DE2345920A1 - Eine mehrere strahlenbuendel aufweisende kathodenstrahlroehre mit einer darin angeordneten gemeinsamen, die strahlenbuendel begrenzenden blende - Google Patents

Description

Docket Nr. 7103

^GTE"^{PA 4} " 4.9.1973

Eine mehrere Strahlenbündel aufweisende Kathodenstrahlröhre mit einer darin angeordneten gemeinsamen, die Strahlenbündel begrenzenden Htende.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielstrahl-Elektronenkanone in einer Elektronenstrahlröhre mit mehreren Elektronenstrahlbündeln.

Bei bestimmten Arten von Kathodenstrahlröhren,mit hoher Auflösung, wie z.B. solche, die bei der alphanumerischen, kartographierenden oder graphischen Bilddarstellung oder bei der Filmaufzeichnung Anwendung finden, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, eine Mehrstrahlenröhre zu verwenden, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen und getrennt modulierten Elektronenstrahlen bzw. Elektronenstrahlbündeln, z. B. 20 bis 60 einzelne Elektronenstrahlbündel aufweist, welche in einem aus einzelnen Teilen bestehenden Muster angeordnet sind. Um ein aus mehreren Strahlenbündeln gebildetes Muster der gewünschten Größe in einer Röhre mit angemessenen Bemessungen zu erzielen, hat man es für zweckmäßig befunden, eine kompakte Elektronenkanone zu verwenden, die teilweise z. B. eine gemeinsame Emissionsfläche bzw. -ebene und viele parallel zueinander angeordnete flächenförmige Elektroden mit einer Vielzahl von.in diesen angebrachten fluchtenden öffnungen umfaßte.

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ORIGINAL INSPECTED

Vielstrahlröhren weisen nicht nur eine erhöhte Schreibgeschwindigkeit auf, sondern erzielen gewöhnlich auch eine verbesserte Helligkeit und eine erhöhte Auflösung. Aber bei den Anwendungsfällen, wo ein verkleinertes oder vermindertes Flächenförmiges Darstellungsmuster erwünscht ist, wie z. B. beim Aufzeichnen, entwickelt sich manchmal ein die einzelnen Strahlenbündel in der Musteranordnung umgebender Schleier bzw. Halo zu .einem wesentlichen Faktor, der die Qualität der Bildschirmdarstellung beeinträchtigt. Das Vorhandensein des umgebenden Schleiers bzw. Halos ergibt sich aus der Tatsache, daß alle Elektronenstrahlbündel beim Verlassen des Gebietes der Elektronenkanone keine vollkommene Kollimation aufweisen, was auf verschiedene Faktoren zurückzuführen ist, wie z. B.: die Fläche der Elektronenstrahlquelle, Ungenauigkeiten in der Fluchtung der Kanonenelektrode und Raumladungsabstoßungen in den Strahlenbündeln. Bei Vielstrahlröhren der beschriebenen Art machen sich die Einflüsse der Radialkomponenten der Strahlenbündelgeschwindigkeit besonders bemerkbar auf Grund eines längeren Langsamdriftraumes im vorderen Abschnitt der Kanone, in dem die Längskomponente der Strahlenbündelgeschwindigkeit ein gewisses Maß an radialer Streuung der das Strahlenbündel bildenden Strahlen zuläßt. Es ergibt sich daraus, daß die einzelnen Strahlenbündel beim Erreichen der Zone der Fokussierungsspule einen Durchmesser vo.n je 1,27 cm aufweisen können. Es ist äußerst schwierig. Strahlenbündel mit derartigen Durchmessern so zu

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fokussieren, daß die zur Erzeugung der verkleinerten Musteranordnung von gewünschter Qualität erforderlichen kleinen Punktgrößen erzielt werden. Eine sphärische Aberration in der Fokussierungslinse fördert den jedes der Strahlenbündel umgebenden Schleierzustand, was wiederum zu einer störenden Lichtemission im Phosphormaterial des Bildschirmes am Umfang des Kerns des fokussierten Punktes führt. So wird dieser beeinträchtigende Hintergrundschleier, der den Bildschirmaufprall der Mehrfachstrahlenbündel umgibt, zu einer Hauptsorge bei einem Muster mit in dichtem Abstand voneinander angeordneten Punktbildern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Elektronenkanone zu schaffen, die in einer mehrere Strahlenbündel aufweisenden Kathodenstrahlröhre angeordnet ist und eine verbesserte Musteranordnung auf dem Bildschirm erzeugen kann.

