DE2339340C2 - Electron tube - Google Patents

Electron tube

Info

Publication number
DE2339340C2
DE2339340C2 DE2339340A DE2339340A DE2339340C2 DE 2339340 C2 DE2339340 C2 DE 2339340C2 DE 2339340 A DE2339340 A DE 2339340A DE 2339340 A DE2339340 A DE 2339340A DE 2339340 C2 DE2339340 C2 DE 2339340C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
deflector
electron
longitudinal axis
electric field
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2339340A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2339340A1 (en
Inventor
Edward Failing Beaverton Oreg. Ritz jun.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Publication of DE2339340A1 publication Critical patent/DE2339340A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2339340C2 publication Critical patent/DE2339340C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam

Landscapes

  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

6>m = Qe + 2 πη
erfüllt ist, wobei der magnetische Verweilwinkel durch
6> m = Q e + 2 πη
is satisfied, the magnetic dwell angle being through

Qm = ci)TL,mitu> als Zyklotronfrequenz (a> = I1- B0,n = Verhältnis von Ladung zu Masse fürdas Elektron) und TL als Durchgangszeit für die Durchquerung der elektrischen Felderzeugungseinrichtung (48) {TL = L/Zq, L = Länge der Einrichtung, Z0 = V2 η Va, V0 = Beschleunigungsspannung) Q m = ci) T L , with u> as cyclotron frequency (a> = I 1 - B 0 , n = ratio of charge to mass for the electron) and T L as transit time for crossing the electrical field generating device (48) {T L = L / Zq, L = length of the device, Z 0 = V2 η Va, V 0 = acceleration voltage)

definiert ist und der elektrische Verdrehwinkel Qc den Gesamtdrehwinkel des Feldes darstellt, das zwischen Eingang und Ausgang der Erzeugungseinrichtungen für das elektrische Feld vorhanden ist, während η eine positive oder negative ganze Zahl (außer 0) ist.is defined and the electrical angle of rotation Q c represents the total angle of rotation of the field that is present between the input and output of the generating devices for the electric field, while η is a positive or negative integer (except 0).

2. Elektronenröhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n = ± 1 und 0<<9,. S 2 π gilt.2. Electron tubes according to claim 1, characterized in that n = ± 1 and 0 << 9 ,. S 2 π holds.

3. Elektronenröhren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß3. Electron tubes according to claim 1 or 2, characterized in that

0<Θρ<-^-;ϊ0 <Θ ρ <- ^ -; ϊ

4. Elektronenröhren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des elektrischen Feldes ein sogenanntes Deflektron darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des Defiektrons (48) ein auf einem festen Potential liegender Schirm (46) mit einer Durchtrittsöffnung (47) vorgesehen ist.4. Electron tubes according to one of claims 1 to 3, wherein the means for generating the electrical Field represents a so-called deflectron, characterized in that at the entrance of the deflectron (48) a screen (46) which is at a fixed potential and has a passage opening (47) is provided is.

5. Elektronenröhren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anode und Schirm (46) ein im wesentlichen feldfreier Laufraum (22) vorgesehen ist.5. Electron tubes according to claim 4, characterized in that between anode and screen (46) a essentially field-free running space (22) is provided.

6. Elektronenröhren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anwendung bei Mikropunktröhren hoher Strahlintensität, Vidikon- oder Bild-Orthikon-Röhren und Röntgenstrahlröhren.6. Electron tubes according to one of claims 1 to 5, characterized by application to microdot tubes high beam intensity, vidicon or image orthicon tubes and X-ray tubes.

7. Elektronenröhren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anwendung bei Monochrom- oder Farbfernsehprojektionssystemen.7. Electron tubes according to one of claims 1 to 5, characterized by application to monochrome or color television projection systems.

8. Elektronenröhren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anwendung bei Hochlcistungsröhren mit fokussiertem Strahl zur elektronischen Oberflächenbearbeitung, zum elektronischen Schweißen oder Konturenbohren.8. Electron tubes according to one of claims 1 to 5, characterized by use in high-performance tubes with focused beam for electronic surface processing, for electronic Welding or contour drilling.

Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre, in deren Kolben sich eine Kathode zur Aussendung eines Elektronenstrahls, im Abstand von der Kathode eine Anode mit einer strahlbegrenzenden Öffnung für den Durchgang des Elektronenstrahls sowie im Abstand von der Anode eine Targetelektrode befinden, wobei längs des Kolbens zwischen der Targetelektrode und der Kathode eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes E angeordnet ist, deren Feldrichtung im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Kolbens verläuft und sich längs der Längsachse um einen Winkel dreht, der im wesentlichen proportional zur Längsachsen-Koordinate Z hinsichtlich einer festen, quer zur Längsachse liegenden Koordinate Y ist, um so eine elektrische Kraft auf den Elektronenstrahl auszuüben, wobei das elektrische Feld zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Kolbenteils, der das elektrische Feld enthält, eine im wesentlichen gleichförmige Stärke hat, wobei ferner längs des Kolbens eine das elektrische Feld einschließende Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes B angeordnetThe invention relates to an electron tube, in the bulb of which there is a cathode for emitting an electron beam, at a distance from the cathode an anode with a beam-limiting opening for the passage of the electron beam and at a distance from the anode, a target electrode, wherein along the bulb between the target electrode and a device for generating an electric field E is arranged on the cathode, the field direction of which is essentially perpendicular to the longitudinal axis of the bulb and rotates along the longitudinal axis by an angle which is essentially proportional to the longitudinal axis coordinate Z with respect to a fixed transverse to the longitudinal axis lying coordinate Y , so as to exert an electric force on the electron beam, the electric field at any point in time having a substantially uniform strength within the piston part containing the electric field, further including one along the piston including the electric field e device for generating a magnetic field B is arranged

ist, dessen Anfang von einer Ebene, die die strahlbegrenzende Öffnung enthält, einen bestimmten Abstand aufweist und das längs der Längsachse Z eine im wesentlichen gleichförmige vorbestimmte Stärke B0 hat, um eine mit der elektrischen Kraft zusammenwirkende, auf die Elektronen einwirkende magnetische Kraft zu erzeugen und eine resultierende spiralförmige Bewegung des Elektronenstrahls hervorzurufen.the beginning of which has a certain distance from a plane containing the beam-limiting opening and which has a substantially uniform predetermined strength B 0 along the longitudinal axis Z in order to generate a magnetic force acting on the electrons and cooperating with the electric force and cause a resultant helical movement of the electron beam.

Eine derartige Elektronenröhre ist aus der US-PS 33 19 110 bereits bekannt.Such an electron tube is already known from US Pat. No. 3,319,110.

Die Ablenksysteme für Elektronenröhren der oben genannten Art, wie sie beispielsweise für Vidikons und Abtaslwandler eingesetzt werden, müssen einen kleinen Schattenfehler, eine gute Ablenkempfindlichkeit, eine hohe Aullösung, einen niedrigen Leistungsbedarf und möglichst geringe Abmessungen haben. Die Elektronenröhre der eingangs genannten Art mit einem Ablenksystem, wie es aus der US-PS 33 19 110 bekannt ist, ergibt in der Tat eine gute Auflösung, eine annehmbare Ablenkempfindlichkeit und einen verhältnismäßig niedrigen Leistungsbedarf bei geringen Abmessungen. Der Stand der Technik stellt ein »nicht verdrehtes«, schattenfreies Ablenksystem dar. Bei dieser Betriebsweise, die Schattenfreiheit garantiert, ist jedoch die Ablenkempfindlichkeit, der Leistungsverbrauch der Magnetspule und auch die durch Fokussierung erreichbare Brennpunktverkleinerung, die für eine ausreichende Auflösung erstrebenswert ist, noch nicht optimal. Es ist nämlich möglich, durch Verringerung der magnetischen Feldstärke die Ablenkempfindlichkeit zu erhöhen und gleichzeitig den Leistungsverbrauch der Magnetspule zu verringern. Die starke Vorfokussierlinse des Standes der Technik kann dann infolge der sich ergebenden Brennpunktverkleinerung entfallen. Allerdings ergibt sich nunmehr ein erheblicher Schattenfehler.The deflection systems for electron tubes of the type mentioned above, such as those for vidikons and Scanning transducers are used, must have a small shadow error, a good deflection sensitivity, a have high resolution, low power requirements and the smallest possible dimensions. The electron tube of the type mentioned with a deflection system, as is known from US-PS 33 19 110, results in good resolution, decent deflection sensitivity, and relatively low indeed Power requirement with small dimensions. The state of the art represents a "non-twisted", shadow-free one Deflection system. In this mode of operation, which guarantees freedom from shadows, however, the deflection sensitivity, the power consumption of the magnet coil and also the focal point reduction that can be achieved by focusing, which is desirable for a sufficient resolution, not yet optimal. Because it is possible to increase the deflection sensitivity by reducing the magnetic field strength and at the same time to increase the To reduce the power consumption of the solenoid. The strong prior art pre-focus lens can then omitted due to the resulting reduction in focus. However, there is now one significant shadow flaw.

Das für die schattenfreie Betriebsart des Standes der Tecfmik erforderliche zylindrische »Deflektron« kann durch ein konisch ausgebildetes »Deflektron« ersetzt werden, wodurch die Ablenkempfindlichkeit erhöht wird, wobei dann allerdings der Schattenfehler noch weiter anwächst.The cylindrical "deflectron" required for the shadow-free operating mode of the Tecfmik booth can be replaced by a conical »deflector«, which increases the deflection sensitivity, but then the shadow flaw grows even further.

