DE19534124A1 - Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Röhren finden insbesondere als Anzeigeröhren Verwendung. Für zunehmende Auflösung und Kontrast der An­ zeige stellen die durch den Röhrenaufbau bedingten Kapazi­ täten, insbesondere zwischen benachbarten Elektroden, durch die dadurch mitbestimmte Grenzfrequenz ein Problem dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kathoden­ strahlröhre mit mindestens einer eine Blendenöffnung auf­ weisenden Steuerelektrode anzugeben, welche eine Verschiebung der Grenzfrequenz zu höheren Wer­ ten ermöglicht.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau der Kathodenstrahlröhre wird die Gesamtkapazität der Elektronenanordnung wesent­ lich verringert, während die Strahlbeeinflussung gegenüber einer vollflächig metallischen Gitterelektrode kaum verän­ dert wird. Die erfindungsgemäße Elektrodenausbildung kann auch an mehreren Elektroden vorgesehen sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Bei­ spielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch einge­ hend veranschaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Gitterelektrode,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Elektrodenanordnung einer Kathodenstrahlröhre.

Die in Fig. 1 skizzierte Gitterelektrode besteht aus einem Trägerkörper T2 aus nichtleitendem Material, der im Be­ reich der Blendenöffnung B2 eine metallisierte, vorzugs­ weise kreisringförmige Fläche M aufweist. Über eine oder mehrere zum Rand des Trägerkörpers führende Leitungen L ist die metallisierte Fläche M mit einem Steueranschluß kontaktierbar. Der Trägerkörper ist vorzugsweise annähernd kreisförmig und weist an seinem Umfang mehrere radial nach außen weisende Zapfen Z zur mechanischen Fixierung inner­ halb des Röhrenaufbaus auf. Da die Leitung L nur eine elektrische, aber keine mechanische Funktion hat, kann die Leitungsbreite und damit der Feldeinfluß gering gehalten werden. Die Blendenöffnung B2 weist einen Durchmesser DB, die metallisierte Fläche einen Durchmesser DF auf.

In Fig. 2 ist ausschnittsweise eine beispielhafte relative Elektroden-Geometrie einer erfindungsgemäßen Kathoden­ strahlröhre mit einer Kathode K, einer ersten Gitterelek­ trode G1 einer zweiten Gitterelektrode G2 und einer drit­ ten Gitterelektrode G3 skizziert. Die erste Gitterelek­ trode G1 ist topfförmig ausgebildet und voll metallisch. Sie weist eine zentrale erste Blendenöffnung B1 auf. Mit­ tels eines isolierenden Kathodenträgers KT ist die Kathode K in der ersten Gitterelektrode befestigt. In Ausbreitungsrichtung (Pfeil) des von der Kathode emittier­ ten Elektronenstrahls ES nach der ersten Gitterelektrode G1 angeordnet sind die zweite Gitterelektrode G2, die aus zwei beabstandeten Einzelelektroden G21 und G22 besteht, eine dritte Gitterelektrode G3 sowie weitere nicht eingezeichnete Elektroden. Von besonderer Bedeutung für die kapazitiven Eigenschaften der Gitteranordnung ist die durch Gitter G1 und Gitterelektrode G21 gebildete Kapazi­ tät. Die Erfindung ist daher besonders vorteilhaft für die Ausbildung der Gitterelektrode G21 mit einer konzentrisch zur ersten Blendenöffnung B1 liegenden zweiten Blendenöff­ nung B2. Die Metallisierung M der zweiten Gitterelektrode G2 im Bereich der Blendenöffnung B2 und die erste Gitter­ elektrode liegen auf unterschiedlichem Potential. Eine Mo­ dulation des emittierten Elektronenstrahls erfolgt übli­ cherweise durch eine Modulation des Potentials der ersten Gitterelektrode G1 bei konstantem Potential der zweiter Gitterelektrode G21 und somit der zwischen den beiden Git­ terelektroden liegenden Spannung. Diese wirken dabei als Kondensator, dessen Kapazität die mögliche Modulationsfre­ quenz begrenzt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der zweiten Gitterelektrode als ein nichtleitender Trägerkör­ per T2 mit einer metallisierten Fläche im Bereich der Blendenöffnung B2 kann die Kapazität des Kondensators niedrig gehalten und eine hohe Grenzfrequenz erzielt wer­ den.

Die genaue Dimensionierung der metallisierten Fläche kann als Konstruktionsparameter nach den Umständen des Einzel­ falls optimiert werden. Der Durchmesser DF der metal­ lisierten Fläche ist vorteilhafterweise kleiner als das 20-fache des Durchmessers DB der Blendenöffnung B2 und liegt vorzugsweise zwischen dem 2-fachen und dem 10-fachen des Durchmessers DB der Blendenöffnung, 2DB DF 10DB. Bewährt hat sich, für den Durchmesser DF der metallisier­ ten Fläche ungefähr das Fünffache des Durchmessers DB der Blendenöffnung B2 zu wählen.

Dabei tritt gegenüber einer als metallische Scheibe ausge­ führten zweiten Gitterelektrode eine starke Verringerung der Kapazität von z. B. 5pF auf 3pF ein, ohne eine be­ einträchtigende Defokussierung des Elektronenstrahls zu beobachten.

Der Trägerkörper T2 der zweiten Gitterelektrode besteht vorteilhafterweise aus Keramik. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Keramikfolie mit einer Foliendicke im Bereich von 0,2-0,5 mm. Das Aufbringen der metallischen Fläche kann nach einem an sich bekannten Verfahren, bei­ spielsweise Aufdampfen oder chemische Abscheidung in Ver­ bindung mit Strukturätztechniken und ggf. zusätzlicher galvanischer Verstärkung erfolgen. Als Metall findet bei­ spielsweise hartlötbares MoMn Verwendung, das galvanisch mit Nickel verstärkt ist. Die metallische Fläche erstreckt sich vorzugsweise auch in die Wandung der Blendenöffnung B2. Die Zuleitung L kann auf beliebiger Seite des Träger­ körpers aufgebracht sein, wenn die Blendenöffnung durchme­ tallisiert ist. Die Anordnung der Leitung L auf der der Kathode zugewandten Seite erlaubt eine Strukturierung zu­ sammen mit der metallischen Fläche M. Als Zuleitung können auch mehrere in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnete Radialleitungen vorhanden sein. Die Kathodenstrahlröhre kann mehrere derartige Gitterelektroden enthalten. Der Gitterelektrodenaufbau mit nichtleitendem Träger und einer Metallisierungsfläche im Bereich der Blendenöffnung ist besonders vorteilhaft für die erste und/oder zweite Gitterelektrode einer Mehrgitterröhre, da diese Gitter einen besonders geringen gegenseitigen Abstand aufweisen und daher den Hauptanteil der Elektrodenkapazität liefern.

Claims (6)

1. Kathodenstrahlröhre mit mindestens einer eine Blenden­ öffnung aufweisenden Gitterelektrode, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gitterelektrode aus einem nichtleitenden Trä­ gerkörper besteht, der im Bereich der Blendenöffnung eine metallisierte Fläche aufweist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerkörper aus Keramik besteht.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerkörper als Keramikfolie mit einer Foliendicke von weniger als 0,5 mm ausgeführt ist.

4. Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierte Fläche sich in die Wandung der Blendenöffnung erstreckt.

5. Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser DF der metallisierten Fläche quer zur Strahlrichtung kleiner ist als das 20-fache des Durchmessers DB der Blendenöffnung.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser DF der metallisierten Fläche zu 2DB DF 10DB gewählt ist.