinsen, and aims to provide such a tube with a better Nacubeschleunigungseinrichtung.

Bei bekannten Katodenstrahlröhren kann eine Nachbeschleunigung vorgesehen werden, um die Energie der Elektronen zu erhöhen, nachdem der Elektronenstrahl Horizontal und vertikal abgelenkt ist, und damit auf In known cathode ray tubes, a post-acceleration can be provided in order to increase the energy of the electrons after the electron beam has been deflected horizontally and vertically, and thus on

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dem Leuchtschirm eine größere Helligkeit zu erzielen. Die gegenwärtig für diesen Zweck verwendeten Anordnungen haben bestimmte Nachteile, die darin bestehen, daß bei einer wendeiförmigen Nachbeschleunigung die Empfindlichkeit der Röhre herabgesetzt wird, und daß die Nachbeschleunigung mit Hilfe eines Gitters, das vor de:n Leuchtschirm angeordnet ist, Auflösung und Kontrast der Röhre herabsetzen.to achieve greater brightness on the luminescent screen. The arrangements currently used for this purpose have certain disadvantages, which consist in the fact that with a helical post-acceleration Sensitivity of the tube is reduced, and that the post-acceleration with the help of a grid that in front of the luminescent screen is arranged, resolution and Reduce the contrast of the tube.

Ein Zd^jI der¹ Erfindung: besteht darin, eine bessere Röhre zu schaffen, bei der die Nachbeschleunigung ohne die vorstehend erwähnten Nachteile erzielt wird. Die Katodenstrahlröhre hat dabei eine vierpolige iilektronenlinse. A Zd ^ Ji ¹ Invention is to provide an improved tube, wherein the post-acceleration is achieved without the drawbacks mentioned above. The cathode ray tube has a four-pole electron lens.

Vierpolige ßlektronenlinson sind bekannt zur Vergrößerung der Strahlablenkungen, die durch konventionelle Ablenksysteme erzielt werden. Diese Linsen haben in einer Ebene eine divergierende Wirkung und in einer zweiten Ebene, die zu der ersten senkrecht steht, eine konvergierende Virkung. In der zweiten Ebene schneiden sich alle Trajektorien oder Bahnen der Elektronen in einem gemeinsamen Schnittpunkt, der als Übergang (cross-over) bezeichnet wird.Quadrupole ßlektronenlinson are known for magnification the beam deflections achieved by conventional deflection systems. These lenses have in a divergent effect in one plane and a divergent effect in a second plane, which is perpendicular to the first converging effect. In the second level, all trajectories or paths of the electrons intersect in a common point of intersection called a crossover.

Eine erfindungsgemaße Katodenstrahlröhre mit einem vierpoligen Linsensystem zur Vergrößerung der Ablenkung des Elektronenstrahles ist dadurch gekennzeichnet, daßA cathode ray tube according to the invention with a four-pole lens system for increasing the deflection of the electron beam is characterized in that

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eine Nachbeschleunigungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine eewölbte Elektrode aufweist, welche zwischen der Vierpollinse und dem Leuchtschirm angeordnet ist, derart, daß sie zumindest einen Teil der Linse umschließt und daß die gewölbte Elektrode einen Schlitz aufweist, dessen Mittellinie im wesentlichen mit dem Ort der Übergänge der Elektronen, die im Betrieb der Röhre die Linse durchlaufen, zusammenfallt, und daß der geometrische Mittelpunkt der gewölbten Elektrode im wesentlichen mit der Mitte der Ablenkung des nächsten Ablenksystems zusammenfällt, sowie dadurch, daß die Innenwand der Röhre vom Leuchtschirm bis zu der gewölbten Elektrode mit einem leitenden Belag belegt ist, wobei der leitende üelag und der Leuchtschirm gegenüber der gewölben Elektrode auf einem hohen Gleichspannungspotential gehalten werden können.a post-acceleration device is provided which has a domed electrode which is positioned between the quadrupole lens and the fluorescent screen is arranged, such that it encloses at least part of the lens and that the curved electrode has a slot, its center line essentially with the location of the transitions of the electrons, which in the operation of the tube the Pass through the lens, coincides, and that the geometric center of the curved electrode is essentially coincides with the center of the deflection of the next deflection system, as well as in that the inner wall the tube is covered with a conductive coating from the luminescent screen to the curved electrode, wherein the leading level and the luminescent screen opposite the arched electrode can be kept at a high DC voltage potential.