Man könnte das Deflektron durch »Verdrehen« noch weiter abwandeln, das Deflektron beispielsweise über einen Winkel von 90° verdreht ausführen. In diesem Zusammenhang sei auf die US-PS 36 66 985 verwiesen. Diese Konstruktion erhöht die Ablenkempfindlichkeit, verschlechtert jedoch den Schattenfehler noch weiter.One could modify the deflector even further by "twisting" it, for example via perform an angle of 90 ° twisted. In this context, reference is made to US Pat. No. 3,666,985. This construction increases the deflection sensitivity, but worsens the shadow defect even further.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektronenröhre der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei einem im wesentlichen vernachlässigbaren Schattenfehler die Ablenkempfindlichkeit verbessert, die Auflösung vergrößert und der Leistungsverbrauch der Magnetspule verringert wird.The object of the present invention is to design an electron tube of the type mentioned at the outset in such a way that that in the case of an essentially negligible shadow error, the deflection sensitivity improves, the resolution is increased and the power consumption of the solenoid is reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Einrichtung zur Erzeugung des sich in Abhängigkeit von der Z-Koordinate drehenden Feldes und die Einrichtung zur Erzeugung des in Z-Richtung liegenden gleichförmigen magnetischen Feldes so aufeinander abgestimmt sind, daß die GleichungThis object is achieved in that the device for generating the is dependent on the Z coordinate rotating field and the device for generating the uniform lying in the Z-direction magnetic field are coordinated so that the equation

6>,„ = Θ,. + 2πη
erfüllt ist, wobei der magnetische Verweilwinkel durch
6>, " = Θ ,. + 2πη
is satisfied, the magnetic dwell angle being through

6>„, = o) T,_, mit ω als Zyklotronfrequenz (<y = ι, ■ B0,,, = Verhältnis von Ladung zu Masse für das Elektron) und 7) als Durchgangszeit für die Durchquerung der elektrischen Felderzeugungseinrichtung (TL = LZZ0, L = Länge der Einrichtung, Z0 = V2 >, Va , Va = Beschleunigungsspannung)6>", = o) T, _, with ω as the cyclotron frequency (<y = ι, ■ B 0 ,,, = ratio of charge to mass for the electron) and 7) as the transit time for crossing the electrical field generating device (T L = LZZ 0 , L = length of the device, Z 0 = V2>, Va , V a = acceleration voltage)

definiert ist und der elektrische Verdrehwinkel Qe den Gesamtdrehwinkel des Feldes darstellt, das zwischen Eingang und Ausgang der Erzeugungseinrichtungen für das elektrische Feld vorhanden ist, während η eine positive oder negative ganze Zahl (außer 0) ist.is defined and the electrical angle of rotation Q e represents the total angle of rotation of the field that is present between the input and output of the generating devices for the electric field, while η is a positive or negative integer (except 0).

Durch diese Maßnahmen werden sowohl die Ablenkempfindlichkeit, wie auch die Auflösung verbessert und außerdem die Spulenerregungsleistung verringert.By these measures, both the deflection sensitivity and the resolution are improved and in addition, the coil excitation power is reduced.

So gilt für die Ablenkempfindlichkeit, siehe die Gleichung 14 der Beschreibung und die Fig. 11, daß fürFor the deflection sensitivity, see equation 14 of the description and FIG. 11, that for

// = -1 der Wert der Ablenkempfindlichkeit K im Bereich von O<0P< 2 π stets größer \ = 0,318 ist, das ist der// = -1 the value of the deflection sensitivity K in the range of O <0 P <2 π is always greater than \ = 0.318, that is

Wert, der sich beim Stand der Technik für Q1. = 0 ergibt. Die vorliegende Erfindung bringt eine mögliche Ablenkempfindlichkeit bis zu 0,405, verglichen mit 0,318 beim Stand der Technik, d. h. beim schattenfreien, ungedrehten Ablenksystem.Value, which in the state of the art is for Q 1 . = 0 results. The present invention provides a possible deflection sensitivity of up to 0.405 compared to 0.318 in the prior art, ie in the shadowless, non-rotated deflection system.

Minsichtlich der Auflösung ist zu sagen, daß die elektronenoptische Vergrößerung M gemäß der vorliegenden Erfindung, siehe die Gleichung 18 sowie die Fig. 14, wo die Vergrößerung Mals Funktion von ΘΡ aufgetragen ist, Tür den Bereich 0 < 0e < 2 /rjeweils kleiner als 1 ist. Da der Wert von M bei dem unverdrehten schattenfreien System gemäß dem Stand der Technik, bei dem Θ( = 0 ist, 1 beträgt, liefert die vorliegende Erfindung in jedem so Falle ein kleineres Bild der strahlbegrenzenden Öffnung 44 am Bildschirm (vorausgesetzt, eine vergrößernde Vorrokussierlinse wird nicht benutzt). Dieser kleinere Punkt ergibt eine entsprechend höhere Auflösung bei der Abtastung.Minsichtlich the resolution is to say that the electron-optical magnification M according to the present invention, see the equation 18 and FIG. 14 where the magnification M is plotted as a function of Θ Ρ, door the range 0 <0 e <2 / rjeweils is less than 1. Since the value of M in the non-rotated shadowless system according to the prior art, in which Θ ( = 0, is 1, the present invention provides a smaller image of the beam-limiting opening 44 on the screen in each case (provided a magnifying pre-rocussing lens is not used.) This smaller point results in a correspondingly higher resolution when scanning.

Für die Spulenerregungsleistung ist zu berücksichtigen, daß für eine gegebene Spule der erforderliche Strom proportional zur gewünschten Höhe der magnetischen Feldstärke, |ßo|, und somit auch proportional zu|0m|ist. Die verbrauchte Leistung ist proportional zum Quadrat des Stroms und somit zum Quadrat von 0„,. Aus Gleichung 12 ergibt sich Tür η = -1, siehe F i g. 4, daß für die gedrehten schattenfreien Betriebsarten 0 < Qe < 2 π die Größe von Θ,,, < 2 π ist. Da beim Stand der Technik, dem ungedrehten schattenfreien System, Qe = 0 und damit \Θ,,,\ = 2 π gilt, bedeutet dies, daß der Stand der Technik eine höhere Leistung für die Spulenerregung benötigt, als das erfindungsgemäße System. % For the coil excitation power, it must be taken into account that the required current for a given coil is proportional to the desired level of the magnetic field strength, | ß o |, and thus also proportional to | 0 m |. The power consumed is proportional to the square of the current and thus to the square of 0 ",. Equation 12 results in door η = -1, see Fig. 4, that for the rotated shadowless operating modes 0 < Q e < 2 π the size of Θ ,,, <2 π is. Since in the prior art, the non-rotated shadow-free system, Q e = 0 and thus \ Θ ,,, \ = 2 π , this means that the prior art requires a higher power for the coil excitation than the system according to the invention. %

Es zeigt sich somit, daß durch die besondere Abstimmung der einzelnen Werte gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs nicht nur ein Schattenfehler von im wesentlichen 0 erreicht wird, sondern auch die Ablcnkcmpfindlichkeit sich verbessert, die Auflösung vergrößert wird und die Magnetspule einer geringere Leistungsaufnahme besitzt.It thus shows that the special coordination of the individual values according to the characteristic Part of the main claim not only a shadow error of essentially 0 is achieved, but also the Deflection sensitivity is improved, the resolution is increased and the magnet coil is less Owns power consumption.

Dies gilt insbesondere, wenn gemäß Anspruch 2 die Beziehung η = ± 1 und 0 < Θ,. S 2 η gilt.This applies in particular if, according to claim 2, the relationship η = ± 1 and 0 < Θ ,. S 2 η applies.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfiihrungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnunucn dargestellt sind.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments which are shown in the drawings are shown.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung schematisch eine besondere Ausfiihrungsform der erfindungsgemäßen Elektronenröhre in einer Längsschnittdarstellung;1 shows, in a simplified representation, a schematic representation of a particular embodiment of the invention Electron tube in a longitudinal sectional view;

F ig. 2 eine Längsschnittansicht der F i g. 1 zur noch genaueren Darstellung bestimmter wesentlicher Bestund- 'Fig. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1 for an even more precise presentation of certain essential inventory '

Fig. 3 ein in eine Ebene abgewickeltes herkömmliches »Deflektron«; ι3 shows a conventional "deflector" developed in one plane; ι

Fig. 4 das in eine Ebene abgewickelte, jedoch modifizierte Deflektron gemäß Fig. 3;
F i g. 5 eine perspektivische Ansicht des modifizierten Musters nach F i g. 4 in seiner Anordnung an der Innenfläche eines zylindrischen Körpers;
FIG. 4 shows the deflector according to FIG. 3 developed in one plane, but modified; FIG.
F i g. 5 is a perspective view of the modified pattern of FIG. 4 in its arrangement on the inner surface of a cylindrical body;

Fig. 6a das zur Analysierung der Wirkungsweise der Erfindung verwendete Koordinatensystem und die räumlichen Zuordnungen der elektrischen und magnetischen Felder eines herkömmlichen Deflektrons;6a shows the coordinate system used to analyze the mode of operation of the invention and the spatial Assignments of the electric and magnetic fields of a conventional deflector;

Fig. 6b die räumlichen Zuordnungen der elektrischen und magnetischen Felder in einem modifizierten :,6b shows the spatial assignments of the electric and magnetic fields in a modified form:,

Deflektron; und !:Deflector; and !:

Fig. 7-16 die Eigenschaften der Erfindung veranschaulichende Diagramme. :Figures 7-16 are diagrams illustrating the characteristics of the invention. :

Die Theorie der Wirkungsweise der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf den schematischen „■-' The theory of the mode of operation of the invention is explained below with reference to the schematic "■ -"

