DE2008170A1 - Electron tube for electron-optical image conversion - Google Patents
Electron tube for electron-optical image conversionInfo
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Description
p. Η»ηβ-Dietrich Zellecp. Η »ηβ-Dietrich cell c
Ar.m- r: N.V.Philips'Gloeilampenfabrieken dJo/TMVAr.m- r: NVPhilips'Gloeilampenfabrieken dJo / TMV
Akte Na IHH- 3826 File Na IHH- 3826
Anmeldung vom: 2Ö.?ebr.l970 2008170 ' Registration from: 2Ö.? Ebr.l970 2008170 '
"Elektronenröhre für elektronen-optisohe BiIdwandlung"."Electron tube for electron-optical image conversion".
Die Erfindung betrifft eineüilektronenrShre für elektronenoptische Bildwendlung, welche R8hr· aus einem an beiden Enden geschlossenen zylinderförmigen Glasmantel besteht, dessen InnenflSche mit einem leitenden Belag überzogen ist und der an einem Ende ein im wesentlichen kugelförmige·, al· Träger einer photo-elektrischen Kathode eingerichtetes Glasfenster und am anderen Ende einen Leuchtschirm aufweist, der zum Auffangen der von der Photokat) ode emittierten, durch einen zwischen der Photokathode und dem Schirm angebrachten elektroner,-optischen Satz fokussierten Elektronen dient.The invention relates to an electron tube for electron-optical image coil, which tube consists of a cylindrical glass jacket closed at both ends, the inner surface of which is covered with a conductive coating and at one end an im essentially spherical ·, al · support of a photo-electric cathode furnished glass window and at the other end has a luminescent screen which is used to collect the emitted by the photocat) ode through an electron-optical set of focused electrons attached between the photocathode and the screen is used.
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-S--S-
KIektronenbildröhren dieser Art sind für BildwandlungImage tubes of this type are for image conversion
bekannt, z.B. zur Umwandlung eines Höntgenbildes in ein sichtbares Bild und zum Vergrossern der Helligkeit sichtbarer Bilder geringer Lichtstärke. known, e.g. for converting a Höntgen image into a visible image and to increase the brightness of visible images of low light intensity.
Der auf dem Zylindermantel angebrachte, leitende Belag überdeckt dip Wand nahezu vollständig und endet in einem bestimmten Abstand von de1* Photokathode. Das Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung am Belaß resultiert darin, dass ein grösserer Teil der Photo-P kathode benutzt wird als wenn dieser Belag das Photokathodenpotential führt,The mounted on the cylinder jacket, conductive covering covered dip wall almost completely, and ends at a certain distance from de 1 * photocathode. Applying a suitable electrical voltage to the substrate results in a larger part of the Photo-P cathode being used than if this coating carries the photocathode potential,
Schwierigkeiten technischer Art bei der Herstellung von Elektronenbildröhren aus Glas haben dazu geführt, das Fenster durch einen Metallring mit der ZylinHerwand zu verbinden. Dieser Ring besteht aus zwei gleichen Teilen kreisförmigen Querschnitt», wobei an einem Rand ein nach aussen vorstehender Plansch vorgesehen ist, wlhrend der andere Hand dee einen Teiles durch Anechmelzung an der Zylinderwand und der andere Hand des anderen Teiles in gleicher Weise mit de* Fenster ^ verbunden wird· Die beiden Flansche werden z.B. durch Schweissen luftdicht miteinander verbunden.Difficulties of a technical nature in the manufacture of electron picture tubes from glass have led to the window through to connect a metal ring to the cylinder back wall. This ring exists of two equal parts circular cross-section », being at one Edge an outwardly protruding puddle is provided, while the the other hand dee a part by melting it on the cylinder wall and the other hand of the other part in the same way with the window ^ is connected · The two flanges are e.g. welded airtightly connected to each other.
