DE1789187A1

DE1789187A1 - Elektronenstrahlerzeugungssystem fuer elektronenstrahlroehren

Info

Publication number: DE1789187A1
Application number: DE19661789187
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hermann Raymun Almer; Adrianus Kuiper; Alphonsus Petrus Van Rooy; Gerardus Servaa Schrijnemakers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-10-22
Filing date: 1966-10-19
Publication date: 1977-02-24
Also published as: DE1789188C3; DE1789188A1; DE1789187C3; DE1789187B2; DE1789188B2

Description

GUNTIIERM. DAVID

24.«Timi 1976 K.V.Philips¹... PHrf 1177 B Dd/be

Elektronenstrahlerzeugungssysteia für Elektronenstrahlröhren

■ (Ausscheidung aus der Patentanmeldung P 15 64- /'-62.9-33)

Die Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlerzsugungssystem für Elektronenstrahlröhren mit einer Elektronenquelle aus einer zylinderfönnigen, an der Stirnfläche, emittierenden Kathode mit einem die Kathode in Abstand umgebenden» beiderseitig offenen, mit der Kathode über Metallstreifen verbundenen metallischen Tragzylinder, wobei die Streifen einerseits an der Kathode und andererseits an dem Tragzylinder befestigt sind, einem Zylinderring, der den Tragzylinder umgibt und hält und aus dein der Tragzylinder zu beiden Seiten hervorragt und einer kappenfönnigen Steuerelektrode mit zentraler Öffnung, deren zylindrischer Kappenrand mit dem isolierenden Zylinderring verbunden ist.

Ein solches Elektronenstrahlerzeugungssystem ist z.B. aus der BT-AS 10 05 201 bekannt.

Neben dieser sind viele andere Konstruktionen von Elektronenstrahlerzeugungssystemen bekannt, bei denen eine Kathode über eine Anzahl dünnwandiger Tragelemente in Form schmaler Streifen und einem Tragzylinder in einem Isolierkörper gehalten ist, der in einer kap~ penförmlgen Steuerelektrode befestigt ist.

Diese bekannten Konstruktionen weisen jedoch neben den erreichten Vorteilen verschiedene Nachteile auf, die diese Elektronenstrahlerzeugungssysteme insbesondere als "Schnellheizkathoden" ungeeig-» net machen.

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tAD ORIGINAL

'- 2 24. Juni 1976 1789187 Ii. Y. Philips¹... PHN 1177 B Dd/be

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Elektronenstrahlerzeugungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, daß für eine geforderte Elektronenemission eine möglichst geringe Heizleistung erfordert, und trotzdem stabil aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kathodenzylinder innerhalb der kappenföraigen Kathode in mindestens zwei Zungen übergeht, die mit ihrem Ende an der Innenfläche der Kathode festgeschweißt sind, und daß der Heizkörper im wesentlichen in der Mähe des geschlossenen Endes der Kathode konzentriert ist.

Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Außenflächen des Kathodenzylinders und/oder der Kathode und/oder die Innenfläche des Tragzylinders geschwärzt sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Kathode für eine geförderte Elektronenemission nur eine geringe Heizleistung erfordert, die Smissionstemperatur sehr schnell erreicht wird, die Kathode also als "Schnellheizkathodeⁿ geeignet ist, sie trotsdem so stabil aufgebaut ist, daß sie gut stoßbeständig ist und nur eine sehr geringe Mikrophon.ieneigi.ing zeigt und trotzallem sehx¹ einfach und preiswert herstellbar ist.

Ein Ausführungsbelspiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer Kathode 1, die über drei -dünne, an einen Flansch 14 eines Tragzylinders 4 geschweißte Tragstreifen 3 befestigt ist. Der Tragzylinder 4 ist in einen isolierenden Zylinderring 5 eingeschmolzen.

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N. V. Philips¹... .■■ PHN. 1177 B Dd/be

Die Kathode 1 weist einen kappenförmigen Träger auf, bei deci sich die Emxssionsschicht auf der geschlossenen Stirnfläche befindet. Der Träger ist an einem Kathodenzylinder 8 befestigt, der als Umhüllung für den Heizkörper 9 dient. Dieser Kathodenzylinder 8 dient jedoch nicht als tragendes Element. Die Tragstreifen 3 der Kathode 1 sind nämlich an der Kathode 1 selbst festgeschweißt. Der Kathodenzylinder 8 kann daher aus dünnem Material bestehen, so daß sein Wärmeinhalt gering ist und eine sehr kurze Aufwärmezeit erreicht hat. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Heizkörper 9 nahe dem geschlossenen Ende der Kathode 1, also in der Nähe der Emissionsfläche konzentriert ist. Dann kann sogar eine sehr geringe Wanddicke (weniger als 25μΐη) verwendet werden, da die Wärmeleitung dieses Zylinders dann weniger wichtig ist.

