DE1926639A1

DE1926639A1 - Immediately heated cathode and electrode for electron guns

Info

Publication number: DE1926639A1
Application number: DE19691926639
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Tamura
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1968-05-28
Filing date: 1969-05-24
Publication date: 1970-01-02
Also published as: JPS464029Y1; US3633062A

Description

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ßetr.: J 245/rg - Anmelder: ISE SLECTRICS CORPORATIONßetr .: J 245 / rg - Applicant: ISE SLECTRICS CORPORATION

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Unmittelbar geheizto Kathode und Elektrode für KLektronenkanonen Immediately heated cathode and electrode for K electron guns

Die Erfindung betrifft eine unmittelbar gereizte Kathode und Elektrode zur Verwendung in Elektronenkanonen mit einein Heizelement und einer pillenfönaigen Kathode.The invention relates to an immediately stimulated cathode and electrode for use in electron guns with a heating element and a pill-free cathode.

Bei den üblichen unmittelbar geheizten Kathödenelektroden zur Verwendung" in El ektioiien kanonen ist das Heizelement mit entgegengesetzten Enden eines Paares von Heizleitern verschweißt, die durch Ausnehmungen einer keramischen Grundplatte geführt und durch Einbetten von Glas in ilier Lage gehalten sind. Mit der Oberfläche des Heizelementes ist-eine pillenförmige, mit Oxyd überzogene Kathode verschweißt, die Elektronen emittiert, wenn in bekannter Weise eine geeignete Spannung an die Heizleiter gelegt wird. Die in dieserWith the usual directly heated cathode electrodes for use in electrical cannons is the heating element welded to opposite ends of a pair of heating conductors through recesses of a ceramic base plate and guided by embedding are held in place by glass. With the surface of the heating element is a pill-shaped, with Oxide-coated cathode welded, which emits electrons if a suitable one is known in the art Voltage is applied to the heating conductor. The one in this

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Weise ausgebildete Konstruktion der uxual ctaluar geheizten Kathode ist von einer Gi et er leap pe uaschlossen, die gegenüber -der pillenformigoii Kathode i.-ü. ο einea Loch versehen Ist.A wise design of the uxual ctaluar heated cathode is enclosed by a Gi et er leap pe, opposite the pillenformigoii cathode i.-ü. ο a hole is provided.

Sine derartig ausgescaltöte uni.1itt.3l bar geheizte Kathode wir α bei uberbelasüüa;, oder eine-i JeDrieosisest einer Spannung ausgesetzt, die höher als die normale Betriebsspannung ist, so daß "flüchtige 3estandtelle aus der Kachode austreten una sicn auf dei" keramischen Grundplatte niederschlagen. Infolgedessen entsteht zwischen dem Gitter und der Kathode ein Leckstrom. Außerdeu ist bei der unmittelbar geheizten Kathode der beschriebenen Are der Durchmesser der pillenför:ni_,en Kathodenelektro.de kleiner be/Jssen, als der des Gitterloches, ua die für das heizeleaent erforderliche Leistung zu verringern, und bei exentrischer Anordnung der Kathode entsteht von ihr ein uiigle föi'Eiiges elektrisches Feld, was die Fokussierung ungünstig beeinflußt.Sine uni.1itt.3l bar heated in such a way Cathode we α in case of overexposure, or a-i JeDrieoseest exposed to a voltage that is higher than the normal operating voltage, so that "volatile 3ststellstelle step out of the kachode and open up the "knock down ceramic base plate. As a result a leakage current is created between the grid and the cathode. In addition, the immediately heated one Cathode of the described Are the diameter of the pillför: ni_, en Kathodenelektro.de smaller be / Jssen, than that of the grid hole, including the one for the heating element to reduce required power, and with eccentric The arrangement of the cathode creates a uiigle from it There is an inherent electric field, which makes the focusing unfavorable influenced.

Es ist Aufgabe der Erfindung, sine unmittelbar geheizte Kathode zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile vermeidet und deren Heizeffekt verbessert wird.It is an object of the invention to provide sine directly heated cathode, which avoids the aforementioned disadvantages and whose heating effect is improved.

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Geiaäß der Erfindung ist bei der unmittelbar kathode der ein. ;an^,s erwähnten Art in der* Kühe Heizelementes ein Lathodenscliilü angeordnet, der auf das gleichj Potential wie das heizelement gehalten wiru, Dieses Kathoaenschild hat nach einen weiteren Lerlcaal Uer Erfindung uie Forr. eines umgekehrten U unu ist auf einer von den Stroiuzuf ülirmi^sleitern des heikel em ents durchsetzten isolierenden Grundplatte unterhalb desAccording to the invention, the direct cathode of a. ; an ^, s mentioned species in the * cows Heating element arranged a Lathodenscliilü, which on the same potential as the heating element is kept, This Kathoaenschild has another Lerlcaal About the invention and Forr. an inverted U unu is on one of the Stroiuzuf Ülirmi ^ leaders of the tricky em ents interspersed insulating base plate below the

dessen
Ileizeleuents zwischen/beiden Leitern aii^eorunet. Der kathodenschilu I.at vorzugsweise eine größere Oberfläche als uie über il.i angeordnete pillenföriiiiv;e Kathode« Zweclciäßii, sceht der Kathodenschild in stromleitender Verbindung Jiiit eineiu der beiden Leiter aes Heiz elements UiT^ hat dadurch ^as gleiche Spannuncspoteiitial wie dieses. whose
Ileizeleuents between / both conductors aii ^ eorunet. The cathode shield preferably has a larger surface than the pillenföriiiiv arranged over it; e cathode purpose, the cathode shield sees in current-conducting connection Jiiit one of the two conductors of a heating element UiT ^ thus has the same voltage potential as this.

Die Erfinaun^ soll im einzelnen an Kand' aer Zeichnungen erläutert werüsn, In dieser' ζ eigen iThe invention should be given in detail to Kand'er drawings explained werüsn, In this' ζ own i

Fig. 1 - die Draufsicht einer bekannten Ausgestaltung einer unmittelbar geheizten Kathode ohne Gitter,Fig. 1 - the top view of a known embodiment of an immediate heated cathode without grid,

Fi^. 2 - ~ einen Schnitt in der Ebene ΓΙ-ΙΪ der Figur 1,Fi ^. 2 - ~ a section in the plane ΓΙ-ΙΪ of Figure 1,

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Fig. 3 - den tailweisen Schnitt der Fig. 2 nit einer Gittorelektrode,FIG. 3 - the tail-wise section of FIG. 2 with a grid electrode,

Fig. 4 - ein Ausführuiigsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in der Draufsicht undFig. 4 - an exemplary embodiment of the subject matter of the invention in plan view and

Fig. 5 - einen Schnitt in der Ebene V-V der Fig. 4.FIG. 5 - a section in the plane V-V of FIG. 4.

Bai der konventionellen unmittelbar geheizten Elektrode zur Verwendung in Elektronenkanonen ist,ein Heizelement mit entgegengesetzten Enden eines Paares seiner Stromzufülirungsleiter 2 und 2* verschweißt, die durch Ausnehmungen 4> 4* einer keramischen Grundplatte 3 geführt und in ihrer Lage durch Einbetten in Glaskörper S)S¹ gehalten sind. Eine mit Oxyd beschichtete pillönfcirmige Kathode ύ ist mit der Oberfläche des Heizelements 1 verschweißt und emittiert Elektronen, wenn an die Leiter 2,2* in üblicher Weise eine geeignete Spannung gelegt wird. Die Kathode ist von einer kappenförniigen Elektrode 7 umschlossen, die gegenüber der Kathode 6 mit einen Loch 8 versehen ist. In the conventional directly heated electrode for use in electron guns, a heating element is welded to opposite ends of a pair of its power supply conductors 2 and 2 *, which are passed through recesses 4> 4 * in a ceramic base plate 3 and are positioned in their position by being embedded in glass bodies S) S ^{1 are} held. An oxide-coated cathode is welded to the surface of the heating element 1 and emits electrons when a suitable voltage is applied to the conductors 2, 2 * in the usual way. The cathode is enclosed by a cap-shaped electrode 7 which is provided with a hole 8 opposite the cathode 6.