Eine weitere Aufgabe liegt in der Verbesserung der Punktqualität der Musteranordnung auf dem Bildschirm in einer Vielstrahlröhre, indem jedes der auf den Bildschirm auftreffenden Strahlenbündel auf praktisch gleichmäßigen Durchmesser und gleichmäßige Größe geformt wird, um einen Überlappungseinfluß in der Anordnung der Musterdarstellunp, zu vermeiden.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden ge-

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maß einem Aspekt der Erfindung erreicht, indem eine eine Vielzahl von Strahlenbündeln aufweisende Kathodenstrahlröhre mit einer Elektronenkanone geschaffen wird, in welcher eine Vielfachanordnung von Strahlenbündeln, die von ähnlichen Emissionsgebieten ausgehen, von einer Vielzahl von nacheinander angeordneten Elektroden gesteuert, beschleunigt und kollimiert und schließlich so gerichtet werden, daß sie auf dem Kathodenlumineszenz-· schirm der Röhre aufprallen und fokussieren. Innerhalb der Elektronenkanone befindet sich in der Elektronenbewegungsrichtung nach der Beschleunigungselektrode ein Überkreuzungspunkt der die Anordnung bildenden Vielzahl von Strahlenbündeln. Praktisch in diesem Überkreuzungspunkt ist eine Strahlbegrenzungselektrode mit einer einzigen Blende angeordnet, welche die Querschnittsgröße jedes durch sie hindurchlaufenden Strahlenbündels gleichmäßig und gleichzeitig bestimmt bzw. begrenzt. Diese in ihrer Größe begrenzten Strahlenbündel liefern eine wesentlich verbesserte Punktqualität der sich ergebenden Musteranordnung auf dem Schirm.

Nachstehend soll mit Hilfe der Figuren 1 bis 7 an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung erläutert werden.

Figur 1 zeigt eine Vielstrahl-Kathodenstrahlröhre

Figur 2 zeigt in einer Schnittansicht .u-n-d-· in. .ver- , , größerter Darstellung das wesentliche der Erfindung

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Figur 3 zeigt in einer vergrößerten Ansicht einen Abschnitt der Bildschirm-Fläche und veranschaulicht das Auftreffen von zwei im Abstand voneinander befindlichen großen Elektronenstrahlbündeln nach dem Stand der Technik

Figur 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3 einen Abschnitt des Bildschirmes mit den Auftreffpunkten der großen Elektronenstrahlbündel, wie sie sich nach dem Stand der Technik ergeben.

Figur 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der die Strahlenbündel begrenzenden Blende gemäß der Erfindung

Figur 6 zeigt in einer vergrößerten Seitenansicht einen Abschnitt der Bildschirmfläche sowie zwei im Abstand voneinander befindliche begrenzte Strahlenbündel gemäß der Erfindung

Figur 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 6 einen Abschnitt des Bildschirmes mit den Auftreffpunkten der begrenzten Strahlenbündel gemäß der Erfindung.

Mit Bezug auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 ein Beispiel einer eine Vielzahl von Strahlenbündeln aufweisenden Kathodenstrahlröhre 11 von der Art gezeigt, Wie sie zur Filmaufzeichnung verwendet wird und die eine Längsachse 13 und einen Kolben 15 mit'einer Bildschirmfläche bzw. einem Sichtfeld 17, einem Trichter und einem Hals 21 aufweist. Ein ,Kathodenlumineszenz-

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schirm 23 ist in geeigneter V/eise an der Innenfläche des Sichtfeldes 17 angebracht. Im Hals 2-1 der Röhre befindet sich eine einzige vielstrahlige Elektronenkanone 25, die dazu dient um eine Anordnung von einer Vielzahl von Strahlenbündel
27 zu erzeugen, die auf den Bildschirm 23 auftreffen.