Längsabschnitt der Elektronenstrahlröhre EBT der F i g. 1 untersucht, die einen zylindrischen Kolben 20 hat, in "ijLongitudinal section of the cathode ray tube EBT of FIG . 1, which has a cylindrical piston 20, in "ij

dem ein Vakuum aufrechterhalten wird. Im Innern des Kolbens 20 ist ein Elektronenstrahlerzeugungssystem ΐ 'which a vacuum is maintained. Inside the piston 20 is an electron gun ΐ '

oder eine Elektronenquelle 21 angeordnet, die einen längsgerichteten Elektronenstrahl mit schmalem Öff- ■';or an electron source 21 arranged which generates a longitudinal electron beam with a narrow opening ■ ';

nungswinkel erzeugt. An die Elektronenquelle 21 schließt sich ein Laufraum 22 mit der Länge A an, der im ',angle generated. The electron source 21 is followed by a running space 22 of length A , which is in ',

wesentlichen frei von elektrischen und magnetischen Feldern gehalten sein, alternativ jedoch auch eine elektro- ;be kept essentially free of electrical and magnetic fields, but alternatively also an electro-;

statische Vorfokussierlinse 23 enthalten kann. Im Abstand A von der Elektronenquelle 21 ist ein Hohlraum 24 mit der Länge L vorgesehen, der eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes innerhalb des Hohl- i;static prefocusing lens 23 may contain. At the distance A from the electron source 21, a cavity 24 with the length L is provided, which has a device for generating an electric field within the cavity i;

raums 24 mit im wesentlichen konstanter Amplitude, jedoch räumlich veränderlicher Ausrichtung enthält, wie das weiter unten genauer erläutert wird. Der Hohlraum 24 ist von einer Magnetspule 25 umgeben, die koaxial zu dem Hohlraum 24 verläuft und sich im wesentlichen über die gleiche Strecke wie dieser erstreckt. Die Magnetspule 25 erzeugt ein im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld, das längs der Längsachse des Kolbens 20 innerhalb des Hohlraums 24 ausgerichtet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Hohlraums 24 ist eine Targetelektrode 26 vorgesehen, deren Beschaffenheit von dem gewünschten Anwendungsfall abhängt und die entweder so nahe wie praktisch durchführbar an das Ende des Hohlraums 24 gebracht oder aber in einem optimalen Abstand davon angeordnet werden kann.Raums 24 with essentially constant amplitude, but spatially variable orientation contains, such as which is explained in more detail below. The cavity 24 is surrounded by a magnetic coil 25 which is coaxial to the cavity 24 and extends for substantially the same distance as this. The solenoid 25 creates a substantially uniform magnetic field along the longitudinal axis of the piston 20 within of the cavity 24 is aligned. On the opposite side of cavity 24 is a target electrode 26 provided, the nature of which depends on the desired application and either so brought close as practically feasible to the end of the cavity 24 or at an optimal distance of which can be arranged.

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch die Elektronentrahlröhre EBT der F i g. 1, der deren wesentliche Bestandteile ιF i g. 2 is a longitudinal section through the electron beam tube EBT of FIG . 1, the essential components of which ι

erkennen läßt. Entsprechend F i g. 2 weist die Elektronenquelle 21 eine thermionische Kathode 40, ein Gitter 41 ,'reveals. According to FIG. 2, the electron source 21 has a thermionic cathode 40, a grid 41, '

für die Steuerung des Elektronenflusses, eine Anodenkappe 42 zur Beschleunigung der Elektronen sowie eine Strahlbegrenzungselektrode 43 mit einer kleinen strahlbegrenzenden Öffnung 44 auf, wobei die Öffnung 44 in bezug auf die Längsachse der Elektronenstrahlröhre im wesentlichen zentriert ist, um so die radiale Ausdehnung des Elektronenstrahls zu begrenzen. Der Laufraum 22 enthält einen zylindrischen Mantel 45, der an seinem einen Ende durch die Strahlbegrenzungselektrode 43 und an seinem anderen Ende durch einen Ablenkschirm 46 begrenzt ist. Der Ablenkschirm 46 ist von einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Platte gebildet und hat eine kreisförmige Öffnung 47, die in bezug auf die Längsachse zentriert ist. Der Hohlraum 24 enthält eine elektrische Felderzeugungseinrichtung in Form eines zylindrischen elektrostatischen Ablenkjochs oder Deflektrons 48, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, dessen Eigenschaften weiter unten genauer erläutert werden. Das Deflektron 48 entspricht der hier als »Verdreh«-Typ bezeichneten Bauart und ist mit einer Mehrzahl ineinandergreifender horizontaler und vertikaler Ablenkelektroden versehen. Das Deflektron 48 kann zweckmäßig an der Innenfläche des Kolbens 20 entsprechend herkömmlichen fotografischen Verfahren, jedoch auch in jeder anderen geeigneten Weise angeordnet werden. Die Magnetspule 25 ist so angeordnet, daß ihr der Elektronenquelle 21 zugeordnetes Ende und das ebenfalls der Elektronenquelle 21 zugewandte Ende des Deflektrons 48 sich im wesentlichen in der gleiche Höhe der Längsachse befinden. Die Targetelektrode 26 ist von einer feinmaschigen Elektrode 49 gebildet, die von einer weiteren Targetelektrode 50 einen kleinen Abstand hat. Die Targetelektrode 50 kann eine lichtempfindliche Targetelektrode, eine Siüciumoxid-Speicher-Targetelektrodc oder ein sonstiger geeigneter Target-Aufbau sein, um die gewünschte Funktion zu ergeben. Die feinmaschige Elektrode 49 ist vorzugsweise so nahe wie möglich an dem Deflektron 48 angeordnet.for controlling the electron flow, an anode cap 42 for accelerating the electrons and a Beam limiting electrode 43 with a small beam limiting opening 44, the opening 44 in is centered with respect to the longitudinal axis of the cathode ray tube substantially, so the radial extension limit the electron beam. The running space 22 contains a cylindrical jacket 45, which on his one end through the beam limiting electrode 43 and at its other end through a deflecting screen 46 is limited. The deflecting screen 46 is formed by a plate extending perpendicular to the longitudinal axis and has a circular opening 47 centered with respect to the longitudinal axis. The cavity 24 contains an electric field generating device in the form of a cylindrical electrostatic deflection yoke or Deflectrons 48 to generate an electric field, the properties of which will be explained in more detail below. The deflector 48 corresponds to the type referred to here as the "twist" type and has a plurality interlocking horizontal and vertical deflection electrodes. Deflectron 48 may be useful on the inner surface of the piston 20 according to conventional photographic processes, but also in any other suitable manner. The solenoid 25 is arranged so that its the electron source 21 associated end and the end of the deflector also facing the electron source 21 48 are located essentially at the same height of the longitudinal axis. The target electrode 26 is of a fine-meshed electrode 49 is formed, which has a small distance from another target electrode 50. the Target electrode 50 may be a photosensitive target electrode, a silicon oxide storage target electrode or some other suitable target structure to give the desired function. The fine-meshed one Electrode 49 is preferably positioned as close to deflector 48 as possible.

Im Betrieb werden von der Kathode 40 ausgesandte Elektronen beschleunigt und unter der Einwirkung des Gitters 41, der Anodenkappe 42 sowie der strahlbegrenzenden Öffnung 44 zu einem schmalen, längsgerichteten Strahl geformt, der den Mantel 45 und den Ablenkschirm 46 durchläuft, um anschließend in den Hohlraum 24 einzutreten, wo er unter der Einwirkung der Magnetspule 25 und des Deflektrons 48 abgelenkt und durch das Gitter 49 auf die Targetelektrode 50 fokussiert wird, von der dann ein Signal entsprechend herkömmlichen Leseverfahren elektrisch ausgelesen werden kann. Die Anodenkappe 42, die Strahlbegrenzungselektrode 43, der Ablenkschirm 46 und die Gitterelektrode 49 werden im wesentlichen mit der gleichen Spannung V„ betrieben. Den x- und>-Elektroden des Deflektrons 48 werden in herkömmlicher Weise Abtastspannungen zugeführt. Die durchschnittliche Spannung der Abtastspannung sollte im wesentlichen die gleiche wie für VB sein. Wenn die dem Mantel 45 zugeführte Spannung V11 ist, so wirkt der Mantel 45 als ein feldfreier Laufraum, während er anderenfalls als eine Vorfokussierlinse wirksam ist. Ein geeigneter Strom wird durch die Magnetspule 25 geleitet. Das die Targetelektrode 50 beaufschlagende Potential hängt von der Beschaffenheit der Targetelektrode ab, beträgt aber typischerweise etwa 10 V · V0 kann ebenfalls abweichende Werte haben, jedoch beträgt sein Wert typischerweise etwa 300 V.During operation, electrons emitted by the cathode 40 are accelerated and, under the action of the grid 41, the anode cap 42 and the beam-limiting opening 44, are formed into a narrow, longitudinally directed beam which passes through the jacket 45 and the deflecting screen 46 and then enters the cavity 24 to enter, where it is deflected under the action of the magnetic coil 25 and the deflector 48 and focused by the grid 49 onto the target electrode 50, from which a signal can then be read electrically in accordance with conventional reading methods. The anode cap 42, the beam limiting electrode 43, the deflecting screen 46 and the grid electrode 49 are operated with essentially the same voltage V n. Sense voltages are applied to the x and> electrodes of deflector 48 in a conventional manner. The average voltage of the scan voltage should be essentially the same as for V B. When the voltage applied to the jacket 45 is V 11 , the jacket 45 acts as a field-free running space, while otherwise it acts as a prefocusing lens. A suitable current is passed through the solenoid 25. The potential applied to the target electrode 50 depends on the nature of the target electrode, but is typically about 10 V · V 0 can also have different values, but its value is typically about 300 V.