Diese konventionelle Ausgestaltung der Kathode hat die oben erwähnten Nachteile, die durch die in den FigucenThis conventional design of the cathode has the disadvantages mentioned above, which are caused by the in the figures

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und S beispielsweise dargestellte erfindungsgemäße Kathode behoben werden. Wie die Zeichnungen erkennen lassen, ist unter und in der Nähe des Heiζelements I ein Kathodenschiid 9 angebracht, der im allgemeinen die Form eines umgekehrten U hat und dessen Oberfläche größeriet als diejenige der pillenförmigen Kathode 6. Der Kathodensphild 9 besteht aus elektrisch leitendem Material und ist von der keramischen Grundplatte 3 getragen. Ein Ende des Kathodensehildes 9 stellt in elektrisch leitender Verbindung mit einem der beiden Stromzuführungsleiter 2* des Heizelements, wodurch der Kathodenschild das gleiche Spannungspotential frie die, Kathode 6 erhält.and S cathode according to the invention shown by way of example can be eliminated. As you can see from the drawings let, is under and near the heating element I. a cathode shield 9 attached, the general has the shape of an inverted U and the surface area of which is larger than that of the pill-shaped cathode 6. The cathode shield 9 consists of electrically conductive Material and is carried by the ceramic base plate 3. One end of the cathode shield 9 is in electrical conductive connection with one of the two power supply conductors 2 * of the heating element, whereby the cathode shield receives the same voltage potential as the cathode 6.

Der Kathodenschild 9 kann auch in anderer Weise als in der Zeichnung dargestellt gehalten, z. ö, an Klemmen geschweißt sein, die in die keramische Grundplatte 3 eingelassen sind, wobei eine der Klemmen mit einem der Leiter verbunden wird.The cathode shield 9 can also be used in other ways shown in the drawing, z. ö, on terminals be welded, which are embedded in the ceramic base plate 3, one of the terminals with one of the Head is connected.

Die meisten der flüchtigen Bestandteile, die aus, der Kathode 6 verdampft werden, schlagen sich auf der Ober!- fläche des Kathodaaschildes 9 nieder und verhindern dadurch ihre Ablagerung auf der keramischen Grundplatte 3, wodurch das Auftreten eines Leckstromes zwischen GitterMost of the volatile components that make up that Cathode 6 are evaporated, beat themselves on the upper! - area of the Kathodaaschildes 9 down and thereby prevent their deposition on the ceramic base plate 3, causing the occurrence of leakage current between grids

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und Kathode verhindert wird. Die Kathode ist entsprechend Fig. 3 mit einer kappenförmi^en Gitterelektrode 7 umschlossen. Da der Kathodenschild 9 in der Nähe der Kathode 6 eine große Oberfläche und das gleiche Potential wie die Kathode hat, kann ςϋ_β Feldverteilung in der Nähe der Kathode im wesentlichen gleichförmig gehalten werden, wodurch eine befriedigende Fokussierung auch bei leichten Verlagerungsn des Mittelpunktes der Kathodenelektrode 6 gewährleistet ist.and cathode is prevented. According to FIG. 3, the cathode is enclosed with a cap-shaped grid electrode 7. Since the cathode shield 9 in the vicinity of the cathode 6 has a large surface and the same potential as the cathode, ςϋ _β field distribution in the vicinity of the cathode can be kept essentially uniform, whereby a satisfactory focus even with slight displacements of the center of the cathode electrode 6 is guaranteed.

Mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Kathode können nicht nur die vorerwähnten Nachteile verhindert werden, sondern,eßkann auch die Oberfläche des Kathodenschildes 9,die Strahlungshitze und Infrarotstrahlen des Heiz-, elements 1 auf dieses zurück reflektieren, wodurch die Leistungsaufnahme des Heizelements verringert wird.With the according to the invention formed cathode may not only the above-mentioned drawbacks are prevented but, ESS, the surface of the cathode plate 9, the radiation heat and the infrared rays can of the heating, element 1 reflect back to this, thereby reducing the power consumption of the heating element reduces.

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Claims

1J Immediately heated cathode for electron guns with a heating element and a pill-shaped cathode, "characterized in that in the vicinity of the heating element (l) a cathode shield (9) is arranged which is held at the same potential as the heating element (l).

2. Cathode according to claim 1, characterized in that

that the cathode shield (9) in the form of an inverted U formed and on one of the power supply conductors (2, 2 ') of the heating element (1) penetrated insulating base plate (3) below the heating element (l) is arranged between the two conductors (2, 2 ')

3. Cathode according to claim 1, characterized in that

that the cathode chi I'd (?) has a larger surface than the pill-shaped cathode (6) arranged above it.

k. Cathode according to Claims 1 and 2, characterized in that the cathode shield (9 ^{) is in current-conducting connection with one of the two conductors (2 1} ) of the heating element (1).

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