Der metallene Wandbelag besteht meist aus Kupfer oder Aluminium und bedeckt bei Röhren letzterer Art den Anschaelzrand zwischen dem Zylindermantel und dem Metallring, mit denen er elektrisch verbunden ist«The metal wall covering usually consists of copper or aluminum and covers the flange between the tubes of the latter type the cylinder jacket and the metal ring with which it is electrically connected «
Beim Anlegen der günstigsten elektrischen Spannung am Belag, die meist einige Hundert Volt betrügt, wird sichergestellt» dass die ürÖBce der ohne störende Fehler abgebildeten Photokathodenoberfllche etwa 65 ?i des Röhrenquerschnittes betragt. Im allgemeinen braueht nan somit einen vernaltnianMssig groesen Bildwandler im Vergleich turn FormatWhen the most favorable electrical voltage is applied to the covering, which is usually a few hundred volts, it is ensured that the ürÖBce of the photocathode surface, which is shown without disturbing defects, is around 65% of the tube cross-section. I n general, thus braueht nan a vernaltnianMssig SIZES imager compared turn Format
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des zu übertragenden Bildes. w of the image to be transferred. w
■ . ■ Die -Erfindung bezweckt, eine Verbesserung elektronen-optiβeher Bildröhren zu schaffen, die eine weitere Vergrösserung der nützlichen KnthodenoTaerf lache herbeiführen soll. Diese Verbesserung ergibt sich erfindungsgeziSss dadurch, dass der ^etallbelag auf der Wand des Zylindermantels der Rohre an dem in Richtung auf die Kathode verlaufenden Ende von dem Zylindermantel abweicht und sich längs einer Oberfläche fortsetzt, die von der Anschmelzstelle zwischen dem Zylindermantel und dem "Glasfenster durch Isoliermaterial getrennt ißt. Zu diesem Zweck kann ringsum im Innen des hanteis ein ringförmiger Grla'skörper angebracht werden, der durch eine Glasart niedrigeren Schmelzpunktes z.B. Glasemail an der Wand befestigt wird.■. The purpose of the invention is to create an improvement in electron-optical picture tubes, which is intended to bring about a further enlargement of the useful KnthodenoTaerf area. This improvement results invented by the fact that the metal covering on the wall of the Cylinder jacket of the tubes deviates from the cylinder jacket at the end running in the direction of the cathode and continues along a surface which is separated from the melting point between the cylinder jacket and the "glass window" by insulating material For this purpose, a ring-shaped glass body can be attached around the inside of the hanteis, which is attached to the wall using a type of glass with a lower melting point, e.g. glass enamel.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der verhältnisaSesig schmale Teil des. kugelförmigen Fensters lSngs des Umfange der Photokathode, welcher Teil nicht der Photokathode zugehört, beim Formieren der Photoksthode unvermeidlich durch einengeringen Niederschlag von Photokathodematerial etwas verunreinigt wird, wodurch der Isolierwiderstand verringert wird. Venn der Wandbelag in der N8he derThe invention is based on the knowledge that the Relatively narrow part of the spherical window along the circumference of the photocathode, which part does not belong to the photocathode, when the photocathode is inevitably somewhat contaminated by a slight deposit of photocathode material, whereby the Insulation resistance is reduced. Venn the wall covering near the
Anechmelzsteile oder an dem Metallring endet, wird die angelegte Span- I "." \ -■*·'■-:--■" ' Anechmelzteile or ends on the metal ring, the applied chip- I "." \ - ■ * · '■ -: - ■ "'
nung infolge des verringerten Widerstandes Oberfl8cnenleitungsBtr8mevoltage due to the reduced resistance of surface conduction lines hervorrufen, die zur Folge haben, dass in der NXhe des Randes der Photokathode heraustretende Elektronen in diesem Falle unter der Wirkung der abgesonderten, meistens nicht mehr gleichmässigen Potentialverteilung sich über andere als die für eine genaue Fokussierung vorgeschriebenen Bannen zum Leuchtschirm bewegen. Der Glaering vergrößert in hinreichendem Masse die IeolierkapazitSt zwischen dem Wandbelag und der- Photokathode, obgleich der Teil cfee Isoliermaterial* zwischen ihnen nichtcause, which have the consequence that near the edge of the Electrons emerging from the photocathode in this case are under the effect the separate, mostly no longer uniform potential distribution find out about anything other than that prescribed for accurate focus Move wards to the fluorescent screen. The glazing sufficiently increases the electrical capacitance between the wall covering and the photocathode, although the part of the insulating material between them does not
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wesentlich verlSn^ert ist.is substantially lost.