Wegen der kleinen Abmessungen der Kathode 1 ist es im allgemeinen nicht möglich, den Heizkörper 9 völlig innerhalb der Kathodenkappe unterzubringen. Die Konstruktion des Heizkörpers 9 kann allerdings so sein, daß die meiste Wärme nahe der emittierenden Schicht frei wird.

Da die Lange des Kathodenzylinders 8 in konstruktiver Hinsicht keinen Beschränkungen . unterliegt, ist diese derart veränderbar, daß verschiedene Heizenergien verwirklicht werden können. Die Aufgabe des Kathodenzylinders 8 ist es nämlich nicht nur, den Heizkörper 9 zu umhüllen, sondern auch die Aufwärme- oder Anheizzeit der Kathode 1 abzukürzen. Die Kathode 1 erreicht nämlich bei einem in der Kathode konzentrierten Heizkörper 9 viel schneller die Ελιξε ionstempera tür als der Kathodenzylinder 8, der dann seine Wärme zum größten Teil durch Wärmeleitung von der Kathode 1 her erhält. Nachdem die Kathode 1 bereits emittiert, nimmt die Temperatur des Kathodenzylinders 8 zu, wodurch die Strahlung zum Tragzylinder 4 hin .zunimmt, also auch die Wärmeverluste größer werden und eine Überhitzung der Kathode vermieden wird.

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Eine noch kürzere Aufwärme« oder Anheizzeit der Emissionsschicht kann dadurch erreicht v/erden, daß die Länge, also die Masse des Kathodenzylinders 8, verkleinert wird. Dann wird aber die Strahlungsfläche zu gering um eine Überhitzung der Kathode 1 zu verhindern. Dies läßt sich nun dadurch ausgleichen, daß die Außenfläche des Kathodenzylinders 8 und, falls erforderlich, auch die der Kathode 1 mit einer schwarzen Schicht 23 bedeckt werden, so daß schließlich doch derselbe Energiebetrag ausgestrahlt wird. Vorzugsweise wird dann auch die Innenseite des Tragzylinders 4 mit einer schwarzen Schicht 23 bedeckt.

Die von dem Kathodenzylinder 8 ausgestrahlte Wärme wird durch den Tragzylinder 4, der eine verhältnismäßig hohe Temperatur annimmt, aufgefangen und reflektiert. Dieser Tragzylinder kann aus einer in Glas einschmelzbaren Legierung mit niedrigem Ausdehnungskoeffitienten bestehen, die außerdem ein verhältnismäßig schlechter Warmeleiter ist,: wie z.B. Fernico. Da der Tragzylinder 4 nur zu einen kleinen Teil seiner Länge den isolierenden Zylinderring 5 berührt, istdie Wärmeableitung zum Isoliermaterial hin nur gering. Erforderlichenfalls kann die Wärmeableitung noch durch Aussparungen 25 in der Innenfläche des Zylinderringes 5 verringert werden, so daß dieser nicht über seinen gesamten Innenumfang mit dem Tragzylinder verbunden ist. Wegen der schlechten Wärmeleitung des Werkstoffes des Tragzylinders 4 nimmt dessen aus dem Zylinderring 5 herausragendes Ende 15 infolge der Wärmestrahlung von der Kathode 1 her eine hohe Temperatur an, wodurch die Tragstreifen 3 einen geringen Wärmeverlust verursachen.

Patentansprüche:

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BAD ORIGINAL

Claims

- 5 ■'■- Juni 1976 N. V. Philips'... PI-IN 1177 B Dd/be Patentansprücheί

1. Elektronenstrahlers;eugungssystem für Elektronenstrahlröhren mit einer Elektronenquelle aus einer zylinderförmigen, an der Stirnfläche emittierenden Kathode mit einem die Kathode in Abstand umgebenden, beiderseitig offenen, mit der Kathode über dünne Metallstreifen verbundenen metallischen Tragzylinder, wobei die Streifen einerseits an der Kathode und andererseits an dem Tragzylinder befestigt sind, einem isolierenden Zylinderring, der den Tragzylinder umgibt und hält und aus dem der Tragzylinder zu beiden Seiten hervorragt und einer kappenförmigen Steuerelektrode mit zentraler Öffnung, deren zylindrischer Kappenrand mit dem isolierenden Zylinderring verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenzylinder (8) innerhalb der kappenförmigen Kathode (1) in mindestens zwei Zungen übergeht, die mit ihrem Ende an der Innenfläche der Kathode (1) festgeschweißt sind, und daß der Heizkörper (9) im wesentlichen in der Nähe des geschlossenen Endes der Kathode (1.) konzentriert ist.

2. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch zeichnet, daß die Außenflächen des Kathcdenzylinders (β) und/ oder Kathode (1) und/oder die Innenfläche des Tragzylinders (A-) geschwärzt sind.

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