Elektrisch leitende Mittel sind auf der Innenfläche des Halses 21 und des Trichters 19 des
Röhrenkolbens angebracht, um eine elektrische Verbindung zwischen der Elektronenkanone 25 und dem Bildschirm 23 herzustellen. Das erste elektrisch leitende Mittel nach der Elektronenkanone 25 hat die Form eines spiralförmigen Beschleunigers bzw. einer Widerstandswendel 29, die so an der Innenfläche des Halses 21 angebracht ist, daß sie sich von der Elektronenkanone 25 zur innenliegenden
leitenden Schicht 31 erstreckt, welche an der
Innenfläche des Trichters 19 vorgesehen ist. Danach folgt eine Innen aufgebrachte Metallschicht 33, welche die elektrische Verbindung mit dem Bildschirm 23 vervollständigt.

Um sicherzustellen, daß die Strahlenmusteranordnung 27 in der gewünschten Ausrichtung auf den Bildschirm 23 auftrifft, ist eine Abgleichspule 35 normalerweise außen auf dem RÖhrenhals 21 angeordnet. In Elektronenbewegungsrichtung nach dieser Abgleichspule 35 ist außen eine Astigmatismuskorrekturspule 37 in der Nähe der magnetischen Fokussierungsspule angebracht, die am Hochspannungssnde der Wetidel' 29 - --

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befestigt ist. Die Fokussierungsspule 39 besitzt eine sich durch sie hindurch erstreckende Ebene 41. Eine Ablenkspule 43 ist so geformt, daß sie die Kolbenübergangszone umfaßt, wo der Trichter 19 an den Hals 21 angrenzt.

Die eine Vielzahl von Strahlenbündeln umfassende Elektronenkanone 25 besitzt eine Anzahl von symbolisch dargestellten, sich nach außen erstreckenden elektrischen Verbindungen bzw. Anschlüssen 45, die normalerweise durch den Sockelabschnitt 47 der Röhre nach außen geführt sind. Innerhalb der Elektronenkanone 25 befindet sich ein flächenförmiges Teil mit einer einzigen, die Strahlenbündel begrenzenden Blende 48 mit der Bezugsebene 49.

Um die Erfindung in größerem Detail darzustellen, zeigt Fig. 2 eine Querschnittsansicht der maßgeblichen elektrischen Abschnitte der in Fig. 1 veranschaulichten Vielstrahlröhre 11, wobei der umgebende Kolben im wesentlichen weggelassen wurde. Im Zusammenhang damit wird zusätzliche Klarheit durch die Fig. 5, und 7 geboten, die mit Fig. 2 zusammenhängende Teilabschnitte zeigen.

Eine für diese Bauart repräsentative Kathodenstrahlröhre kann beispielsweise ein Anordnungsmuster aus dreißig Strahlenbündeln liefern, hat ein Sichtfeld mit einer Seiten- bzw. Querbemessung in der Größenordnung von 15,24 cm und eine Gesamtlänge von im wesentlichen 50,80 cm. · ■■ . "^:'

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Die Elektronenkanone 25 der beschriebenen Röhre verwendet eine Grundkonstruktion 51, in der die einzelnen Elektronenstrahlbündel erzeugt, gesteuert, be-■ schletwnäg-t- und kollimiert werden. Diese Grundkonstruktion ist bekannt und besteht zum Beispiel aus einer geschichteten Einheit von im Abstand voneinander angeordneten, parallel ausgerichteten flächenfürmigen Elektroden. Genauer gesagt kann die Grundkonstruktion der Kanone eine gemeinsame thermische Emissionsfläche bzw. eine Glühkathode in Form eines rohrförmigen Teiles 53 aufweisen, auf dem Elektronen abgebendes Material 55 in geeigneter Weise angebracht ist. Im Abstand von und parallel zur Emissionsfläche, und im wesentlichen senkrecht zur Achse 13, ist ein flächenförmiges Steuerelektrodengitter 57 angeordnet, das eine Vielzahl von Einrichtungen besitzt, um die von der gemeinsamen Emissionsfläche 53 ausgehenden getrennten Elektronenstrahlbündel individuell zu steuern. Im Abstand und im wesentlichen parallel zum Steuerelektrodengitter 57 ist mindestens eine mit vielen Öffnungen versehenes flächenförmiges Elektrodengitter 59 angeordnet, deren Öffnungen mit denen des Steuerelektrodengitters 57 fluchten und das als Beschleunigungs- und Kollimations-Elektrode dient. Gewöhnlich werden zwei oder mehrere dieser Elektrodengitter verwendet, um eine wirksame Kollimation der Vielfachanordnung der Elektronenstrahlbündel zu erzielen.