Das »verdrehte« Deflektron 48 wird durch Änderung des Elektrodenmusters eines herkömmlichen Deflektrons in der folgenden Weise erzeugt. Fig. 3 zeigt ein in eine Ebene abgewickeltes herkömmliches Deflektron-Muster. Der Pfeil zeigt in die Richtung derDeflektron-Achse. Die durch die Spitzen derzickzackförmig ineinan-The "twisted" deflector 48 is created by changing the electrode pattern of a conventional deflector generated in the following manner. Fig. 3 shows a conventional deflectron pattern developed in a plane. The arrow points in the direction of the deflectron axis. The zigzag ends of the

dergreifenden Zonen 51,52, die die χ- und^-Ablenkelektroden bilden, verlaufende Linie a-a bildet eine Bezugslinie parallel zur Deflektron-Achse. Fi g. 4 zeigt dasselbe Muster nach einer »Verdrehung«. Die Linie a-a ist zur Linie a'-a' geworden, die zwar immer noch gradlinig verläuft, jedoch im Verhältnis zur Achse des Deflektrons 48 geneigt ist. Die Änderung wird durch Verschiebung jedes Punktes des Musters in Umfangsrichtung in einer senkrecht zur Deflektron-Achse verlaufenden Richtung um einen Abstand verursacht, der direkt proportional 5 dem Abstand dieses Punktes in Längsrichtung von dem der Elektronenquelle zugewandten Ende des Deflektrons ist. Wenn das Muster der Fig. 4 zu einem Zylinder entsprechend Fig. 5 gewickelt wird, beschreibt die Linie a'-a' auf der Oberfläche des Zylinders eine Spirale, und Punkte am der Targetelektrode benachbarten Ende des Deflektrons 48 sind gegenüber entsprechenden Punkten am gegenüberliegenden Ende des Deflektrons um einen Winkel ΘΡ verdreht worden, wobei der Winkel 0f als der elektrische Verdrehungswinkel definiert ist. Dazwischen liegende Punkte werden um einen Winkel verdreht, der gleich (ZZL)Q c ist, wobei Z die Entfernung des jeweiligen Punktes von dem der Elektronenquelle benachbarten Ende des Deflektrons in Längsrichtung ist. Ein ähnliches Ergebnis würde sich einstellen, wenn die beiden Enden eines herkömmlichen Deflektrons entsprechend F i g. 3 nach Einrollung zu einem Zylinder erfaßt und in entgegengesetzten Richtungen verdreht würden.the gripping zones 51,52, which form the χ and deflection electrodes, running line aa forms a reference line parallel to the deflector axis. Fi g. 4 shows the same pattern after a "twist". The line aa has become the line a'-a ' , which, although still straight, is inclined in relation to the axis of the deflector 48. The change is caused by shifting each point of the pattern in the circumferential direction in a direction perpendicular to the deflector axis by a distance which is directly proportional to the distance of this point in the longitudinal direction from the end of the deflector facing the electron source. When the pattern of Fig. 4 is wound into a cylinder corresponding to Fig. 5, the line a'-a ' on the surface of the cylinder describes a spiral and points at the end of deflector 48 adjacent the target electrode are opposite corresponding points at the opposite end of the deflector has been rotated by an angle Θ Ρ , the angle 0 f being defined as the electrical rotation angle. Points in between are rotated by an angle which is equal to (ZZL) Q c , where Z is the longitudinal distance of the respective point from the end of the deflector adjacent to the electron source. A similar result would be obtained if the two ends of a conventional deflector according to FIG. 3 would be detected after rolling into a cylinder and rotated in opposite directions.

Derzeit bekannte verdrehte Deflektrons haben eine Verdrehung, die durch Qe - π/2 rad oder90° bestimmt ist. Es sind jedoch auch andere Winkel möglich.Currently known twisted deflectors have a twist determined by Q e - π / 2 rad or 90 °. However, other angles are also possible.

Es soll nun gezeigt werden, daß bei Einstellung des Magnetfeldes auf den richtigen Wert, wie er durch das Maß der Verdrehung gegeben ist, eine bisher unerwartete neue Arbeitsmöglichkeit erhalten werden kann. Um dies zu verwirklichen, werden die Gleichungen für die Bewegungen der Elektronen in den einander überlagernden elektrischen und magnetischen Feldern in dem Hohlraum 24 der F i g. 1 bzw. 2 abgeleitet und gelöst. Dabei muß der Bedingung genügt werden, daß der Schattenfehler Null ist, und aus dieser Bedingung wird eine Beschränkung hinsichtlich zulässiger Werte der Magnetfeldstärke hergeleitet.It should now be shown that when the magnetic field is set to the correct value, as determined by the measure the twist is given, a hitherto unexpected new work opportunity can be obtained. To this Realize the equations for the motions of electrons in the superimposed electric and magnetic fields in the cavity 24 of FIG. 1 or 2 derived and solved. It must the condition that the shadow error is zero must be satisfied, and this condition becomes a constraint derived with regard to permissible values of the magnetic field strength.

Zunächst ist es notwendig, ein Koordinatensystem aufzustellen. Der Ausgangspunkt der Koordinaten liegt in F i g. 6a und 6b auf der Achse an der Stelle, wo der Elektronenstrahl in das Deflektron eintritt. Die Achse des Röhrenkolbens fällt mit der Z-Achse zusammen, wobei der Einheitsvektor ζ zu derTargetelektrode hin gerichtet ist. Insgesamt bilden die Einheitsvektoren x,y und ζ die Basis des rechtshändigen, orthogonalen Koordinatensystems. First of all, it is necessary to set up a coordinate system. The starting point of the coordinates is in FIG. 6a and 6b on the axis at the point where the electron beam enters the deflector. The axis of the tubular envelope coincides with the Z-axis, with the unit vector ζ directed towards the target electrode. Overall, the unit vectors x, y and ζ form the basis of the right-handed, orthogonal coordinate system.

Das elektrische Feld eines herkömmlichen zylindrischen Deflektrons hat den Wert E. = 0, da der elektrische Vektor E senkrecht zu der Z-Achse verläuft. Die Größe von E und seine Ausrichtung in der x-.y-Ebene werden durch die Beaufschlagung des Deflektrons in bekannter Weise mit geeigneten Spannungen gesteuert. Ohne die allgemeinen Gesichtspunkte aus dem Auge zu verlieren, sei angenommen, daß Ex = 0 und Ey = -E0, wobei E0 die Längendes elektrischen Vektors E ist. Somit liegt E längs der negativen j^-Achse und erzeugt eine elektrische Kraft -eE in der positiven ^-Richtung. Da das Deflektron nicht verdreht ist, hat das elektrische Feld überall gleiche Größe und Richtung. F i g. 6a veranschaulicht die Beschaffenheit des elektrischen Vektors in einem herkömmlichen Deflektron. Das Volumen des Deflektrons ist durch Ebenen mit Längsintervallen von AZ = L/4 unterteilt, und die jc-v-Ausrichtung von E ist in jeder Ebene angedeutet.The electric field of a conventional cylindrical deflector has the value E. = 0, since the electric vector E is perpendicular to the Z-axis. The size of E and its alignment in the x-y plane are controlled in a known manner by applying suitable voltages to the deflector. Without losing sight of the general considerations, assume that E x = 0 and E y = -E 0 , where E 0 is the length of the electrical vector E. Thus, E lies along the negative j ^ axis and generates an electrical force -eE in the positive ^ direction. Since the deflector is not twisted, the electric field has the same size and direction everywhere. F i g. Figure 6a illustrates the nature of the electrical vector in a conventional deflector. The volume of the deflector is divided by planes with longitudinal intervals of AZ = L / 4 , and the jc-v orientation of E is indicated in each plane.

Das elektrische Feld eines verdrehten Deflektrons läßt sich als jm wesentlichen senkrecht zur Z-Achse nachweisen. Jedoch bleibt die Ausrichtung des elektrischen Vektors E nicht von einem Ende des Deflektrons zum anderen Ende fest. Vielmehr erfährt der Vektor E eine Drehung um den elektrischen Verdrehungswinkel 0e, und zwar um ein mit axialem Abstand vom Ausgangspunkt gleichförmig zunehmendes Maß. Die x- und_y-Komponenten des elektrischen Feldes sind gegeben durchThe electric field of a twisted deflector can be demonstrated to be essentially perpendicular to the Z-axis. However, the orientation of the electrical vector E does not remain fixed from one end of the deflector to the other end. Rather, the vector E experiences a rotation by the electrical angle of rotation 0 e , namely by an amount that increases uniformly with an axial distance from the starting point. The x and y components of the electric field are given by

Ex = E0 sin (0,ZZL) (I) E x = E 0 sin (0, ZZL) (I)

E1. = -E0 cos (.0,.ZZL) (2) E 1 . = -E 0 cos (.0, .ZZL) (2)

E; = 0 (3) E; = 0 (3)

Die Gleichung (3) ist nicht ganz genau. Wenn jedoch der Bedingung Θ,.R0IL < 1 genügt wird, wobei A0 die maximale Ablenkung des Elektronenstrahls sind, so sind die Störwirkungen von E. klein. Hier wird angenommen - ohne die allgemeinen Gesichtspunkte aus den Augen zu verlieren -, daß die Anfangsrichtung des e'.ektri- so sehen Vektors längs der negativen .v-Achse ist, um mit dem herkömmlichen Fall entsprechend F i g. 6a übereinzustimmen. Die »verdrehte« Situation ist mit Fig. 6b wiedergegeben. In beiden Fig. 6a und 6b ist das Magnetfeld längs der z-Achse ausgerichtet, so daß Bx = By=0 und B- = B0, wobei B0 entweder positiv oder negativ sein kann. Die Bewegungsgleichungen lassen sich wie folgt schreibenEquation (3) is not entirely accurate. However, if the condition Θ, .R 0 IL < 1 is satisfied, where A 0 is the maximum deflection of the electron beam, then the interfering effects of E. are small. Here it is assumed - without losing sight of the general viewpoints - that the initial direction of the e'.ektri- so see vector is along the negative .v-axis, in order to match the conventional case corresponding to FIG. 6a to match. The "twisted" situation is shown in FIG. 6b. In both FIGS. 6a and 6b the magnetic field is aligned along the z-axis so that B x = B y = 0 and B- = B 0 , where B 0 can be either positive or negative. The equations of motion can be written as follows

X = -<y Y-a sin (Q0ZZL) (4) X = - <y Ya sin (Q 0 ZZL) (4)

>' = +<oX + a cos (Q e ZZL) (5)>'= + <oX + a cos (Q e ZZL) (5)

Z = O, (6)Z = O, (6)

wobei die Zyklotronfrequenz ω = >tB0 und die elektrische Beschleunigung a = I1E0. Das Verhältnis von Ladung zu Masse für das Elektron ist I1. Für Gleichung (6) wird angenommen, daß diese genau zutrifft und zum Ausdruck bringt, daß die z-Komponente der Geschwindigkeit Z sich nicht ändert und ihren Anfangswert Z11 = V2 I1 Va ist, wie mit F ig. 6a und 6b gezeigt. Ebenso ist vorauszusetzen, daß das Elektron in das Deflektron ohne x- oder ^-Geschwindigkeit eintritt, so daß X0= Y0 = 0. Da Z = Z0, ist die axiale Lagewhere the cyclotron frequency ω = > t B 0 and the electrical acceleration a = I 1 E 0 . The ratio of charge to mass for the electron is I 1 . For equation (6) it is believed that this applies exactly, and expresses that the z-component of the velocity Z does not change, and its initial value Z 11 = V2 I 1 V a is, ig as with F. 6a and 6b shown. It is also assumed that the electron enters the deflector without x or ^ speed, so that X 0 = Y 0 = 0. Since Z = Z 0 , is the axial position

Z = Z„T Z = Z "T f"

wobei T die Zeit ist, die vergangen ist, nachdem das Elektron bei Z = 0 in das Deflektron eingetreten ist.where T is the time that has passed after the electron entered the deflector at Z = 0.

