DE2052958B2 - Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

für jeden Ablenkwinkel des Elektronenstrahls eine Sägezahnstrom 47 in der Fokussierspule 45 den Wert gute Fokussierung und ist wesentlich kürzer als die Null, d. h., diese Spule wird in diesem Augenblick bekannten Kathodenstrahlröhren. nicht von Strom durchflossen. In diesem Zustand

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines wird nur in der Fokussierspule 44 ein magnetisches Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 5 Feld erzeugt Wie in F i g. 5 A (links in F i g. 5) durch Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik einen Pfeil 48 angedeutet ist, ist die Richtung dieses naher erläutert. Es zeigt magnetischen Feldes die gleiche, in der auch die

Fig. 1 die Schnittansicht einer herkömmlichen Elektronenstrahlen37α abgelenkt sind. Werden die Kathodenstrahlröhre, Elektronenstrahlen dagegen auf die Mitte des Ab-

Fig. 2 die Perspektivansicht einer Kathodenstrahl- io lenkbereichs gelenkt, so werden die Fokussierspulen rohre gemäß eim-r Ausführungsfonn der Erfindung, 44 und 45 in diesem Augenblick mit einem Strom

Fig. 3 die Schnittansicht der Röhre aus Fig. 2, gleicher Größe beaufschlagt, wie Fig. 4 erkennen

Fig.4 verdeutlicht die Signalform des durch die läßt (Punktt_c), so daß in diesem Augenblick ein Fokussierspule in F i g. 2 fließenden Stroms, und magnetisches Feld erzeugt wird, das in die durch die

Fig. 5 verdeutlicht in einem Vektordiagramm die 15 Pfeile 49 bzw. 50 in Fig. 5B angedeuteten Rich-Ricntung des magnetischen Feldes, das durch das tungen wirkt. Das resultierende Gesamtfeld wirkt in fbkussiersystem erzeugt wird. der durch den Pfeil 51 angegebenen Richtung, d.h.

Der Stand der Technik, wie er durch die Fig. 1 wiederum in der gleichen Richtung, in der auch .:■_· wiedergegeben ist, wurde bereits oben in den not- Elektronenstrahlen 37 _a gen die Mitte des AN;-' wendigen Einzelheiten erläute, t. Auch bei der Röhre 20 bereichs ausgelenkt werden.

in den Fig. 2 und 3 weist der Kolben30 Trichter- Werden umgekehrt die Elektronenstrahlen 37 -

form auf und besteht aus einem konischen vorderen die rechte Seite abgelenkt, d. h.. sie verlaufen in Abschnitt 31 und einem hinteren Halsabschnitt 32. Richtung 37 b, so fließt in diesem Augenblick k.-in Im vorderen Bereich des konischen Abschnitts 31 ist Strom durch die Fokussierspule 47, was durch .¹M ein Bildschirm 33 angeordnet. Im Halsabschnitt 32 25 Punkt t_r in Fig. 4 angedeutet ist, wohingegen dij ist eine Elektronenkanone 36 eingebaut, die die Elek- Fokussierspule 45 mit dem Maximalwert des Siirro-A°R^{enStrahlen 37 gegen den Bildschirm 33} emittiert. zahnstroms 47 beaufschlagt ist. In diesem Augen':· \ \ Außen an der Kathodenstrahlröhre nahe dem erzeugt also nur die Fokussierspule 45 ein m.vre-Ubergang vom konischen Abschnitt 31 zum Hals- tisches Feld, das in der gleichen, durch den Pfeil :2 abschnitt 32 ist eine Ablenkspule 42 angebracht, 30 in F i g. 5 C angedeuteten Richtung wirkt, in dci ; _: Ί die eine maximale Ablenkung der Elektronen- die Elektronenstrahlen 37 b abgelenkt sind, strahlen 37 um einen Winkel Θ bewirkt. Außen Die soweit gegebene Beschreibung der Erfinduns