In Elektronenbewegungsrichtung nach der letzten flächenförmigen Elektrode 61 und von dieser

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elektrisch isoliert befinden sich drei gesonderte, nacheinander angeordnete koachsiale Linsenzylinder, von denen die erste Linsenelektrode 63 in- Form eines zylindrischen Teils vorliegt, das normalerweise einen größeren Durchmesser aufweist als die Querbemessung der Kanonen-Grundkonstruktion 51. Im Abstand zur ersten Linsenelektrode folgt dann die zweite zylinderförmige Linsenelektrode 65, die mit einem Potential betrieben wird, das sich wesentlich von dem der ersten Linsenelektrode 63 unterscheidet. Die letzte Elektrode der Elektronenkanone wird von der dritten zylinderförmigen Linsenelektrode 67 gebildet, die normalerweise von der zweiten Linsenelektrode elektrisch isoliert ist und je nach der gewünschten Linsenwirkung mit einem Potential betrieben wird, das in der Nähe des Potentials der zweiten Linsenelektrode liegt bzw. etwas von diesem abweicht. In dieser dritten Linsenelektrode 67 befindet sich ein flächenförmiges, Strahlenbündel begrenzendes Teil 69, dessen einzige Blende 48 im wesentlichen achsial darin ausgerichtet ist und das konstruktionsmäßig mit der dritten Linsenelektrode 67 in Verbindung steht und deshalb auf dem gleichen Potential liegt. Nach der letzten Zylinder-Elektrode 67 folgt das elektrisch mit ihr verbundene Niederspannungsende 28 der Wendel 29. -Das gegenüberliegende Hochspannungsende 30 der Wendel 29 ist seinerseits mit der innenliegenden leitenden Schicht 31 elektrisch verbunden, welche über die angrenzend angeordnete Metallschicht 33 eine Verbindung zum Bildschirm 23 herstellt-. ' Der·'"äußere: Hochspannungsanschluß 71 für das Bildschirmende der Röhre führt gewöhnlich zur leitenden Schicht 31 .

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Bei der beschriebenen Ausführungsform der Röhre zur Verwendung bei Filmaufzeichnungen ist es erwünscht, die Musteranordnung der von der Elektronenkanone geformten Strahlenbündel auf eine verminderte oder verkleinerte Abbildung auf den Bildschirm zu fokussieren. Es ist zum Beispiel ein Erfordernis, das aus 30 Strahlenbündeln bestehende Muster, das in der Elektronenkanone auf maximal ca. 0,8839 cm bemessen wird, auf eine Größe auf dem Bildschirm von ca. 0,0762 cm'zu vermindern, was ein Verkleinerungsverhältnis von annährend 12 zu 1 darstellt. Bei Bemühungen, das Anordnungsmuster auf ein Minimum zu reduzieren, stellte sich heraus, daß eine Verkleinerung in der Elektronenkanone an sich über angemessene Bemessungen hinaus praktisch nicht mehr durchführbar ist. Es wurde z. B. festgestellt, daß der Mindestabstand zwischen benachbarten Strahlenbündeln im Steuerelektrodengitter 57 im wesentlichen 0,03048 cm beträgt. Versuche, diesen Abstand auf 0,02286 cm zu reduzieren führten zu unzuverlässigen Elektronenkanonenteilen. Deshalb wird eine wirksame Verkleinerung des Anordnungsmusters sowohl von der Konstruktion wie von dem Betrieb der Röhre beeinflußt werden, wie im folgenden erklärt ist.

Was nun die betriebliche oder funktionsmäßige Seite betrifft, so ist an die erste Linsenelektrode 63 eine niedere Spannung, zum Beispiel von annähernd null Volt angelegt. Im Gegensatz dazu wird die zweite Linsenelektrode 65 in diesem Fall mit einem Potential in der Größenordnung von sechzig Volt betrieben; und die dritte Linsenelektrode 67 kann je nach dem Maß der erforderlichen Verkleinerung mit einem etwas

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höheren ader etwas niedrigerem Potential betrieben werden. Es besteht also ein modifizierter Driftraum bzw. Driftbereich mit NiederspannungseinfluB auf die Vielzahl von Strahlenbündeln, und dieser Driftbereich erstreckt sich im wesentlichen zwischen der letzten flächenförmigen Elektrode 61 und dem Mittelgebiet der dritten Linsenelektrode der Elektronenkanone 25. Das MaB der Verkleinerung des Strahlenbundelmusters, das sich in diesem Driftraumbereich ereignet, wird von der'Form der konvexen Feldlinse beeinflußt, die sich von der Beschleunigungswendel in diesen Driftraumbereich erstreckt.