Zweckmäßig wird die Zeit in Einheiten der Durchgangszeit 7^fUr die Durchquerung des Deflektrons entsprechend TL = LzZ0 und der Abstand in Einheiten von R = αΤ?/(2π)2 gemessen. Das ergibt die dimensionsloscn normierten Veränderlichen χ = X/R, y = Y/R, ζ = Z/R und t = T/TL. Ferner wird entsprechend der Lehre nach Schlesinger der magnetische Verweilwinkel 0m als 0m = <oTL definiert.The time is expediently measured in units of the transit time 7 ^ for crossing the deflector according to T L = LzZ 0 and the distance in units of R = αΤ / (2π) 2 . This gives the dimensionless standardized variables χ = X / R, y = Y / R, ζ = Z / R and t = T / T L. Furthermore, according to Schlesinger's teaching, the magnetic dwell angle 0 m is defined as 0 m = <oT L.

Mit diesen Definitionen werden die Gleichungen (4) und (5)With these definitions, equations (4) and (5)

x = -Θη y - (2π)2 sin (eet) (4a) x = -Θ η y - (2π) 2 sin (e e t) (4a)

y = +0mx + (2π)2 cos (0et) (5a) y = +0 m x + (2π) 2 cos (0 e t) (5a)

Die Lösungen von (4a) und (5a) fur χ, y, χ und y als Funktionen der Zeit iassen sich wie folgt schreibenThe solutions of (4a) and (5a) for χ, y, χ and y as functions of time can be written as follows

Jrfrt- (2jt)2 Γ Un&mt - Sitl0f/ Ί (8)Jrfrt- (2jt) 2 Γ Un & mt - Sitl0f / Ί (8)

() { ] L0m(6>m-6>,) 0f(0m-0,)J (8) () {] L0 m (6> m -6>,) 0 f (0 m -0,) J (8)

ΙθΑΘη,-Θ,.) 0m(0m-0e) 0m0„J ΙθΑΘη, -Θ ,.) 0 m (0 m -0 e ) 0 m 0 "J

«■>-*■>■ [Ä- S]«■> - * ■> ■ [Ä- S]

I e ι η Λ.1 / e t η M * II e ι η Λ.1 / et η M * I

Es ist nun notwendig, daß der Schattenfehler Null ist. Daher müssen am Ausgang des Deflektrons, wo/ = 1 ist, die x- und .y-Geschwindigkeitskomponenten verschwinden, so daß das Elektron die Targetelektrode unter rechten Winkeln dazu trifft. Unter Anwendung dieser Bedingung auf die Gleichungen (10) und (11) wird für t = 1 das folgende Ergebnis erhalten:It is now necessary that the shadow error be zero. Therefore, at the exit of the deflector, where / = 1, the x and y velocity components must vanish so that the electron hits the target electrode at right angles thereto. Applying this condition to equations (10) and (11), the following result is obtained for t = 1:

0m = 0,.±2nn (12) 0 m = 0. ± 2nn (12)

wobei η eine beliebige positive oder negative ganze Zahl, mit Ausnahme von Null, ist. Die Gleichung (12), die als Null-Schatten-Bedingung bezeichnet werden kann, gibt an, daß der magnetische Verweilwinkel aufwerte beschränkt werden muß, die nur um ganze Vielfache von 2 π rad von dem elektrischen Verdrehungswinkel abweichen, wenn ein Null-Schatten-Fehler erzielt werden soll. Da 0m dem magnetischen Feld proportional ist, bedeutet Gleichung (12), daß nur bestimmte Magnetfeldwerte zulässig sind. Es läßt sich zeigen, daß, wenn 0,. 2 π übersteigt oder |n| groß wird, die Ablenkempfindlichkeit klein wird. Daher soll die weitere Untersuchung auf Fälle beschränkt werden, für die 0 < 0e < 2 π und η = ±1, da die anderen Möglichkeiten grundsätzlich als unrealistisch anzusehen sind oder zumindest keine Vorteile bieten. Ebenso sollen die verschiedenen Null-Schatten-Moden durch die geltenden Werte 0e und η bezeichnet werden, da die Gleichung (12) 0m voll definiert, wenn 0e und π gegeben sind. Beispielsweise weist der Mode (Betriebsart) [π/2, -1] eine elektrische Verdrehung von π/2 rad und einen magnetischen Verweilwinkel von -7>π/2 rad auf. Das negative Zeichen zeigt an, daß das Magnetfeld längs der negativen z-Achse ausgerichtet ist. Der Wert von 0r ist stets positiv, so daß er die herkömmliche Gegenuhrzeigersinn-Polarität hat. Der Mode [π/2, +1] hat den gleichen elektrischen Verdrehwinkel π/2, aber den magnetischen Verweilwinkel +5π/2, was anzeigt, daß das entsprechende Magnetfeld positive z-Polarität hat. Dies veranschaulicht ein allgemeines Ergebnis: Fürjeden Wert von 0e, mü\n\ = 1, existieren zwei Werte für 0m, die zu Null-Schatten und daher zu zwei Werten des Magnetfeldes führen. F i g. 7 veranschau-where η is any positive or negative integer other than zero. Equation (12), which can be referred to as the zero-shadow condition, states that the magnetic dwell angle must be restricted to values that only deviate from the electrical twist angle by whole multiples of 2π radians if a zero-shadow Error should be achieved. Since 0 m is proportional to the magnetic field, equation (12) means that only certain magnetic field values are permissible. It can be shown that if 0,. 2 exceeds π or | n | becomes large, the deflection sensitivity becomes small. Therefore, the further investigation should be limited to cases for which 0 < 0 e <2 π and η = ± 1, since the other possibilities are fundamentally to be regarded as unrealistic or at least offer no advantages. Likewise, the various zero-shadow modes should be denoted by the applicable values 0 e and η , since equation (12) fully defines 0 m if 0 e and π are given. For example, the mode (operating mode) [π / 2, -1] has an electrical twist of π / 2 rad and a magnetic dwell angle of -7> π / 2 rad. The negative sign indicates that the magnetic field is aligned along the negative z-axis. The value of 0 r is always positive so that it has the conventional counterclockwise polarity. The mode [π / 2, +1] has the same electrical twist angle π / 2, but the magnetic dwell angle + 5π / 2, which indicates that the corresponding magnetic field has positive z-polarity. This illustrates a general result: for every value of 0 e , mu \ n \ = 1, there are two values for 0 m , which lead to zero shadows and therefore to two values of the magnetic field. F i g. 7 illustrative

KnM AIn X«*rln«*n» ..«» i£k ;* t\ {ΐί- _ _1_ 1K n M AIn X «* rln« * n »..« »i £ k; * t \ {ΐί- _ _1_ 1

u\»ui un- n.-iuCiUltg vuil C7m, mil CT e IUl It — _!_ 1. u \ »ui un- n.-iuCiUltg vuil C7 m , mil CT e IUl It - _! _ 1.

Wenn eine normierte Geschwindigkeit ν in der jr-/y-Ebene mitIf a normalized speed ν in the jr- / y-plane with

\ 55 ν = Vx 2 + y2/(2n)2 \ 55 ν = V x 2 + y 2 / (2n) 2

definiert wird, wobei (2π)2 die Geschwindigkeit bei / = 1 für ein Deflektron mit 0e = 6m = 0 ist, führen Gleichungen (10) und (11) zum Ergebnisis defined, where (2π) 2 is the velocity at / = 1 for a deflector with 0 e = 6 m = 0, equations (10) and (11) lead to the result

11 π ηπ η

sin π nt sin π nt

(13)(13)

was in F i g. 8 für |n| = 1 aufgetragen ist. Das veranschaulicht die Art und Weise, in der die Geschwindigkeit in der x-/)>-Ebene bei t = 1 auf Null abfällt, so daß ein normales Auftreffen auf die Targetclektrode gewährleistet ist. Fig. 8 gilt für alle Werte von 0C für η = ± 1.what in Fig. 8 for | n | = 1 is plotted. This illustrates the way in which the speed in the x - /)> plane drops to zero at t = 1, so that normal impact on the target electrode is guaranteed. 8 applies to all values of 0 C for η = ± 1.

Die Projektionen der Elektronenflugbahnen auf die x-/y-Ebene sind mit Fig. 9 und 10 für 0r = 0, π/2, π, 3jt/2, 2π, gezeigt. Fig. 9 zeigt Flugbahnen für η = —1, während Fig. 10 die Flugbahnen für η = +1 zeigt.The projections of the electron trajectories on the x / y plane are shown with FIGS. 9 and 10 for 0 r = 0, π / 2, π, 3jt / 2, . Fig. 9 shows trajectories for η = -1, while Fig. 10 shows the trajectories for η = +1.