am konischen Abschnitt 31, der zwischen der betrifft die Fälle, in denen die Elektronenstrahl-, <7 Ablenkspule 42 und dem Bildschirm 33 liegt, nach links, rechts bzw. auf die Mitte des Bildschirr.,, ist ein magnetisches Fokussiersystem 43 vor- 35 abgelenkt werden. Jedoch auch bei einer Ablenl '.mg gesehen, das aus zwei Fokussierspulen 44 und 45 in anderen Richtungen erzeugt da« magnetische Pobestem, die einander im gleichen Winkel Θ schneiden, kussiersystem 43 stets ein zusammengesetztes maum Jen die Elektronenstrahlen 37 maximal abgelenkt gnetisches Feld, das genau in der Richtung wirkt, in werden. Die Spulenebene L-L der Fokussierspule 44 der auch die Elektronenstrahlen 37 abgelenkt werden, schneidet die Elektronenstrahlen 37 a, die ganz zur 40 Der Abstand Q₁, zwischen dem Bildschirm 33 und linken Seite der Fluoreszenzschicht 35 abgelenkt wer- der Überschneidungsstelle der Fokussierspulen 44 den, in- rechten Winkel und erzeugt ein Feld, das in und 45 ist wesentlich kürzer als der Abstand Q₁ der größten Ablenkung der Elektronenstrahlen 37 α zwischen dem Bildschirm 16 und der Fokussierspule verläuft. Andererseits schneidet die entsprechende 23 bei einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre Ebene R-R dci Fokussierspule 45 die Elektronen- 45 (Fig. 1). Durch diesen verkürzten Abstand O₁, läßt strahlen 37f>, die ganz nach rechts auf die Fluores- sich eine beträchtliche Erhöhung der Auflösung erzenzschicht 35 ->bgelenkt werden, ebenfalls im rechten reichen. Wird andererseits von der gleichen AufWinkel, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, das lösung ausgegangen, die mit dem Stand der Technik in dieser Richtung der größten Ablenkung der Elek- erzielbar ist, so kann auch der Abstand P₂ zwischen tronenstrahlen37fc verläuft (Fig. 3). Die Fokussier- 50 dem Überschneidungspunkt 53 und der Überschneispulen 44 und 45 des magnetischen Fokussiersystems dungsgeraden der Ebenen der beiden Fokussierspulen 43 werden mit einem Sägezahnstrom beaufschlagi, 44 und 45 im gleichen Verhältnis zu Q₁, vermindert dessen Frequ -nz der des Stroms entspricht, der durch werden, so daß insgesamt oine beträchtlich kürzere die Ablenkspule 42 fließt. Die Fokussierspule 44 wird Kathodenstrahlröhre entsteht.

von einem Sägezahnstrom 46 durchflossen, der in 55 Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der F1 g. 4 in ausgezogener Linie veranschaulicht ist, Schnittwinkel der beiden Fokussierspulen 44 und 45 während die Fokussierspule 45 von einem Sägezahn- gieich dem von den Richtungen größter Ablenkung strom 47 durchflossen wird, der gleiche Polarität wie der Elektronenstrahlen eingeschlossenen Winkel Θ der Strom 46 aufweist, jedoch hinsichtlich Anstiegs- gewählt. Dies ist jedoch nicht immer erforderlich, und Abfallflanke symmetrisch zum Strom 46 verläuft, 60 Wichtig ist nur, daß der Strom so zugeführt wird, daß wie m Fig. 4 durch gestrichelte Linie verdeutlicht das zusammengesetzte magnetische Gesamtfeld, das ist. Diese beiden Ströme werden synchron mit dem durch die Fokussierspulen 44 und 45 erzeugt wird, Elektronenstrahlablenkstrom zugeführt. Werden die immer in der gleichen Richtung wirkt, in der auch Elektronenstrahlen 31 nach links abgelenkt, so daß die Elektronenstrahlen 37 abgelenkt werden. Die sie die Richtung 37 α einnehmen, so wird die Fokus- 63 Signalform des den Fokussierspulen 44 und 45 zuzusierspule 44 vom Maximalwert des Sägezahnstroms führenden Sägezahnstroms kann je nach dem Aufbau 46 durchflossen, der beispielsweise an der Stelle ^₁ in der vorgesehenen Kathodenstrahlröhre auch variabel F i g. 4 angedeutet ist. In diesem Augenblick hat der sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichrungen

Claims (4)

1. 2 051958
   l

   abschnitte 13 angeordnet ist. Vor dem Auftreffen auf

   Patentansprüche: die Fluoreszenzschicht 15 werden die Elektronen

   strahlen 22 durch eine Ablenkspule 25 abgelenkt, um

   Ϊ. Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlerzeu- das Abtasten der Fluoreszenzschicht 15 zu bewirken, gersystem, einem Ablenksystem, einem abhängig 5 Um zu erreichen, daß der Fokussierungspunkt der vom Ablenkwinkel des Elektronenstrahls gesteu- Elektronenstrahlen 22 stets auf der Fluoreszenzerten magnetischen Fokussiersystem und einem schicht 15 liegt, auch wenn sich die Weglänge der Bildschirm, dadurch gekennzeichnet, Elektronenstrahlen bei verschiedenen Ablenkwinkeln daß das fokussierende Feld zwischen dem Ab- ändert, ist es bekannt, das magnetische Fokussielenksystem (42) und dem Bildschirm (33) liegt io rungssystem 24 abhängig vom Ablenkwinkel des und das Fokussiersystem (43) sowie die züge- Elektronenstrahls zu steuern.

   hörigen Mittel zur Steuerung so ausgebildet sind, Wie aus Fig 1 hervorgeht, läßt sich bei einer

   daß die Feldlinien des fokussierenden Feldes solchen herkömmlichen Kathodenstrahlröhre der parallel zur jeweiligen Richtung des Elektronen Durchmesser S des Elektronenstrahlflecks auf der Strahls (37, 37 a, 376) verlaufen. 15 Fluoreszenzschicht 15 durch die folgende Gleichung
2. 2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, da- ausdrücken:
   durch gekennzeichnet, daß das magnetische