Mit weiterem Bezug auf Fig. 2 ist darin gezeigt, daß die Anordnung der Vielzahl von Strahlenbündeln 27 von der letzten Flächenelektrode 61 ausgeht und dann gesteuert und auf einen ersten Überkreuzungspunkt 73 in der dritten Linsenelektrode 67 gerichtet wird, in der sich die die Strahlenbündel begrenzende Blende 48 befindet. Zur Vereinfachung ist nur der jeweils mittlere Strahl der außenliegenden Strahlenbündel 75 und 77 des Anordnungsmusters ausgezeichnet. Diese die Anordnung begrenzenden Strahlenbündel werden, nachdem sie das Kraftfeld der Wendel durchlaufen haben, einer zweiten Überkreuzung im Punkt 81 unterworfen; und auf Grund der Beeinflussung durch die Fokussierungsspule 39, die durch ihre Bezugsebene 41 angezeigt ist, werden sie dann wiederum zu einem dritten Überkreuzungspunkt 83 in größerer Nähe des Bildschirms geführt.

Um die Bedeutung der die Strahlenbündel begrenzenden

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Blende 48 verstehen zu können, wird zunächst auf den Stand der Technik eingegangen, wo die gemeinsame Begrenzungsblende nicht verwendet wird. Beim Betrieb nach dem Stand der Technik hatte die jedes der Vielzahl von Strahle'nbündeln im Driftraumbereich beeinflussende niedrige Geschwindigkeitskomponente in Strahlrichtung eine längere Zeitspanne, in welcher eine radiale Streuung der einzelnen Strahlenbündel stattfand. Wenn also die die Musteranordnung bildenden getrennten Strahlenbündel die Ebene 41 der Fokussierungsspuie 39 erreichten, hatten sie stark an Größe zugenommen, und manche wiesen sogar einen Durchmesser von 1,27 cm auf. Ein Strahlenbündel dieses Durchmessers auf eine Bildschirmpunktgröße von 0,001778 cm zu fokussieren ist äußerst schwierig, selbst wenn man die besten verfügbaren magnetischen Fokussierungslinsen verwendet. Eine sphärische Aberration in der Fokussierungslinse fördert bzw. vergrößert den lästigen, jedes der vergrößerten einzelnen Strahlenbündel umgebenden Schleier. Es wird auf Fig. 3 und 4 Bezug genommen, welche in einer vergrößerten Darstellung nach dem Stande der Technik den Aufprall von zwei im Abstand voneinander befindlichen, ziemlich großen, außenliegenden Strahlenbündeln 75' und 77\ auf den Bildschirm veranschaulichen, welche die teilweise in Fig. 4 dargestellte Musteranordnung 85' nach dem Stand der Technik begrenzen. Die großen Strahlenbündel 75' und 77' überkreuzen sich bei 03 in der Überkreuzungsebene 84 und treffen auf den Kathoden- ""' luminiszenzschirm 23 auf, wo sie die jeweiligen Punktflächen 87' und 89' erregen, welche die Punktab-

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messungen a' und b' darstellen. Die Hüllen des die Strahlenbündel 75' und 77' umgebenden Umfangsschleiers 91' und 93' überkreuzen sich einzeln längs ihrer Bahnen in der Schleierüberkreuzungsebene 95 und treffen dann auf den Bildschirm auf, wo sie unerwünscht die Flächen 97' und 99' erregen, welche die Abmessungen c¹ und d' aufweisen. Mit Bezug auf Fig. 4 ist zu bemerken, daß jede vom Schleier erregte Fläche eine Vielzahl von benachbarten Punkten überdeckt. Wenn man also bedenkt, daß jedes der Strahlenbündel einen ähnlich ausgedehnten und überlappenden Schleierzustand mit sich bringt, so wird die Größe des Schleiereinflusses, welcher die Auflösung und Helligkeit der Musterdarstellung beeinflußt, ohne weiteres ersichtlich.