Um die Deflektronetnpfindlichkeiten, die sich für die verschiedenen Moden der Erfindung erhalten lassen, zu vergleichen, wie die Ablenkempfindlichkeit k als das Verhältnis der Ablenkung für den in Rede stehenden Mode zu der Ablenkung für ein unverdrehtes Deflektron gleichen Durchmessers und gleicher Länge, das ohne ein Magnetfeld betrieben wird, definiert. An Hand der Gleichungen (8) und (9) - unter Berücksichtigung der Gleichung (12) - läßt sich zeigen, daß k in der FormTo compare the deflectron sensitivities that can be obtained for the various modes of the invention, such as the deflection sensitivity k as the ratio of the deflection for the mode in question to the deflection for an untwisted deflector of the same diameter and length, which without a magnetic field is operated. Using equations (8) and (9) - taking into account equation (12) - it can be shown that k is in the form

4 sin (0f/2) 0P(0«, + 2 π η) 4 sin (0 f / 2) 0 P (0 «, + 2 π η)

(14)(14)

ausgedrückt werden kann. Das heißt die Werte für ΘΡ und η sind ausreichend, um k zu bestimmen. Die Gleichung (14) ist in F ig. 11 für« =± laufgetragen. Aus F ig. 11 ergibt sich, daß allgemein die höchsten Werte für k sich für η = -1 erzielen lassen. Der höchste mögliche Wert von k tritt bei 0e = π auf, wobei k = AIn1. can be expressed. That is, the values for Θ Ρ and η are sufficient to determine k. Equation (14) is shown in FIG. 11 for «= ± worn. From Fig. 11 it follows that in general the highest values for k can be achieved for η = -1. The highest possible value of k occurs at 0 e = π , where k = AIn 1 .

Der Schlesinger-Schattenfrei-Mode erscheint hier als die beiden Spezialfälle für Oe = 0: [0, +1] und [0, -I]. Die Ablenkempfindlichkeit beider Moden ist Μπ. Daher ergeben alle Moden der Erfindung für η = -1 eine Ablenkempfindlichkeit, die größer als der oder gleich dem Schlesinger-Schattenfrei-Mode ist, der in der vorliegenden Untersuchung praktisch zwei Moden entspricht.The Schlesinger shadow-free mode appears here as the two special cases for O e = 0: [0, +1] and [0, -I]. The deflection sensitivity of both modes is Μπ. Therefore, all modes of the invention result in a deflection sensitivity for η = -1 which is greater than or equal to the Schlesinger shadow-free mode, which in the present study corresponds practically to two modes.

Wenn der Abtast-Rotationswinkel 0r als Winkel zwischen der positiven .y-Achse und der abschließend abgelenkten Richtung in derjr-/j>-Ebene definiert wird, wobei ΘΓ positiv in der Gegenuhrzeigerrichtung gezählt wird, dann gilt tan Qr = -x/y. Wird wieder von den Gleichungen (8) und (9) - unter Berücksichtigung der Gleichung (12) - Gebrauch gemacht, so ist das Ergebnis \n\ = 1:If the scanning rotation angle 0 r is defined as the angle between the positive y-axis and the ultimately deflected direction in the jr / j> plane, where Θ Γ is counted positively in the counterclockwise direction, then tan Q r = -x / y. If use is made again of equations (8) and (9) - taking into account equation (12) - the result \ n \ = 1 is:

Qr = (0,/2) + (π/2), η = +1 (15a) Q r = (0, / 2) + (π / 2), η = +1 (15a)

Θ,. = (Θ,/2) - (π/2), η = -1 (15b) Θ ,. = (Θ, / 2) - (π / 2), η = -1 (15b)

Gleichungen (15a) und (15b) sind in Fig. 12 aufgetragen. Für 6e = π und η = -1 ist Qr = 0, was anzeigt, daß keine Abtast-Rotation auftritt. Das läßt sich ebenso aus Fig. 9 ersehen.Equations (15a) and (15b) are plotted in FIG. For 6 e = π and η = -1, Q r = 0, which indicates that no scan rotation is occurring. This can also be seen from FIG.

Fig. 7 bis 12 und ihre entsprechenden Gleichungen beschreiben die Wirkungsweise der Elektronenstrahl-Ablenkeinrichtung der Erfindung. Bei Betrachtung der Elektronenstrahl-Fokussiereinrichtung nach der Erfindung wird es offensichtlich, daß die beiden in enger gegenseitiger Beziehung stehen.Figures 7 through 12 and their corresponding equations describe the operation of the electron beam deflector the invention. When considering the electron beam focusing device according to the invention it becomes apparent that the two are closely related.

Es ist dem einschlägigen Fachmann allgemein geläufig, daß der Laufraum 22 der Länge A (vgl. F · g. 1) und der Hohlraum 24 der Länge L, der ein im wesentlichen gleichförmiges, axial ausgerichtetes Magnetfeld enthält, gemeinsam eine Elektronenlinse bilden. Wie oben bemerkt, kann eine zusätzliche Trennung zwischen das Deflektron und die Targeteinrichtung geschaltet werden. Das liegt im Rahmen der Erfindung. Jedoch wird dadurch die Auflösung verringert, da die erzielbare Verkleinerung der Elektronenlinse herabgesetzt wird.It is generally known to those skilled in the art that the running space 22 of length A (see FIG. 1) and the cavity 24 of length L, which contains a substantially uniform, axially aligned magnetic field, together form an electron lens. As noted above, additional separation can be added between the deflector and the target device. That is within the scope of the invention. However, this reduces the resolution, since the achievable miniaturization of the electron lens is reduced.

Wie mit F i g. 2 gezeigt, weist eine praktische Ausfuhrungsform der Linse die Anodenkappe 42 mit der strahlbegrenzenden Öffnung 44, den Mantel 45, den Ablenkschirm 46 und die Magnetspule 25 auf. Die Magnetspule soll dabei eine Länge haben, die im wesentlichen die gleiche wie die Länge L des Deflektrons ist. Ebenso soll der Mantel mit dem Anodenpotential betrieben werden, so daß der Laufraum 22 ein feldfreier Laufraum ist.As with F i g. 2, a practical embodiment of the lens has the anode cap 42 with the beam-limiting opening 44, the jacket 45, the deflecting screen 46 and the magnetic coil 25. The magnet coil should have a length which is essentially the same as the length L of the deflector. Likewise, the jacket should be operated with the anode potential, so that the running space 22 is a field-free running space.

Auf Grund allgemeiner Theorie läßt sich ableiten, daß diese Linse ein Bild der Öffnung 44 auf der Targetelektrode 50 bildet, wenn der magnetische Verweilwinkel 6m, der Abstand A und die Länge L zueinander im Verhältnis On the basis of general theory it can be deduced that this lens forms an image of the opening 44 on the target electrode 50 when the magnetic dwell angle is 6 m , the distance A and the length L are in relation to one another

(A/L) = -tan (6Jl)I(QJl) (16) (A / L) = -tan (6Jl) I (QJl) (16)

stehen. Berücksichtigt man die Einschänkung für <t>m entsprechend der Gleichung (12), so erhält man als Ergebnis stand. If one takes into account the restriction for <t> m according to equation (12), one obtains as a result

A(Q,., n)lL =-tan (6r/2)l(-^ +πn) (17) A (Q,., N) lL = -tan (6 r / 2) l (- ^ + πn) (17)

Nachdem einmal die Werte für Qc und η festliegen, ist daher der zulässige Wert für A/L streng definiert. F i g. 13 ist ein Diagramm der Gleichung (17) für η = ± 1. Die Vergrößerung der Linse ist bekannt alsOnce the values for Q c and η have been established, the permissible value for A / L is therefore strictly defined. F i g. 13 is a graph of equation (17) for η = ± 1. The magnification of the lens is known as

M= |cos(0„,/2)| (18)M = | cos (0 ", / 2) | (18)

Setzt man die Gleichung (12) ein, so erhält manUsing equation (12), one obtains

M= |cos (0,./2)| (19) M = | cos (0,. / 2) | (19)

Die Gleichung (19) ist in Fig. 14 aufgetragen. Das Ergebnis ist unabhängig vom Wert für n. Der berechnete Wert für M fällt für Q1. = π auf Null ab. In der Praxis ist M = 0 nicht erzielbar, da hier nicht berücksichtigte Raumladungseffekte und Linsen-Aberrations-Erscheinungen die minimale Strahlgröße in Höhe der Targetelektrode beschränken, ebenso wie der Einfluß der erforderlichen Hilfslinse. Jedoch kann eine beträchtliche Verkleinerung erzielt werden, weil die Bedingung M - < 1 überall zutrifft.The equation (19) is plotted in FIG. The result is independent of the value for n. The calculated value for M falls for Q 1 . = π down to zero. In practice, M = 0 cannot be achieved because space charge effects and lens aberration phenomena that are not taken into account here limit the minimum beam size at the level of the target electrode, as does the influence of the auxiliary lens required. However, a considerable reduction can be achieved because the condition M - <1 holds everywhere.

Da der Abstand A unendlich oder negativ werden kann, wie sich das aus F i g. 13 und Gleichung (17) ergibt, ist es manchmal notwendig, von der elektrostatischen Hilfs- Vorfokussierlinse (23) der F i g. 1 Gebrauch zu machen. In der praktischen Ausführung der Fig. 2 würden der Linsen-Mantel (25) hier mit einer von der Anodenspannung Va abweichenden Spannung betrieben.Since the distance A can be infinite or negative, as can be seen from FIG. 13 and equation (17), it is sometimes necessary to use the auxiliary electrostatic prefocusing lens (23) of FIG. 1 to make use of. In the practical embodiment of FIG. 2, the lens jacket (25) would be operated here with a voltage different from the anode voltage V a.

Ein negativer Wert für A/L zeigt an, daß die scheinbare Elektronenquelle auf der Targetseite des Eintrittsendes des Deflektrons statt auf der Elektronenstrahl-Quellenseite liegen muß. Ein unendlicher Wert für A/L zeigt au, daß der Elektronenstrahl einer Kollimation unterworfen werden muß, wenn der Strahl in die Magnetspule eintritt Diesen Bedingungen kann genügt werden, indem die Vorfokussierlinse so betrieben wird, daß sie eine virtuelle Elektronenquelle mit dem richtigen Abstand ergibt. Die resultierende Vergrößerung hängt teilweise ίο von der Brennpunktlänge und der Lage der Vorfokussierlinse ab.A negative value for A / L indicates that the apparent electron source must be on the target side of the entrance end of the deflector rather than on the electron beam source side. An infinite value for A / L also indicates that the electron beam must be collimated before the beam enters the solenoid. These conditions can be satisfied by operating the pre-focus lens to give a virtual electron source at the correct spacing. The resulting magnification partly depends on the focal length and the position of the pre-focusing lens.