Bei dieser \nordnung durchlaufen die Elektronen die Öffnung der gewölbten Elektrode und folgen ihrer Bahn weiter, ohne ihre Richtung /.u ändern, bis zu dem Leuchtschirm, auf den sie mit großer Enereie auftreffen.In this order, the electrons pass through the opening of the curved electrode and follow their path continue without changing their direction /.u, up to the luminescent screen, which they hit with great energy.

Die Erfindung ist nachfolgend in Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigtThe invention is hereinafter in connection with Drawing described. In it shows

Figur 1 in einer schematischen üchnittdarstellung eine Ausführungsform der Erfindung,FIG. 1 in a schematic sectional illustration Embodiment of the invention,

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^Badbath

Figur 2 eine vierpolige Elektronenlinse, die in der Röhre nach Figur 1 verwendet wird, undFigure 2 shows a quadrupole electron lens used in the tube of Figure 1, and

Figur 3 eine Frontansicht der Elektrode, die in der Röhre nach Figur 1 verwendet wird.FIG. 3 is a front view of the electrode used in the tube of FIG.

Als Beispiel für eine geeignete Durchführung der Erfindung zeigt Figur 1 eine Katodenstrahlröhre mit einem evakuierten Gehäuse 1, beispielsweise aus Glas, das eine emissionsfähige Katode 2, die durch einen Heizdraht 3 geheizt wird, eine Wehneltelektrode 4, Fokussier- und Beschleunigungselektroden 5, 6 und 7, Vertikalablenkplatten 8, eine erste vierpolige Elektronenlinse 9, Horizontalablenkplatten 10, eine zweite vierpolige Elektronenlinse 11, eine gewölbte Elektrode 12 mit einem Schlitz 13 und einen Leuchtschirm 14 enthält. Die Innenwand der Röhre ist mit einem leitenden Belag 15 belegt, der beispielsweise aus Graphit besteht und sich von dem Leuchtschirm 14 bis zu der gewölbten Elektrode erstreckt.As an example of a suitable implementation of the invention Figure 1 shows a cathode ray tube with an evacuated housing 1, for example made of glass, which has an emissive Cathode 2, which is heated by a heating wire 3, a Wehnelt electrode 4, focusing and acceleration electrodes 5, 6 and 7, vertical baffles 8, a first quadrupole electron lens 9, horizontal baffles 10, a second quadrupole electron lens 11, a curved electrode 12 with a slit 13 and a fluorescent screen 14 contains. The inner wall of the tube is covered with a conductive coating 15, which consists for example of graphite and extends from the luminescent screen 14 to the domed electrode.

Die Abmessungen der gewölbten Elektrode 12 und ihre Lage innerhalb der Röhre sind so gewählt, daß ihr geometrischer Mittelpunkt im wesentlichen mit dem Mittelpunkt der Hori-The dimensions of the domed electrode 12 and its location within the tube are chosen to be more geometric Center essentially with the center of the horizon

zontälablenkung zusammenfällt, daß heißt also dem virtuellen Schnittpunkt der Elektronenbahnen in der Ebene senkrecht zu den Platten 10.zontal deflection coincides, that is, the virtual point of intersection of the electron trajectories in the plane perpendicular to the plates 10.