Es wurde gefunden, daß ein die Strahlenbündel begrenzendes Elektrodenteil 69, das praktisch im ersten Überkreuzungspunkt 73 innerhalb der dritten Linsenelektrode 67 angeordnet ist, eine weitgehende Verbesserung in der Punktgröße auf den Bildschirm bewirken würde. In Fig. 5 ,ist ein vergrößerter Abschnitt der die Strahlenbündel begrenzenden Elektrode und ihrer achsial ausgerichteten, die Strahlenbündel begrenzenden Blende 48 dargestellt. Dre B-lende 48 ist als solche im wesentlichen rund und vorzugsweise trichterförmig ausgebildet. Sie ist vorzugsweise in Bezug auf die Elektronenbewegungsrichtung so angeordnet, daß der größere Durchmesser e der Blende, der von dem größeren ümfa-ng 101 gebildet wird, zum Bildschirm der Röhre zu

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ausgerichtet ist. Die wirksame Umfangskante 103 wirkt als die primäre, die Strahlenbündel' in ihrer Größe bestimmende Öffnung bzw. kleinste ringförmige Fläche und sollte keine Vorsprünge aufweisen, welche das durchlaufende Strahlenbündel deformieren würden. Vorzugsweise sollen die Umfangskanten der Blende glatt und leicht abgerundet sein. Wäre die Blende 48 umgekehrt angeordnet, d.h. mit der wirksamen Umfangskante 103 zum Bildschirm hin ausgerichtet, so wurden Teile des großen einfallenden Strahlenbündels auf die trichterförmige Neigung der Blende auftreffen und störende -Strahlablenkungen und die durch Aufschlag bewirkte Abgabe von schädlichen Sekundärteilchen verursachen, die wiederum so weit vom Bildschirm entfernt sind, daß sie zu einer allgemeinen beeinträchtigenden Schleierbildung auf dem Bildschirm führen wurden.

Mit weiteren Bezug auf Fig. 1, 2, 5 und 6 ist die die Strahlenbündel begrenzende Blende, wie schon oben beschrieben, in dem Bereich der Elektronenkanone angeordnet, wo sich alle Elektronenstrahlenbündel der Musteranordnung 85 überkreuzen. Um die Erklärung zu vereinfachen, wird nur ein Strahlenbündel 75 in seiner Beziehung zur Blende 48 beschrieben. Das emittierte Strahlenbündel kann beim Durchlaufen des oben beschriebenen modifizierten Driftraumbereiches innerhalb der Kanone einen Durchmesser f von beispielsweise in der Größenordnung von 0,635 cm aufweisen. Beim Durchlaufen durch den wirksamen Umfang 103 der

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Blende, der in diesem Fall einen Durchmesser g von ca. 0,2032 cm hat, wird das Strahlenbündel "wie mit einer runden Plätzchenausstechform" auf einen gleichen Durchmesser h beschnitten, welcher den dichteren oder Kernabschnitt des Strahlenbündels darstellt, dessen mittleres Strahlenbüschel mit r bezeichnet ist. Zwei der begrenzten Strahlenbündel 75 und 77, welche die außenliegenden Strahlenbündel der Musteranordnung 05 bilden, sind in Fig. 2 und 6 weiter ausgezeichnet. Die begrenzten bzw. mit dem kleineren Durchmesser versehenen Strahlenbündel, welche von den dichteren oder Kernabschnitten der ursprünglichen Strahlenbündel gebildet werden, sind von weniger Umfangsschleiern 91 und 93 umgeben. Wenn deshalb die Strahlenbündel auf dem Bildschirm auftreffen, diesen erregen und gesonderte Punktflächen 87 und 89 hervorrufen, die den Durchmesser a und b aufweisen, so. ergeben sich minimale bzw. geringfügige Schleierflächen 97 und 99, die den geringen . Durchmesser c und d haben. Die Musteranordnung 85 auf dem Bildschirm beweist kleine Punktgrößen (Durchmesser a, b), die in der Größenordnung von 0,001778 cm liegen und von unbedeutenden Schleierkränzen umgeben sind, die einen Durchmesser Cc, d) von ca. 0,00508 cm besitzen. Da ein typischer Abstand k zwischen den Punkten in der Größenordnung von 0,00762 cm liegen kann, gibt es keine nachteilige Überlappung der unerheblichen Schleiereinflüsse in der Wiedergabe. Im Gegensatz dazu war es nach dem Stande der Technik, wo. keine.-, die .... Strahlenbündel begrenzende Blende vorgesehen war, so, daß die Größe jedes einzelnen Strahlenbündels