Allgemein wird Qe vorzugsweise auf den Bereich 0 < Qe <-— beschränkt, um eine übermäßige VerdrehungIn general, Q e is preferably restricted to the range 0 < Q e <- to avoid excessive twisting

und die Komplikationen einer starken elektrostatischen Linse zu vermeiden, in diesem Bereich ist A/L kleiner als etwa 1,23, wenn η = — 1 ist. Dadurch wird die maximale Gesamtlänge von der Strahlöffnung zur Targetelektrode auf etwa die zweifache Länge L des Deflektrons begrenzt, ohne daß eine starke Hilfs-Vorfokussierlinse verwendet wird. Jedoch sollte das Linsen-Mantel-Potentia! veränderlich sein, um für eine Feineinstellung des Brennpunktes ohne Änderung des eingestellten Magnetfeldes sorgen zu können.and to avoid the complications of a strong electrostatic lens, in this range A / L is less than about 1.23 when η = -1. As a result, the maximum total length from the beam opening to the target electrode is limited to approximately twice the length L of the deflector, without the use of a strong auxiliary prefocusing lens. However, the lens-coat-Potentia! be variable in order to be able to provide for a fine adjustment of the focal point without changing the set magnetic field.

Für spezielle Anwendungszwecke können größere Werte für Θ, wünschenswert sein. Beispielsweise tritt, wie oben angedeutet, für den Mode [π, -1] keine Drehung des Bildes auf. Dieses Ergebnis wird ohne die Verwendung der Mehrfachwicklung-Magnetspule erzielt, die für den gleichen Zweck entsprechend der Lehre nach der US-PS 33 19 110 - Schlesinger - erforderlich ist. Die Ablenkempfindlichkeit bei diesem Mode ist die höchstmögliche nach der Erfindung.For special purposes, larger values for Θ may be desirable. For example, as indicated above, there is no rotation of the image for the mode [π, -1]. This result is achieved without the use of the multiple winding solenoid, which is required for the same purpose according to the teaching of US Pat. No. 3,319,110 - Schlesinger. The deflection sensitivity in this mode is the highest possible according to the invention.

Ferner wird für den Mode [2π, -IJ ohne die Verwendung eines Magnetfeldes Null-Schatten erhalten, weil in diesem Fall 6m = 0 ist. Dieser Mode stellt ein elektrostatisches Analogen zu dem Null-Schatten-Mode nach Schlesinger dar, welches der spezielle Fall [0, ± 1] oder der Null-Verdrehungt.-Mode ist. Die Moden [2/r, -1] und [0, ± 1] haben die gleiche Ablenkempfindlichkeit. Der Mode [2n, -1] erfordert eine elektrostatische Linse zur Fokussierung.Furthermore, for the mode [2π, -IJ without the use of a magnetic field, zero shadow is obtained because 6 m = 0 in this case. This mode represents an electrostatic analogue to the zero-shadow mode according to Schlesinger, which is the special case [0, ± 1] or the zero-twist mode. The modes [2 / r, -1] and [0, ± 1] have the same deflection sensitivity. Mode [2n, -1] requires an electrostatic lens for focusing.

InjedemFall ist es allgemein wünschenswert, die Moden mit η = -1 anstatt» = +1 zu verwenden, da die erstgenannten eine höhere Ablenkempfindlichkeit als die letztgenannten haben.In any case, it is generally desirable to use the modes with η = -1 instead of »= +1, since the former have a higher deflection sensitivity than the latter.

Es ist wesentlich, die Erfindung mit dem richtigen Wert des Magnetfeldes, wie er durch Gleichung (12) gegeben ist, zu praktizieren, wenn die höchste Leistung gefordert wird. Ein unrichtiges Magnetfeld führt zu einem Schattenfehler. Wenn β der Winkel für normales Auftreffen auf die Targetelektrode ist, dann kann der Schattenfaktor s definiert werden durchIt is essential to practice the invention with the correct value of the magnetic field, as given by equation (12), when the highest performance is required. An incorrect magnetic field leads to a shadow defect. If β is the angle for normal impact on the target electrode, then the shadow factor s can be defined by

tan β =s [-^] (20)tan β = s [- ^] (20)

wobei R1, der Abstand des Strahls von der Achse an der Targetelektrode, gemessen in unnormierten Einheiten, ist. Es läßt sich zeigen, daßwhere R 1 is the distance of the beam from the axis at the target electrode, measured in unnormalized units. It can be shown that

(21)(21)

wobei die rechte Seite für t = 1 ausgewertet wird. Die Größe s ist mit dem Auftreffwinkel gekoppelt und daher ein Maß für den Schattenfehler.where the right side is evaluated for t = 1. The quantity s is linked to the angle of incidence and is therefore a measure of the shadow error.

F i g. 15 zeigt s als eine Funktion von Qm für den Fall [π/2, -I]. Der richtige Wert von Qm ist - —, bei welchemF i g. 15 shows s as a function of Q m for the case [π / 2, -I]. The correct value of Q m is - - at which

Wert s verschwindet. Jedoch nimmt s rasch zu, wenn Qn, von - — abweicht. Beispielsweise hat sich in der Praxis für den Fall [π/2, -1] gezeigt, daß eine Änderung von etwa 0,3% im Magnetspulenstrom und daher von Qn, einen erfaßbaren Anstieg im Maß der Schattenbildung ergibt. Aus F i g. 15 oder Gleichung (21) läßt sich herleiten, daß dies einer Änderung des Schattenfaktors von mehr als 0,014 entspricht. Bei der Verwirklichung der Erfindung ist es daher wesentlich, daß das Magnetfeld auf den richtigen Wert eingestellt wird, wenn das bestmögliche Schattenverhalten erzielt werden soll.Value s disappears. However, s increases rapidly as Q n i differs from - -. For example, it has been shown in practice for the case [π / 2, -1] that a change of about 0.3% in the solenoid current and therefore of Q n results in a detectable increase in the amount of shadow formation. From Fig. 15 or equation (21) it can be deduced that this corresponds to a change in the shadow factor of more than 0.014. In implementing the invention, it is therefore essential that the magnetic field is set to the correct value if the best possible shadow behavior is to be achieved.

Es läßt sich zeigen, daß die Verwendung eines konischen anstelle eines zylindrischen Deflektrons den Schattenfaktor erhöht. Das konische Deflektron erzeugt ein elektrisches Feld, dessen Größe von einem Ende des Deflektrons zum anderen schwankt. Fig. 16 zeigt die Beziehung zwischen dem Schattenfaktor s und dem Verjüngungsverhältnis m, d. h. dem Verhältnis zwischen dem großen Durchmesser und dem kleinen Durchmesser des konischen Deflektrons. Für m = 1 ist das Deflektron daher ein Zylinder. Es sind für verschiedene Werte des elektrischen Verdrehungswinkels Qe für η = -1 Kurven gezeigt. Für den Fall [/7/2,-1] läßt sich aus F ig. 16 herleiten, daß eine Zunahme von m = 1 auf etwa m = 1,02 den Wert j von 0 auf 0,014 ansteigen läßt, was als eine erfaßbare Verschlechterung des Schattenverhaltens bekannt ist. Es ist daher bei der Verwirklichung der Erfindung wesentlich, eine Einrichtung für ein elektrisches Feld vorzusehen, die in der Lage ist, ein elektrisches Feld von im wesentlichen konstanter Größe in dem Deflektron zu erzeugen.It can be shown that the use of a conical instead of a cylindrical deflector increases the shadow factor. The conical deflector creates an electric field, the size of which varies from one end of the deflector to the other. Fig. 16 shows the relationship between the shadow factor s and the taper ratio m, that is, the ratio between the large diameter and the small diameter of the conical deflector. For m = 1 the deflector is therefore a cylinder. Curves are shown for different values of the electrical angle of rotation Q e for η = -1. For the case [/ 7/2, -1] we can see from Fig. 16 derive that an increase from m = 1 to about m = 1.02 increases the value j from 0 to 0.014, which is known as a detectable deterioration in the shadow behavior. It is therefore essential in practicing the invention to provide an electric field device capable of generating an electric field of substantially constant magnitude in the deflector.

Die Kurven der Fig. 16 wurden durch numerische Integration der Gleichungen der Bewegung in dem konischen Ablenk- und Fokussier-System unter Verwendung eines Computers berechnet, weil keine genaue Lösung für die konischen Fälle bekannt ist.The curves of FIG. 16 were obtained by numerically integrating the equations of motion in the conical Deflection and focus system calculated using a computer because no exact solution is known for the conical cases.

Somit wird durch Kombination des Ablenk- und Fokussier-Systems mit einer Erweiterung des um 90° verdrehten Deflektrons auf einen beliebigen Verdrehungswinkel und durch Betreiben des resultierenden modifizierten Systems bei einem Wert unter einer Anzahl genau festgelegter Magnetfeldwerte eine Reihe neuer Schattenfreier Moden des Systems erhalten, für die zugleich eine höhere Ablenkempfindlichkeit, eine bessere Auflösung sowie ein geringerei Magnetspulen-Leistungsbedarf als in den zuvor bekannten Schattenfreien Moden 5 erhalten werden können.Thus, by combining the deflection and focusing system with an extension of the rotated by 90 ° Deflectrons to any twist angle and modified by operating the resulting If the value falls below a number of precisely defined magnetic field values, the system creates a series of new shadow-free ones Modes of the system receive, for which at the same time a higher deflection sensitivity, a better resolution and a lower magnet coil power requirement than in the previously known shadow-free modes 5 can be obtained.