Eine (nicht dargestellte) Heizspannungsquelle ermöglichtA heating voltage source (not shown) enables

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die Heizung des Heizfadens 3, während durch eine Gleichspannungsquelle S₁ die Potentiale der verschiedenen Elektroden der Röhre auf ihren geeigneten Werten gehalten werden können. Die bezeichneten Werte stellen lediglich Beispiele dar, die als Größenordnungen betrachtet werden können.the heating of the filament 3, while the potentials of the various electrodes of the tube can be kept at their appropriate values _{by means of a direct voltage source S 1.} The indicated values are only examples that can be viewed as orders of magnitude.

Der Leuchtschirm 14 der Rohre und der leitende Belag 15 werden an ein hohes Potential gelegt, das in der Größenordnung von 10 bis 20 kV liegt, und zwar in Bezug auf Erde. Diese Spannung wird von der Quelle S₂ geliefert. Die Horizontalablenkplatten sind mit einer Zeitbasis verbunden, die nicht dargestellt ist, während die auf den Leuchtschirm abzubildenden Spannungen oder Signale an die vertikalen Platten 8 angelegt werden.The fluorescent screen 14 of the tubes and the conductive coating 15 are placed at a high potential, of the order of 10 to 20 kV, with respect to earth. This voltage is supplied by the source S ₂ . The horizontal deflection plates are connected to a time base, which is not shown, while the voltages or signals to be displayed on the phosphor screen are applied to the vertical plates 8.

Figur 2 zeigt die bekannte Anordnung einer Elektronenlinse, die in Figur 1 mit 9 und 11 bezeichnet ist. Es handelt sich um eine elektrostatische Linse, die durch vier halbzylindrische oder hyperbolische Elektrode 21, 22, 23 und 24 gebildet wird. Die Elektroden 21 und 23 liegen an einem Potential +V, und die Elektroden 22 und 24 an einem Potential -V. In dieser Art polarisiert, erzeugt die Linse eine divergente Wirkung in der Richtung X-X und eine konvergente Wirkung in der Richtung Y-Y. In der letztgenannten Richtung wird eine Verstärkung durch Überkonvergenz erzielt.FIG. 2 shows the known arrangement of an electron lens, which is designated by 9 and 11 in FIG. It is about an electrostatic lens formed by four semi-cylindrical or hyperbolic electrodes 21, 22, 23 and 24 is formed. The electrodes 21 and 23 are at a potential + V, and the electrodes 22 and 24 are at a potential -V. Polarized in this way, the lens produces a divergent power in the X-X direction and a convergent one Action in the Y-Y direction. In the latter direction amplification is achieved through over-convergence.

Die für die Linsen 9 und 11 in Figur 1 angegebenen Span- The clamping specified for the lenses 9 and 11 in Figure 1

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^βnungswerte von 100 bzw. 300 Volt sind lediglich Beispiele. ^β voltage values of 100 and 300 volts are merely examples.

In der Röhre nach Figur 1 ist die' vierpolige Linse Il die Vergrößerungslinse, während die Linse 9 zur Korrektur des durch die Hauptlinse 11 hervorgerufenen Astigmatismus dient. Außerdem ermöglicht die Lage der Linse α zwischen den beiden Paaren von Platten 8 und 10 dieser Linse, die durch die Platten 8 erzeugte Vertikalablenkung zu vergrößern. In the tube according to FIG. 1, the four-pole lens II is the magnifying lens, while the lens 9 is used to correct the astigmatism caused by the main lens 11. In addition, the position of the lens α between the two pairs of plates 8 and 10 of this lens enables the vertical deflection produced by the plates 8 to be increased.

Figur 3 zeigt einen Aufriß der gewölbten Elektrode 12 mit ihrem Schlitz 13, die in Figur 1 geschnitten dargestellt ist. Der Schlitz 13 ist hier rechteckförmig gezeichnet, kann jedoch alternativ eine eliptische Form oder dergleichen haben.FIG. 3 shows an elevation of the curved electrode 12 with its slot 13, which is shown in section in FIG is. The slot 13 is drawn here to be rectangular, but can alternatively have an elliptical shape or the like to have.