   Folcussiersystem (43) aus zwei sich gegenseitig 5 ₌ _öi_ . ^

   schneivitnden Fokussierspulen (44 bzw. 45) be- Λ °

   steht. ao
3. 3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, da- ^Darm bedeutet:

   durch gekennzeichnet, daß die Fokussierspulen ⁿ _l --= Abstand vom Überschneidungspunkt der (44 bzw. 45) einander in "«nem Winkel Θ schnei- Elektronenstrahlen zur Luftspaltmitte der den, der gleich dem Winkel ist, den die beiden FokussierwicLung 24,
   Richtungen einschließen, die der Elektronen- 25 Q₁ = Abstund von der Luftspaltmitte der Fokusstrahl (37 a, 37 b) bei größter Ablenkung ein- sierspule zur Fluoreszenzschicht 15 des Bildnimmt, und daß die Wickelebenen (L-L bzw. R-R) schirms 16,

   der Fokussierspulen (44 bzw. 45) jeweils senk- S₀ = Durchmesser des Elektronenflecks am Überrecht zv einer Richtung größter Ablenkung schneidungspunkt 23.
   liegen. 30
4. 4. Kathodenstrahlröhie nach Anspruch 3, da- Um eine hohe Auflösung für das Kathodenstranldurch gekennzeichnet, daß die Fokussierspulen bild zu erhalten, sollte der Durchmesser 5 des Elek-(44 bzw. 45) jeweils mit Sägezahnströmen (46 tronenstrahlflecks so klein wie möglich sein. E ie bzw. 47) beaufschlagt werden, die gleiche Polari- Möglichkeit, den Wert von S₀ zu verkleinern, ist tat und zueinander symmetrischen Signalverlauf 35 begrenzt, da die übrigen Eigenschaften der Kathodenaufweisen, strahlröhre beibehalten werden sollen. Bei den her-

   kömmlichen Kathodenstrahlröhren bleibt daher nur

   die Möglichkeit, S₀ auf einen bestimmten Wert zu begrenzen und den Wert von P₁ zu erhöhen. Dies hat

   Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre 40 jedoch eine nachteilig große Länge der Kathodenmit einem Strahlerzeugersystem, einem Ablenk- strahlröhre zur Folge.

   system, einem abhängig vom Ablenkwinkel des Elek- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die

   tronenstrahls gesteuerten magnetischen Fokussier- Gesamtlänge der Kathodenstrahlröhre zu verringern, system und einem Bildschirm. ohne daß dadurch die hohe Auflösung beeinträchtigt

   Eine solche bekannte Kathodenstrahlröhre ist in 45 wird.

   F i g. 1 gezeigt. Sie besteht aus einem trichterförmigen Dies wird bei einer Kathodenstrahlröhre der einKolben 11, der sich aus einem konischen Abschnitt gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch und einem Halsabschnitt 13 zusammensetzt Am erreicht, daß das fokussiereude Feld zwischen dem Ende des konischen Abschnitts 12 des Kolbens 11 Ablenksystem und dem Bildschirm liegt und das ist ein Bildschirm 16 vorgesehen, der eine Fluores- 50 System sowie die zugehörigen Mittel zur Steuerung so zenzschicht 15 auf der Innenseite einer Faserplatte ausgebildet sind, daß die Feldlinien des fokussierenaufweist. Im Halsabschnitt 13 ist eine Elektronen- den Feldes parallel zur jeweiligen Ricntung des kanone 17 als Strahlerzeugungssystem angeordnet, Elektronenstrahls verlaufen.

   die aus einer Kathode 18, gegen den Bildschirm 16 In vorteilhafter Weise besteht das magnetische

   zu hintereinander und koaxial angeordneten ersten 55 Fokussiersystem aus zwei sich gegenseitig scLpeiden- und zweiten Gitterelektroden 19 und 20 und einer den Fokussierspulen. Besonders zweckmäßig ist c° Anode 21 besteht. Die von der Kathode 18 emit- dabei, wenn die Fokussierspulen einander in einem tierten Elektronenstrahlen 22 durchlaufen die Öff- Winkel schneiden, der gleich dem Winkel ist, den die nung der ersten Gitterelektrode 19, werden am Über- beiden Richtungen einschließen, die der Elektronenschneidungspunkt 23 durch ein zwischen der ersten 60 --trahl bei größter Ablenkung einnimmt, und wenn und zweiten Gitterelektrode 19 und 20 angeordnetes die Wickelebene der Fokussierspulen jeweils senk-Elektronen-Linsensystem fokussiert und spreizen sich recht zu einer Richtung größter Ablenkung liegt. Für dann gegen den Bildschirm 16 zu wieder auf. Diese die Steuerung des Fokussiersystems ist es günstig, aufgespreizten Elektronenstrahlen 22 werden auf die wenn die Fokussierspulen jeweils mit Sägezahn-Fluoreszenzschicht 15 des Bildschirms durch ein aus 65 strömen beaufschlagt werden, die gleiche Polarität einer Fokussierspule 24 bestehendes Fokussiersystem und zueinander symmetrischen Signalverlauf aufwieder fokussiert, welches in einem Abstand von der weisen.
   Elektronenkanone 17 am Außenmantel des Hals- Die erfindungsgemäße Kathodenstrahlröhre liefert