Das System der Erfindung läßt sich für viele Kathodenstrahl-Anordnungen und für eine Reihe von Anwendungsfallen einsetzen. Beispielsweise kann das System nach der Erfindung in Mikropunkt-Röhren höher Strahlintensität, in Monochrom- oder Farb-Fernsehprojektionssystemen, Vidikon- oder Bild-Orthikon-Röhren, Röntgenstrahlröhren oder Hochleistungsröhren mit fokussiertem Strahl zur elektronischen Oberflächenbearbei- io tung, zum Schweißen oder Konturenbohren eingesetzt werden.The system of the invention can be used in many cathode ray arrangements and for a number of applications insert. For example, the system according to the invention can be used in microdot tubes with a higher beam intensity, in monochrome or color television projection systems, vidicon or image orthicon tubes, x-ray tubes or high-performance tubes with a focused beam for electronic surface processing tion, for welding or contour drilling.

Für die elektrostatische Linse können verschiedene Ausführungen verwendet werden. Die Länge der Magnetspule kann über die Targetelektrode hinausreichen, um die Randfelder der Magnetspule zu reduzieren. Das Deflektron kann schwach konisch gemacht werden, um eine leichtere Fertigung auf Dornen zu gestatten. Der Wert von 0,. kann negativ angenommen werden, so daß die posititven und negativen Werte von η gegeneinander 15 ausgetauscht werden. Ferner kann die Magnetspule mit einem geringfügig von dem korrekten Wert abweichenden Strom betrieben werden.Various designs can be used for the electrostatic lens. The length of the solenoid can extend beyond the target electrode in order to reduce the peripheral fields of the magnetic coil. That Deflector can be made slightly tapered to allow easier machining on mandrels. Of the Value of 0. can be assumed negative, so that the positive and negative values of η against each other 15 be replaced. Furthermore, the solenoid may deviate slightly from the correct value Electricity operated.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

2020th

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronenröhre, in deren Kolben sich eine Kathode zur Aussendung eines Elektronenstrahls, im Abstand von der Kathode eine Anode mit einer strahlbegrenzenden Öffnung für den Durchgang des Elektronenstrahls sowie im Abstand von der Anode eine Targeielektrode befinden, wobei längs des Kolbens zwischen der Targetelektrode und der Anode eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes E angeordnet ist, deren Feldrichtung im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Kolbens verläuft und sich längs der Längsachse um einen Winkel dreht, der im wesentlichen proportional zur Längsachsenkoordinate Z hinsichtlich einer festen, quer zur Längsachse liegenden Koordinate Y ist, um so eine elektrische Kraft auf den Elektronenstrahl auszuüben, wobei das elektrische Feld zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Kolbenteils, der das elektrische Feld enthält, eine im wesentlichen gleichförmige Stärke hat, wobei ferner längs des KoJ^ bens eine das elektrische Feld einschließende Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes B angeordnet ist, dessen Anfang von einer Ebene, die die strahlbegrenzende Öffnung enthält, einen bestimmten Abstand aufweist und das längs der Längsachse Z eine im wesentlichen gleichförmige vorbestimmte Stärke B0 hat, um eine mit der elektrischen Kraft zusammenwirkende auf die Elektronen einwirkende magnetische Kraft zu erzeugen und eine resultierende spiralförmige Bewegung des Elektronenstrahls hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (48) zur Erzeugung des sich in Abhängigkeit von der Z-Koordinate sich drehenden Feldes und die Einrichtung (25) zur Erzeugung des in Z-Richtung liegenden gleichförmigen magnetischen Feldes so aufeinander abgestimmt sind, daß die Gleichung1. Electron tube in whose bulb there is a cathode for emitting an electron beam, at a distance from the cathode an anode with a beam-limiting opening for the passage of the electron beam as well as at a distance from the anode a target electrode, whereby along the bulb between the target electrode and the Anode means a device for generating an electric field E is arranged, the field direction of which is essentially perpendicular to the longitudinal axis of the bulb and rotates along the longitudinal axis by an angle which is essentially proportional to the longitudinal axis coordinate Z with respect to a fixed coordinate Y lying transverse to the longitudinal axis so as to exert an electric force on the electron beam, the electric field having a substantially uniform strength at all times within the piston portion containing the electric field, further means for generating along the piston an electric field confining means g of a magnetic field B is arranged, the beginning of which has a certain distance from a plane containing the beam-limiting opening and which has a substantially uniform predetermined strength B 0 along the longitudinal axis Z in order to act on the electrons with the electrical force to generate acting magnetic force and to cause a resulting spiral movement of the electron beam, characterized in that the device (48) for generating the field rotating as a function of the Z coordinate and the device (25) for generating the in the Z direction lying uniform magnetic field are coordinated so that the equation
DE2339340A 1972-08-04 1973-08-03 Electron tube Expired DE2339340C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27790172A 1972-08-04 1972-08-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2339340A1 DE2339340A1 (en) 1974-02-28
DE2339340C2 true DE2339340C2 (en) 1986-05-28

Family

ID=23062862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2339340A Expired DE2339340C2 (en) 1972-08-04 1973-08-03 Electron tube

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3796910A (en)
JP (1) JPS5731257B2 (en)
CA (1) CA980400A (en)
DE (1) DE2339340C2 (en)
FR (1) FR2195061B1 (en)
GB (1) GB1435526A (en)
NL (1) NL167799C (en)
SU (1) SU568406A3 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900760A (en) * 1971-07-02 1975-08-19 Cbs Inc Electron beam tube having post deflection lens
US3970889A (en) * 1973-05-30 1976-07-20 Tektronix, Inc. Erasure means for charge storage device
JPS6020275Y2 (en) * 1975-10-24 1985-06-18 ソニー株式会社 Image tube
JPS53105316A (en) * 1977-02-25 1978-09-13 Sony Corp Pick up unit
GB2115976A (en) * 1982-02-26 1983-09-14 Philips Electronic Associated Charged particle beam apparatus
GB2122806B (en) * 1982-06-17 1986-01-22 Thor Cryogenics Ltd X-ray source apparatus
JPS60100343A (en) * 1983-11-07 1985-06-04 Hitachi Ltd Pick-up tube
JPS6198654A (en) * 1984-10-18 1986-05-16 Nissan Motor Co Ltd Rear seatbelt retractor containing structure
JPS61131344A (en) * 1984-11-28 1986-06-19 Sony Corp Electrostatic deflection-type cathode-ray tube
JPS61271735A (en) * 1985-05-27 1986-12-02 Hitachi Ltd Image pick-up tube
JPH044916Y2 (en) * 1985-10-04 1992-02-13
JPH0719545B2 (en) * 1985-10-03 1995-03-06 松下電子工業株式会社 Electrostatic deflection type cathode ray tube
JPH0762983B2 (en) * 1986-03-05 1995-07-05 株式会社日立製作所 Camera tube
US4695775A (en) * 1986-05-15 1987-09-22 Rca Corporation Imaging system having an improved electrostatic yoke and method of making same
JP2633237B2 (en) * 1986-10-13 1997-07-23 松下電子工業株式会社 Electrostatic deflection type cathode ray tube
US4812707A (en) * 1987-10-30 1989-03-14 Tektronix, Inc. Traveling wave push-pull electron beam deflection structure having voltage gradient compensation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2830228A (en) * 1955-05-05 1958-04-08 Motorola Inc Deflection system
US3319110A (en) * 1966-05-12 1967-05-09 Gen Electric Electron focus projection and scanning system
US3666985A (en) * 1969-10-20 1972-05-30 Gen Electric High resolution electron optic system for camera tubes

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5731257B2 (en) 1982-07-03
CA980400A (en) 1975-12-23
NL7310745A (en) 1974-02-06
GB1435526A (en) 1976-05-12
FR2195061B1 (en) 1978-08-11
NL167799C (en) 1982-01-18
SU568406A3 (en) 1977-08-05
DE2339340A1 (en) 1974-02-28
NL167799B (en) 1981-08-17
US3796910A (en) 1974-03-12
FR2195061A1 (en) 1974-03-01
JPS49132924A (en) 1974-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2339340C2 (en) Electron tube
DE2534912C2 (en) Electrostatic focusing lens for cathode ray tubes
DE1063286B (en) Method and device for adjusting the position of the focal spot generated by a cathode ray on the anti-cathode of an X-ray tube
DE1589825B2 (en) Electron-optical system for focusing and deflecting an electron beam
DE2747441C3 (en) Focusing lens designed as a single lens in an electron gun system
DE2450591A1 (en) ELECTRON CANNON WITH ELECTROSTATIC FOCUSING LENS WITH EXTENDED FIELD
DE2311369A1 (en) ELECTRON BEAM TUBE WITH A NON-ROTATIONAL SYMMETRIC ELEMENT
DE3438987C2 (en)
DE69030332T2 (en) Image display device
DE2736162A1 (en) DEVICE FOR REPLAYING TELEVISION PICTURES, DEFLECTION SYSTEM FOR SUCH A DEVICE, AND TUBE FITTED WITH SUCH A DEFLECTION SYSTEM
DE3213498C2 (en)
EP0036618A1 (en) Peak current electron source
DE2205162A1 (en) Electron gun
DE3022921A1 (en) TELEVISION EAR
DE1539792A1 (en) Electronic-optical system
DE3871918T2 (en) USE OF AN ELECTRONIC CANNON FOR A CATHODE RAY TUBE.
DE2142436C2 (en) TV camera tube and method of operation
DE2830696C2 (en) Image capture device
DD212355A5 (en) CATHODE RAY TUBE
DE112019006978T5 (en) Charged particle beam device
DE1920941A1 (en) electron microscope
DE2904865A1 (en) DEVICE WITH A TELEVISION CAMERA TUBE AND TELEVISION CAMERA TUBE FOR SUCH A DEVICE
DD217081A5 (en) CATHODE RAY TUBE
DE2142434A1 (en) Device with a television camera tubes and television camera tubes for application in such a device
DE912725C (en) Cathode ray tubes, in particular projection tubes

Legal Events

Date Code Title Description
8125 Change of the main classification

Ipc: H01J 29/72

8126 Change of the secondary classification

Ipc: H01J 31/28

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition