DE2348617C2

DE2348617C2 - Electron gun system

Info

Publication number: DE2348617C2
Application number: DE2348617A
Authority: DE
Inventors: Gordon Thomas Mountain View Calif. Hunter; George Valentine Daly City Calif. Miram
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1984-09-27
Also published as: IL43254A0; FR2201535B1; CA977077A; IL43254A; GB1400668A; FR2201535A1; DE2348617A1

Description

a) die öffnungen des Steuergitters (12) sind kreisförmig, a) the openings of the control grid (12) are circular,

b) die Öffnungen des Steuergitters (12) haben einheitliche Größe, undb) the openings of the control grid (12) are uniform Size, and

c) die öffnuqsen des Steuergitters sind in Reihen in einem aus mindestens zwei konzentrischen Kreisen bestehenden Muster, abgesehen von der zentralen Öffnung, angeordnetc) the openings of the control grille are in rows in a pattern of at least two concentric circles, except for the central opening

2. Elektronenstrahlerzeugersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Oberfläche (3) der Glühkathode (2) und das Steuergitter (12) kugelförmig sind und beide einen gemeinsamen Krümmungsmittelpu.ikt haben.2. electron gun system according to claim 1, characterized in that the surface (3) the hot cathode (2) and the control grid (12) are spherical and both have a common Have center of curvature pu.ikt.

Die Erfindung betrifft ein Elekirone strahlerzeugersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an Elekirone jet generator system according to the preamble of claim 1.

Derartige Elektronenstrahlerzeugersysteme sind in zwei prinzipiell verschiedenen Ausführungsformen bekannt Such electron gun systems are known in two fundamentally different embodiments

Bei einem bekannten Elektronenstrahlerzeugersystem dieser Art sind die öffnungen des Steuergitters nach dem Prinzip der dichten Packung angeordnet und die lichten Weiten der öffnungen nehmen in Richtung zum Mittelpunkt des Gitters, d. h. der zentralen öffnung, hin ab. Diese Abnahme der Weite der Gitteröffnungen schafft zwei Arten von Problemen. Das erste Problem besteht darin, daß ein vergleichsweise kompliziertes Werkzeug zur Herstellung von Löchern unterschiedlicher Größe hergestellt werden muß und andererseits eine exakte Lage der einzelnen Gitteröffnungen gewährleistet werden muß. Das erhöht beträchtlich den Herstellungsaufwand für das Gitter und ggf. für die Kathode, falls die Kathode mit entsprechenden Vertiefungen versehen ist Das zweite Problem besteht darin, daß aufgrund der abnehmenden lichten Weite der öffnungen der Abstand zwischen Gitter und Kathode als Funktion der Verringerung der lichten Weite der einzelnen öffnungen abnehmen muß, um einen gewünschten konvergenten Elektronenstrom durch jede Gitteröffnung zu erhalten. Dadurch wird nochmals 'die Gitterform und/oder die Kathodenform kompliziert, so daß die Konstruktion und Einhaltung der erforderlichen Toleranzen äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich wird (US-PS 35 58 967; DE-AS 17 64 594,17 64 860 und 22 10 160).In a known electron gun of this type, the openings of the control grid arranged according to the principle of tight packing and the clear widths of the openings take in the direction to the center of the grid, d. H. the central opening, down. This decrease in the width of the grid openings creates two types of problems. The first problem is that it is a comparatively complicated one Tool for making holes of different sizes must be made and on the other hand an exact position of the individual grid openings must be guaranteed. That increases that considerably Manufacturing costs for the grid and possibly for the cathode, if the cathode has corresponding depressions The second problem is that due to the decreasing clear width of the openings the distance between the grid and the cathode as a function of the reduction in the clear width of each openings must decrease in order to achieve a desired convergent flow of electrons through each grid opening to obtain. This will once again 'get the grid shape and / or the cathode shape is complicated, so that the construction and compliance with the required tolerances extremely difficult, if not even impossible (US-PS 35 58 967; DE-AS 17 64 594.17 64 860 and 22 10 160).