Ds hat eich ergeben, dass bei Durchführung der Erfindung die wirksame PhotokathodenoberflSche auf 80 bis 85 "fa des RShrenquerscLnittes vergrSssert wird.It has been shown that when the invention is carried out, the effective photocathode surface is increased to 80 to 85 "fa of the cross-section of the tube.
Wenn der Metallring Kathodenpotential führen soll, ist es empfehlenswert, den leolierwiderstand zwischen dem Wandbelag und dem Metallring weiter zu vergrossern. Zu diesem Zweck kann der Ring auf der Anachmelzeeite am Mantel mit einem nach innen gerichteten und dann parallel zur Ringoberfläche parallelen Rand versehen werden, so dass zwischen diesem Rand und dem Ring ein rinnenartiger Raum gebildet wird. Indem der abgebogene Hand auf der Innen- und Aussenseite mit Glasemail bedeckt wird, das sich über den Anschmelzrand erstreckt, wird der Isolierabstand erheblich verlSngert.If the metal ring is to have cathode potential, it is advisable to place the resistance between the wall covering and the Metal ring to be enlarged further. For this purpose, the ring can be placed on the Anachmelzeeite on the coat with an inward and then be provided parallel to the ring surface parallel edge, so that a channel-like space is formed between this edge and the ring will. By covering the bent hand on the inside and outside with glass enamel that extends over the fused edge, the Isolation distance increased considerably.
Eine weitere Aueführung»form, in der eine Bedeckung mit glasartigem Isoliermaterial vermieden wird, besteht darin, dass in der Zylinderwand ein zweiter Metallring angebracht wird, der durch einen Wandteil von dem Verbindungsring getrennt ist, und dass an dem erst-W genannten Bing ein Metallschirm verbunden wird, der sich in Richtung auf die Photokathode an diesen zwischenliegenden Wandteil vorbei ersteckt, der die beiden Ringe gegeneinander isoliert, so dass der Verbindungering das Photokathodenpotential führen kann.Another Aueführung "shape, is avoided in a coverage of vitreous insulating material, is that a second metal ring is in the cylinder wall mounted, which is separated by a wall portion of the connecting ring, and Bing that mentioned in the first-W is a metal screen is connected, which extends in the direction of the photocathode past this intermediate wall part, which isolates the two rings from one another, so that the connecting ring can carry the photocathode potential.
Die erwlhnten Beispiel· werden an Hand der Zeichnung nlher erllutert, in derThe examples mentioned are based on the drawing explained in more detail in the
Fig. 1 «in· Elektronenbildröhre nach der Erfindung uaA die Flg. 2 und 3 Je «in· Aueführungeform tines Bauteil·· ««igen.Fig. 1 in an electron picture tube according to the invention, inter alia the Flg. 2 and 3 each in an · unformed shape of a component.
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auf der linken Seite der Mittellinie liegende Teil auf eine ganz aus Glas hergestellte Wand, während dor rechts der Mittellinie angegebene Teil die Ausführungsform darstellt, bei der der Zylindermantel und das Fenster clurch einen Metallring miteinander verbunden sind. In der Rb*hre befinden sich die Fhotokathode 1, der Leuchtschirm 2, die Anode 3 des elektronen-optischen Systems und die in Porin des Wandbelags angebrachte Fokussierungselektrode 4 in einem entlüfteten Raum. Die Hülle dieses Raums besteht aus einem zylindrischen Mantel 5 aus Glas und einem Glasfenster 6. In der linken HSIfte der Figur ist das Fenster 6 unmittelbar mit dem Zylindermantel 5 und in der rechten HSIfte durch einen Metallring 7 verbunden. Am anderen Ende ist der Zylindermantel 5 durch eine Endwand 8 geschlossen, die eine vorstehende Hülse 9 aufweist, die am Rande mit einer Einstülpung 10 verbunden ist.on the left side of the center line on a completely off Glass-made wall, while dor indicated to the right of the center line Part represents the embodiment in which the cylinder jacket and the Windows are connected by a metal ring. In the trunk are the photocathode 1, the luminescent screen 2, the anode 3 of the electron-optical system and the one in the porin of the wall covering Focusing electrode 4 in a ventilated room. The case this space consists of a cylindrical shell 5 made of glass and a glass window 6. In the left hand side of the figure is the window 6 directly with the cylinder jacket 5 and in the right HSIfte through a metal ring 7 connected. The cylinder jacket 5 is at the other end closed by an end wall 8 which has a protruding sleeve 9, which is connected to an indentation 10 at the edge.
Die Photokathode 1 ist auf der hohlen Oberflache deeThe photocathode 1 is dee on the hollow surface
kugelförmigen Fensters 6, in diesem Falle einer Photokathode für direkte Belichtung angebracht, -wie dies in einem LichtverstSrker üblich ist. Zum Wiedergeben von R8ntgenbildern in sichtbarem Licht ist eine Leuchtschicht notwendig, die zwischen der Tragfläche und der Photokathode vorgesehen ist. .spherical window 6, in this case a photocathode for direct Exposure appropriate, -as usual in a light amplifier. A luminescent layer is used to reproduce X-ray images in visible light necessary between the wing and the photocathode is provided. .
Die Anode 3 ist rait einem zylindrischen Rand Ti "an der Einstülpung 10 angebracht und weiter mit einem konischen Teil 12 versehen, der in einen nahezu sphärischen Scheitel 13 endet, in dem eine axiale Oeffnung 14 vorgesehen ist.The anode 3 has a cylindrical edge Ti ″ on the Inversion 10 attached and further provided with a conical part 12 which ends in an almost spherical apex 13 in which a axial opening 14 is provided.
In dem von der Anode 3 umfassten Teil dee Innenraums befindet eich der Leuchtschirm 2, der auf der flachen Oberseite 15 der Einstülpung 10 angebracht ist. Eine dünne metallene Abdeckschicht 16f die für die Elektronen leicht durchlässig ist und die zfB. aus Aluminium besteht, vergrössert erheblich die Ausstrahlung des in der Leuchtschicht erzeugten Lichtes in der Blickrichtung. 0098 41/1099 The luminescent screen 2, which is attached to the flat upper side 15 of the indentation 10, is located in the part of the interior space encompassed by the anode 3. A thin metal cap layer 16 f which is slightly permeable to the electrons and the f z example made of aluminum, the radiation increases considerably the light generated in the luminescent layer in the viewing direction. 0098 41/1099
Die Herstellung dee Metallringes J mit Planschen 17 und 18 aua svei Teilen erleichtert die Herateilung der Verbindung zwischenThe production of the metal ring J with paddles 17 and 18 from the parts facilitates the division of the connection between des Penater 6 und dem Zylindermantel 5. Bieee beiden Teile können Jeof the Penater 6 and the cylinder jacket 5. Bieee both parts can each
f
fOr aioh durch AnachmelÄung mit einem metallenen Ringteil versehen
werden, worauf die Flansche .z.B» durch Schweissen luftdicht verbunden
werden. f
For aioh they can be provided with a metal ring part by annealing , whereupon the flanges are connected airtight, for example by welding.
Auf der Innenseite des Mp.ntels 6 ist ein ringförmiger Körper 19 aua Glas oder einem anderen wärmebeetSndigen Isoliermaterial angebracht. Der Körper 19 kann vor der Zusammensetzung der beiden Röhrenteile 5 und 6 im Zylindermantel 5 oder an dem halben Metallring am Zylinderaahtel 5 mittels glasartigen Materials 20 z.B. Glasemails befestigt werden, wobei das Verbindungamaterial ausserdec den Anschmelzrand zwischen Ring und Wand überdeckt.On the inside of the part 6 there is an annular body 19 made of glass or another heat-sensitive insulating material appropriate. The body 19 can before the assembly of the two tube parts 5 and 6 in the cylinder jacket 5 or on the half metal ring on Cylinderaahtel 5 are fastened by means of vitreous material 20, e.g. glass enamel, the connection material also covering the fused edge between the ring and the wall.
Si· metallene Innenverkleidung 4 der Vand 5 kann in geeigneter Weise durch Niederschlug von Metallteilchen aus der Dampfphase hergestellt werden, wobei die ganze OberflEche nit xusr.ahr* t"jr ringförmigen Oberfliehe 21 des ist Mantel angebrachten KSrpers 1? ü"-v»rdeckt, der der Seite der Photokathode 1 zugewandt ist. Bei der Herstellung ist es mSglioh, diese Oberfllche chemisch rein zu halten, da die Formierung der Photokathode vor der Verbindung der beiden Röhrenteile atattfinden kann.The metallic interior cladding 4 of the wall 5 can be produced in a suitable manner by the deposition of metal particles from the vapor phase, with the entire surface not including xusr.ahr * t "jr ring-shaped surface 21 of the jacket is attached body 1? It is covered, which faces the side of the photocathode 1. During manufacture, it is possible to keep this surface chemically clean, there the formation of the photocathode can take place before the connection of the two tube parts.
Der in Fig. 2 dargestellte Teil einer Röhre mit metallenem Verbindungsring zeigt, dass eine Ringhllfte einen U-fSrmigen Quer» schnitt hat, wobei ein Schenkel 21 mit einem glasartigen Isoliermaterial 20 überdebkt iat, das auaserdem den Anaohmelxrand des Ringes ait der RBhrenwand bedeckt. Auf t>r Innenseite erstreckt sich die Metallver-The part of a tube with a metal connecting ring shown in Fig. 2 shows that one half of the ring has a U-shaped transverse » has cut, with a leg 21 covered with a glass-like insulating material 20, which also ait the Anaohmelxrand of the ring Rhrine wall covered. The metal cover extends on the inside
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kleidung 4 "bis zum Ende dieses Schenkels 21. Die nicht leitende Verkleidung 20 dieses Schenkels in dec rinnenfBrraigfin Raum 22 bildet eine hochwertige Isolierung zwischen dem Metallbelag 4 und dem Ring 7» eier geerdet sein kann, so dass eine unregelmSssige Spannungsverteilung in der Umgebung der Photokathode ganz vermieden wird.clothing 4 "to the end of this leg 21. The non-conductive lining 20 of this leg in the guttering room 22 forms a high quality insulation between the metal covering 4 and the ring 7 »eggs can be grounded, so that an irregular voltage distribution in the vicinity of the photocathode is avoided entirely.
Durch die Anbringung einer gesonderten Metallbuchse innerhalb der RShrenhülle auf die in Pig» 3 dargestellte Weise wird ein Teil 24 des Zylindermantels 5 als Isolierung verwendet. Die metallene Wandverkleidung 4 "endet an dem infolge der Befestigung der BuchseBy attaching a separate metal bushing is inside the R-tube in the manner shown in Pig »3 a part 24 of the cylinder jacket 5 is used as insulation. The metal wall cladding 4 "ends at the one as a result of the attachment of the socket
23 vorhandenen metallenen Zwischenstück 25, das ringförmig ist und von* dem die beiden Rinder durch Zusammenschmelzung mit der Zylinderwand verbunden'sind. Durch die Befestigung der Buchse 23 an den metallenen Zwischen·tück 25 ist die Buchse elektrisch mit der leitenden Verkleidung 4 verbunden und durch da» Vorhandensein des isolierenden Teiles23 existing metal intermediate piece 25, which is ring-shaped and of * the two cattle by melting together with the cylinder wall are connected. By attaching the socket 23 to the metal Between piece 25, the socket is electrically connected to the conductive cladding 4 and because of the presence of the insulating part
24 des Zylindermantels 5 iet es nicht mehr notwendig, die Vand der Buchse mit Isoliermaterial zu überziehen.24 of the cylinder jacket 5 it is no longer necessary to use the Vand of the Cover the socket with insulating material.
Ale weiterer Vorteil der dargestellten Bauarten kann betrachtet werden, dass man die Metallverkleidung, die al· Fokussierungselektrode in dem elektronen-optischen System wirksam ist, in Richtung auf die Photokathode ausdehnen und in einem für die Fokussierung günstigsten Abstand enden lassen kann und zwar unabhängig von der Anordnung des Metallringes, der das Fenster mit dem Zylindermantel der Röhre verbindet.All other advantages of the types shown can be It can be considered that the metal cladding, which is effective as a focusing electrode in the electron-optical system, can be seen in Extend direction towards the photocathode and can end in a distance that is most favorable for focusing, regardless of the arrangement of the metal ring that forms the window with the cylinder jacket the tube connects.
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