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in der Ebene 41 der Fokussierungsspuls ca. 1,27 cm und des endgültigen fokussierten Strahlenbündelpunktes ungefähr 0,00254 cm betrug. Es ist bekannt, daß die sphärische Aberration der zur Fokussierungsspule 39 gehörenden Linsenanordnung mit der dritten Potenz der Entfernung m zwischen dem Strahlenbündel und der Röhrenachse 13 in der Ebene der Fokussierungsspule zunimmt. Wenn deshalb ein typisches größeres Strahlenbündel 75' einen Durchmesser von 1,27 cm in der Ebene 41 der Fokussierungsspule aufweist, der viermal größer ist als der Durchmesser eines typischen begrenzten Strahlenbündels 75 an derselben Stelle, so kann die den größeren Punkt auf dem Bildschirm umgebende erregte Schleierflache 54 mal größer sein als die den Punkt des begrenzten Strahlenbündels umgebende Schleierfläche.

Es wurde festgestellt, daß die begrenzende Blende nicht nur die durch sie hindurchlaufenden Strahlenbündel in ihrer Größe äußerlich begrenzt, sondern durch das an sich selbst angelegte Potential auch wirksam die Größe der bildlich auf dem Bildschirm dargestellten Musteranordnung steuert. Es wird angenommen, daß diese Steuerung in der Mustergröße sich aus dem Einfluß der Blendenspannung ergibt, welche über fast die ganze Länge des modifizierten Driftraumes auf das Potential einwirkt. Wird zum Beispiel die Blendanspannung erhöht, so nimmt die Verkleinerung im Driftraum ab und die Größe der auf dem Bildschirm bildlich dargestellteYf V "' Musteranordnung nimmt entsprechend zu. Wenn zum

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Beispiel ein Blendenpatential von im wesentlichen 65 Volt ein Schirmbild von maximal 0,0762 cm liefert, führt eine Erhöhung im Blendenpotential auf im wesentlichen 175 Volt dazu, daß ein Schirmbild von maximal ca. 0,1524 cm erzeugt wird.

Wie in den meisten magnetischen Fokussierungsfeldern, ist das die Musteranordnung bildende Büschel von Strahlenbündeln sowohl Dreh- wie Fokussierungseinflüssen ausgesetzt. Diese Drehbewegung kann in Abhängigkeit von dem durch die Fokussierungsspule laufenden Strom entweder in Uhrzeiger-richtung oder entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung erfolgen. In einer Röhre mit einer Anordnung von dreißig Strahlenbündeln wurde eine Drehung von festgestellt. Um das Anordnungsmuster in Bezug auf die Quer- bzw. Seitenachsen des Bildschirmes angemessen auszurichten, wird bei der Röhrenherstellung die Elektronenkanone im Röhrenhals achsial gedreht. Da die Blende 48 zur Begrenzung der Strahlenbündel in der Elektronenkanone achsial angeordnet ist, hat diese korrektive Achsialdrehung der Elektronenkanone in keiner Weise einen nachteiligen Einfluß auf die beabsichtigte und nützliche Funktionsweise der gemeinsamen Begrenzungsblende.

Es wird also eine bemerkenswerte Verbesserung in einer Elektronenkanone einer Vielstrahl-Kathodenstrahlröhre geschaffen, deren Ergebnis eine-verbesserte Musteranordnung auf dem BildschfrW'mft ·"-""" ■■" besserer Auflösung und gesteuerter Helligkeit darstellt. Die die Strahlenbündel begrenzende Blende

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in der Elektronenkanone liefert gesondert begrenzte Strahlenbündel, welche eine Anordnung von kleineren gleichmäßigen Punktgrößen auf dem Bildschirm erzeugen, die ein Minimum von Umgebungsschleier aufweist.

Es ist hier eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben worden, die zur Zeit als die bevorzugte gilt; dem Fachmann wird aber klar sein, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß man vom Rahmen der Erfindung abgeht, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   1J Vielstrahl-Elektranenkanone in einer Kathodenstrahlröhre mit einer gemeinsamen Emissionsfläche, einer Gruppe von parallel zueinander angeordneten flächenförmigen getrennten Steuerelektroden, welche eine Anordnung von einzelnen Elektronenstrahlbündeln bestimmen, mindestens einer flächenförmigen Beschleunigungsund KDllimationselektrode und einer Vielzahl von in Elektronenbewegungsrichtung nach dieser nacheinander angeordneter, im wesentlichen zylinderförmiger Elektronenlinsenelektroden, welche eine Vielzahl von im Abstand nacheinander angeordneter gemeinsamer Überkreuzungen der Strahlenbündel bewirken, indem sie die Anordnung der Strahlenbündel so lenken, daß diese in einer gesteuerten, vorbestimmten Weise auf den Kathodenlumineszenzschirm der Röhre auftreffen und auf diesen fokussiert sind, wobei die Elektronenkanone Mittel aufweist, um die Größen der einzelnen Strahlenbündel gesondert zu steuern, gekenn- _: zeichnet durch: ein innerhalb einer der zylinderförmigen Linsenelektroden 67 angeordnetes flächenförmiges, die Strahlenbündel begrenzendes EIektrodenteil 69, dessen einzige Blende 48 im wesentlichen in einem Überkreuzungspunkt der Vielzahl von Strahlenbündeln in der erwähnten Linsenelektrode 67 im wesentlichen achsial ausgerichtet ist, um die Größe jedes durch

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   sie hindurchfallenden Strahlenbündel in seiner Querschnittsfläche gleichmäßig und gleichzeitig zu begrenzen,
2. 2. Vielstrahl-Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flächenförmige, die Strahlenbündel begrenzende Elektrodenteil 69 im Gebiet der ersten Überkreuzung 73 der Vielzahl von Strahlenbündeln angeordnet ist.
3. 3. Vielstrahl-Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlenbündel begrenzende Blende 69 eine Umfangskante 103 von im wesentlichen kleinster ringförmiger Fläche aufweist, die Frei von Vprsprüngen ist.
4. 4. Vielstrahl-Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlenbündel begrenzende Blende 69 im wesentlichenrund ist.
5. 5. Vielstrahl-Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlenbündel begrenzende Blende 69 im wesentlichen trichterförmig ausgebildet ist und daß der größere Durchmesser e der trichterförmigen Ausbildung zum Bildschirm 23 hin ausgerichtet ist.
6. 6. Vielstrahl-Elektronenkanone in einer Kathodenstrahlröhre mit einer sich durch die Röhre

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   erstreckenden Achse und in der die Vielzahl von Strahlenbündeln von ähnlichen Emissionsflächen ausgeht und mit getrennten Steuerelektroden, welche 'eine Anordnung von einzelnen Elektronenstrahlenbündeln bestimmen, sowie mit einer gemeinsamen Beschleunigungselektrode, mit darin angeordneten gesonderten Öffnungen, wobei die Vielzahl der Strahlenbündel einen gemeinsamen Überkreuzungspunkt innerhalb der Elektronenkanone autweist, gekennzeichnet durch; eine in Elektronenbe-· wegun-gsriebtung nach der gemeinsamen, EIeschleunigungselektrode 65 angeordnete* · die Strahlenbündel begrenzende Elektrode 67, deren einzige Blende 60 in Bezug au Γ .üie Röhrenachse im wesentlichen im überkreuzungspimkt ?3 der Anordnung der Vielzahl von Strahlenhönideln ausgerichtet ist, um d^;ie GrSBe jedes durch sie hindurchfallenden Strahlenböndels in seiner Ouerschnittsfläche gleichmäßig und gleichzeitig zu begrenzen.,

   ?, Vialstrahl-Elöktronenkanone in einer Kath.od:enatrashiröhre. nach Anspruch G» dadurch gekenn-2@io.hnet« daß die die Strahlenbündel begrenzende B9 iw wesentlichen rund, und trichteraiwsgeb.ildet ist.