DE1945917A1

DE1945917A1 - Electron beam tube with a protective layer preventing the build-up of charges inside the tube

Info

Publication number: DE1945917A1
Application number: DE19691945917
Authority: DE
Inventors: Kenneth Cooper
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1968-09-26
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB1220548A; DE1945917B2; CA942823A; FR2018942A1

Description

DiPL.-lNG. KLAUS NEUBECKERDiPL.-lNG. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9Patent attorney
4 Düsseldorf 1 Schadowplatz 9

.Düsseldorf, 9. Sept. 1969.Dusseldorf, September 9, 1969

39, 733
697739, 733
6977

Westinghouse Electric Corporation,
Pittsburgh, Pa., V. St. A. Westinghouse Electric Corporation,
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Elektronenstrahlröhre mit einer den Aufbau von Ladungen im Röhreninneren verhindernden SchutzschichtCathode ray tube with a preventive charge build-up inside the tube Protective layer

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektronenstrahlröhren, insbesondere auf Elektronenstrahlröhren mit in ihrem Inneren befindlichen isolierenden Flächen, auf denen sich bei normalem Betrieb der Röhre eine Ladung ausbilden kann und die daher mit einer den Aufbau solcher Ladungen verhindernden Schutzschicht versehen sind.The present invention relates to cathode ray tubes, in particular on cathode ray tubes with insulating surfaces inside them, on which there are during normal operation the tube can develop a charge and is therefore provided with a protective layer that prevents the build-up of such charges are.

Ein spezielles Anwendungsgebiet findet sich bei Kathodenstrahlröhren, die an der Innenseite ihres Kolbens mit einer spiralförmigen Elektrode für die Beschleunigung des Elektronenstrahls von dem Strahlerzeugungssystem zu dem Leuchtschirm versehen sind. Ein weiteres Anwendungsbeispiel stellen keramische Isolierelemente dar, die in dem evakuierten Kolben untergebracht sind. Der Aufbau von Ladung auf der isolierenden Innenfläche der Röhre kann die Leistungsfähigkeit der Röhre dadurch herabsetzen, daß das Fokussierfeld der Röhre gestört und möglicherweise eine Lichtbogenbildung darin hervorgerufen wird. Zweckmäßigerweise werden die isolierenden Flächen daher mit einem Material abgedeckt, das eine ausreichende Leitfähigkeit besitzt, um zu der isolierenden Fläche gelangende Elektronen oder Ionen abzuleiten und damit einen Ladungsaufbau zu verhindern. Andererseits darf die Leitfähigkeit einer solchen Schicht nicht so groß sein, daß dadurch stärkere Kriechströme hervorgerufenA special area of application is found in cathode ray tubes, those on the inside of their piston with a spiral electrode for accelerating the electron beam from the Beam generating system are provided to the luminescent screen. Another application example are ceramic insulating elements, which are housed in the evacuated flask. The build-up of charge on the insulating inner surface of the tube can reduce its performance the tube by disturbing the focusing field of the tube and possibly causing arcing therein will. The insulating surfaces are expediently covered with a material that has sufficient conductivity has to divert electrons or ions reaching the insulating surface and thus prevent a build-up of charge. On the other hand, the conductivity of such a layer is allowed not be so large that it causes stronger leakage currents

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Telefon (021t) 32 08 58Telephone (021t) 32 08 58

Telegramme CustopatTelegrams Custopat

BAD OfKOINALBAD OFCOINAL

würden, die die Stromversorgung belasten und möglicherweise eine Erwärmung der sie tragenden Flächen hervorrufen würden.that would put a load on the power supply and possibly a Would cause heating of the surfaces supporting them.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten Widerstandsschicht, die in dem evakuierten Kolben die gewünschten Eigenschaften besitzt und damit den genannten Forderungen gerecht werden kann. The object of the present invention is therefore to create an improved one Resistance layer that has the desired properties in the evacuated flask and can therefore meet the requirements mentioned.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Elektronenstrahlröhre mit einer Auffangelektrode für den Elektronenstrahl, die im Inneren ihres Kolbens eine den Aufbau von Elektronenladungen ermöglichende isolierende Fläche aufweist, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Fläche mit einer Siliziumkarbid enthaltenden, zur Abfuhr von Ladungen von der isolierenden Fläche geeigneten Schicht mit hohem Widerstand versehen ist.To solve this problem is a cathode ray tube with a Collecting electrode for the electron beam, which has an insulating inside its bulb that enables the build-up of electron charges Has surface, characterized according to the invention, that the insulating surface with a silicon carbide containing, suitable for removing charges from the insulating surface Layer is provided with high resistance.

Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit weiteren Merkmalen anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below together with further features using an exemplary embodiment in conjunction with the associated Drawing explained. In the drawing show:

Fig. 1 schematisch eine Kathodenstrahlröhre mit einem in vergrößertem Maßstab wiedergegebenen Ausschnitt, der besondere Einzelheiten der Erfindung erkennen läßt; undFig. 1 schematically shows a cathode ray tube with an enlarged Scale reproduced excerpt, which reveals particular details of the invention; and

Fig. 2 in Diagrammform die Abhängigkeit des Widerstandswertes der Schicht von der Spannung.2 shows, in diagram form, the dependence of the resistance value of the layer on the voltage.

Im einzelnen ist in Fig. 1 eine allgemein mit IO bezeichnete Kathodenstrahlröhre zu erkennen, die einen evakuierten Kolben 12 mit einem Frontplattenbereich 14, einem konischen Bereich 16 sowie einem Halsabschnitt 18 aufweist. Der Kolben 12 kann aus Glas bestehen. An der Innenseite des Fronplattenbereiches 14 befindet sich ein Leuchtschirm 20. Der Leuchtschirm 20 kann aus einem geeigneten elektronenempfindlichen Material wie einem Leuchtstoff bestehen. Der Froniplattenbereich 14 ist gegenüber von dem Leuchtschirm 20 abgegebener Strahlung durchlässig. In dem Halsabschiiitt 18 des Kolbens 12 ist ein Strahlerzeusungssystem 22 untergebracht, das einen eng gebündelten, auf den Leuchtschirm 20 ge-Specifically, FIG. 1 shows a cathode ray tube generally designated IO can be seen that have an evacuated piston 12 with a front plate area 14, a conical area 16 and a neck section 18. The piston 12 can be made of glass. Located on the inside of the front panel area 14 A fluorescent screen 20. The fluorescent screen 20 can be made of a suitable electron-sensitive material such as a phosphor exist. The front plate area 14 is transparent to radiation emitted by the luminescent screen 20. In the neck section 18 of the piston 12 is a radiation generating system 22 accommodated, the one tightly bundled, on the luminescent screen 20

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richteten Elektronenstrahl erzeugt. Zur Ablenkung des Elektronenstrahls über die Fläche des Leuchtschirmes 20 sind geeignete Ablenkungselektroden (nicht dargestellt) vorgesehen.directed electron beam generated. For deflecting the electron beam Appropriate deflection electrodes (not shown) are provided across the surface of the luminescent screen 20.

Innerhalb des konischen Bereiches 16 des "olbens 12 befindet sich eine spiralförmige Beschleunigungselektrode 2·\. Diese Elektrode kann als Schicht auf die Innenfläche des !!o^bens 12 auf gestrichen sein und zwischen den einzelnen spiralförmigen Windungen freiliegende Zonen 26 einschließen. Als Schichtmaterial für die Elektrode 24 kommt ein leitender Werkstoff wie Kohle mit einem Widerstand von 100 bis 1000 MOhm in Frage. An ihren Enden geht die Beschleunigungselektrode 24 in auf der Außenseite des Kolbens 12 befindliche Anschlüsse 2E und 30 über, die mit einer Spannungsquelle 32 verbunden sind, die die Beschleunigungselektrode 24 mit einer Spannungsdifferenz von einigen 1000 V versorgt. Dabei kann die Spannungsquelle 32 beispielsweise eine Spannung von 10 000 V abgeben, wobei ihre positive Ausgangsklemme an dem Anschluß 30 liegt. Mit Hilfe der Beschleunigungselektrode 24 kann der von dem Strahlerzeugungssystem 22 erzeugte Elektronenstrahl beschleunigt und entlang dor Längsachse der Röhre 10 auf den Leuchtschirm 20 gerichtet werden.Within the conical area 16 of the bulb 12 there is a spiral-shaped acceleration electrode 2 · \. This electrode can be painted as a layer on the inner surface of the surface 12 and include exposed zones 26 between the individual spiral-shaped windings A conductive material such as carbon with a resistance of 100 to 1000 Mohm can be used for the electrode 24. At its ends, the acceleration electrode 24 merges into connections 2E and 30 located on the outside of the piston 12, which are connected to a voltage source 32 which the acceleration electrode 24 is supplied with a voltage difference of several 1000 V. In this case, the voltage source 32 can output a voltage of 10,000 V, for example, with its positive output terminal being at the connection 30. With the aid of the acceleration electrode 24, the electron beam generated by the beam generating system 22 can be accelerated and along the longitudinal axis of the Rö Hear 10 are directed at the luminescent screen 20.

An der Innenseite des konischen Bereiches 16 erstreckt sich über der Beschleunigungselektrode 24 eine Schicht 34. Der Widerstand dieser Schicht nndert sich in der mit dem Diagramm der Fig. 2 veranschaulichten Weise mit der Spannung. Als Werkstoff für die Schicht 34 dient ein Gemisch atis Siliziumkarbid und Siliziumdioxid. Zur Bildung dieses Gemisches kann ein geeignetes Siliziumkarbid mit einei* zur Verwendung, als elektrischer Halbleiter ausreichenden Güte und einer Partikelgröße von weniger als 6 üikron dienen. Dieses Siliziumkarbid wird in einer Menge von et"a SO g in einem.ge-On the inside of the conical area 16 extends over the acceleration electrode 24 is a layer 34. The resistance of this layer changes in that illustrated with the diagram of FIG Way with the tension. A mixture of silicon carbide and silicon dioxide is used as the material for the layer 34. To the Forming this mixture can be a suitable silicon carbide with a sufficient amount for use as an electrical semiconductor Quality and a particle size of less than 6 microns. This Silicon carbide is used in an amount of et "a SO g in one.

-iger-iger

eigneten Träger wie einer Lösung aus 60 ml Athylsilikat, 15 ml 2%/ Salzsäure und 90 ml Dioxan suspendiert. Vorzugsweise wird noch ein Dispersionsstoff in einer geeigneten Menge zugegeben. Diese Suspension kann auf gestrichen oder auf andere V/eise aufgebracht werden. Während des normalen Absaugevorgangs wird die Röhre eine Stunde lang bei einer Temperatur von 400°C in Luft getrocknet. Die flüchtigen Bestandteile werden dabei ausgetrieben, während die zurückbleibende Schicht 3i aus einem Gemisch aus Siliziundioxid und Siliziumkarbid besteht.suitable carrier such as a solution of 60 ml ethyl silicate, 15 ml 2% / Suspended hydrochloric acid and 90 ml of dioxane. Preferably one more Dispersant added in a suitable amount. This suspension can be brushed or applied in another way. During the normal suction process, the tube is dried in air for one hour at a temperature of 400 ° C. The fleeting ones Components are driven out, while the remaining layer 3i consists of a mixture of silicon dioxide and silicon carbide consists.

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BADBATH

Wenn sich bei Betrieb der erfxndungsgeraäßen Röhre eine Ladung in
der Schicht 34 aufbaut, so fließen deren Elektronen zu der besser leitenden Elektrode 24 ab. Die jeweilige Stärke der die Elektrode 24 bildenden Schicht einerseits und der Schicht 34 andererseits
kann unterschiedliche V/erte haben, liegt jedoch normalerweise bei etwa 0,05 mm.If there is a charge in the tube of the invention when it is in operation
the layer 34 builds up, its electrons flow away to the more conductive electrode 24. The respective thickness of the layer forming the electrode 24 on the one hand and the layer 34 on the other hand
can vary in size, but is usually around 0.05 mm.

PatentansprücheClaims

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Claims

Patent to speak

Cathode ray tube with a collecting electrode for the electron beam, which has an insulating surface in the interior of its bulb that enables the build-up of electron charges, characterized in that the insulating surface with a silicon carbide containing, for the discharge of charge of the insulating surface suitable layer is provided with high resistance.

2. Cathode ray tube according to claim 1, wherein the bulb inner wall is provided with a conductive layer at intervals, characterized in that the layer (34) is the conductive Layer as well as insulating surfaces arranged in between covers and thus by derivation to the conductive Layer prevents the build-up of charge on the insulating surfaces.

3. Cathode ray tube according to claim 2, characterized in that the conductive one attached to the inner wall of the piston (12) Layer of a spiral accelerating electrode (24) is formed between its individual turns

and that the high resistance layer (34) includes at least the exposed Zones (26) covered.

4. cathode ray tube according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the layer (34) exhibiting the high resistance consists of a silicon carbide / silicon dioxide mixture.

5. A cathode ray tube according to claim 4, characterized in that the layer having the high resistance (34) is applied as a mixture of ethyl silicate and silicon carbide, and then heated to a temperature of about 400 ⁰ C.

BAD OFHQJNAL 0098 14/1369

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