In Betrieb der Röhre verlaufen, wenn die der vierpoligen Linse 11 zugeführten Spannungen geeignet gewählt sind, alle Trajektorien oder Bahnen der Elektronen durch den Schlitz 13. In der Nähe der gewölbten Elektrode 12 sind die Äquipotentialflächen im wesentlichen Halbkugeln, deren Mittelpunkt der Mittelpunkt der sphärischen Wölbung ist,In operation of the tube, if the voltages applied to the quadrupole lens 11 are suitably selected, all trajectories or trajectories of the electrons through the slot 13 are in the vicinity of the domed electrode 12 the equipotential surfaces are essentially hemispheres, whose Center is the center of the spherical curvature,

ausgenommen in dem Raum in der Nähe des Schlitzes 13, wo üjie Äquipotentialflächen einwärts gekrümmt sind und eine dünne Konvergsnzlinse ausbilden, deren Mittelpunkt in der Ebene des Schlitzes liegt.except in the space in the vicinity of the slit 13, where the equipotential surfaces are curved inward and form a thin convergent lens, the center of which lies in the plane of the slit.

Vnter diesen Bedingungen treten die Elektronen aus dem Under these conditions the electrons emerge from the

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Schlitz 13 aus, ohne ihre Richtung zu ändern. Tatsächlich findet in der Horizontalebene keine Richtungsänderung statt, weil alle Trajektorien der Elektronen senkrecht zu den Äquipotentialflächen (Halbkugeln) verlaufen und in der Vertikalebene durchlaufen alle Elektronen die dünne Konvergenzlinse, die deren Richtung nicht wirkungsvoll ändert. Folglich wird nur infolge der sehr hohen Spannung des Leuchtschirms 14 und des Belages 15 eine Beschleunigung hervorgerufen, so daß die Elektronen auf den Leuchtschirm mit großer Energie auftreffen. Die auf dem Leuchtschirm erzeugten Leuchtflecke sind daher von großer Helligkeit und ermöglichen es, sehr kurz auftretende vorübergehende Vorgänge sichtbar zu machen. .Slot 13 without changing direction. Indeed there is no change of direction in the horizontal plane because all trajectories of the electrons are perpendicular to the Equipotential surfaces (hemispheres) run and in the vertical plane all electrons pass through the thin convergence lens, which does not change the direction effectively. Consequently, it is only due to the very high voltage of the fluorescent screen 14 and the coating 15 caused an acceleration, so that the electrons on the luminescent screen with great energy. The light spots generated on the luminescent screen are therefore of great brightness and allow it is to make very brief transient processes visible. .

Die in dieser Weise erzielte Nachbeschleunigung zeigt nicht die Nachteile, die den bekannten Nachbeschleunigungssystemen mit einer Wendel oder einem Gitter anhaften. Darüberhinaus hat die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, daß die Empfindlichkeit der Röhre von der an den Schirm angelegten hohen Spannung unabhängig ist.The post-acceleration achieved in this way does not show the disadvantages of the known post-acceleration systems adhere with a helix or a grid. In addition, the arrangement according to the invention has the advantage that the Sensitivity of the tube from that applied to the screen high voltage is independent.

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Claims

Cathode ray tube with a four-pole lens to increase the deflection of the electron beam, characterized in that a post-acceleration device is provided which has a curved electrode contains, which is arranged between the quadrupole lens and the fluorescent screen so that they at least surrounds a portion of the lens, the domed electrode having a slot whose centerline is in the essentially with the location of the electron transitions, which pass through the lens when the tube is in operation, and that the geometric center the curved electrode essentially coincides with the cut the deflection of the next \ blenksystem coincides, as well as the fact that · .. 'the inner wall of the tube, which extends from the luminescent screen to the curved electrode, is covered with a conductive coating, and that the conductive coating and the luminescent screen at a high DC potential opposite the curved electrode.

2. Tube according to claim 1, characterized in that said DC voltage potential is of the order of magnitude from KJ to 20 kV.

bath

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L e e r s e i f-L e r s e i f-