Bei einem anderen Elektronenstrahlerzeugersystem der eingangs genannten Art wurden die vorstehend erörterten Probleme dadurch vermieden, daß die Gilteröffnungen gleiche Größe besitzen und in einem Sechseckmuster nach dem Prinzip der dichten Packung angeordnet wurden, wobei das Zentrum einer der öffnungen die Drehachse des kugelförmigen, konkaven Gitters und/oder der Kathode darstellt Das Problem bei konkaver Kugelform und Anordnung der Gitteröffnungen in einem Muster nach dem Prinzip der dichten Packung liegt darin, daß das Muster, in dem die öffnungen angeordnet sind, keinen kreisförmigen, sondeo einen sechseckigen Umfang hat Eine Schwierigkeit bei to einem sechseckigen Umfang des Gittermusters liegt darin, daß die Kathodenemission in dem Bereich der Kathodenoberfläche, der der Differenz zwischen einer Kreisfläche und einer Sechseckfläche liegt, für die Strahlerzeugung verlorengeht Eine weitere Schwierigkeil besteht darin, daß der erhaltene Elektronenstrahl sechseckigen Querschnitt hat, also an seinem Umfang Zacken aufweist Ein derart gezackter Elektronenstrahl resultiert wiederum in einer unerwünschten Raumladungsverteilung, die von der Zylinderform abweicht, so daß bei einem elektrostatisch fokussieren Elektronenstrahl am Umfang des Strahles, wo der größte Teil des Elektronenstroms vorliegt ein laminarer Elektronenfiuß nicht mehr auftritt im Faiie eines magnetisch eingeschnürten oder fokussieren konvergierenden Elektronenstrahls führt ein sechseckiger Umfang des Elektronenstrahls zu einem Elektronenstrahl mit übermäßigen Zacken, so daß der HF-Umwandlungswirkungsgrad bei bestimmten Arten von Mikrowellenröhren herabgesetzt wird, sowie zu einem unerwünschten Abfangen von Teilen des Strahls^US-PS 36 51360).In another electron gun system of the type mentioned above, the above discussed problems avoided by the fact that the gilter openings are of the same size and in one Hexagonal patterns were arranged on the principle of tight packing, with the center one of the openings the axis of rotation of the spherical, concave grid and / or the cathode poses the problem with concave spherical shape and arrangement of the grid openings in a pattern according to the principle of dense The packing lies in the pattern in which the openings are arranged, no circular, sondeo one Hexagonal perimeter has one difficulty with having a hexagonal perimeter of the grid pattern in that the cathode emission in the area of the cathode surface which is the difference between one Circular area and a hexagonal area, for which the beam generation is lost, is another difficult wedge consists in that the electron beam obtained has a hexagonal cross-section, that is, on its periphery Has jaggies Such a jagged electron beam in turn results in an undesirable space charge distribution, which deviates from the cylindrical shape, so that with an electrostatically focused electron beam at the periphery of the beam, where most of the electron flow is present, there is a laminar electron flow no longer occurs in the case of a magnetically constricted or focused converging electron beam a hexagonal circumference of the electron beam leads to an electron beam with excessive Serrations, so that the RF conversion efficiency is lowered in certain types of microwave tubes becomes, as well as undesirable interception of parts of the beam ^ US-PS 36 51360).

Bislang wurde die Ansicht vertreten, daß die öffnungen im Gitter, und dementsprechend die ggf. vorgesehenen Vertiefungen in der emittierenden Kathodenoberfläche, auf jeden Fall ein Sechseckmuster nach dem Prinzip der dichten Packung sein sollten, da sonst die effektive Transparenz des Gitters oder die effektive Emissionsfläche der Kathode im Vergleich mit der Transparenz bzw. effektiven Emissionsfläche bei Verwendung eines Musters nach dem Prinzip der dichten Packung erheblich reduziert würde, weLVdie nicht nutzbare Fläche der Stegteile des Gitters zwischen benachbarten öffnungen bzw. zwischen benachbarten Kathodenvertiefungen sehr stark anwachsen würde.So far it has been considered that the openings in the grid, and accordingly the possibly provided recesses in the emitting cathode surface, in any case should be a hexagonal pattern according to the close packing principle, otherwise the effective transparency of the grid or the effective emission area of the cathode compared to the Transparency or effective emission area when using a pattern based on the principle of dense Packing would be reduced considerably if it were not usable Area of the web parts of the grid between adjacent openings or between adjacent cathode depressions would grow very strongly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elekironenstrahlerzeugersystem der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, das sowohl einen verhältnismäßig geringen Aufwand bei der Herstellung erfordert als auch einen Elektronenstrahl mit kreisförmigem Umfang liefertThe invention is based on the object of an electric beam generator system of the type mentioned to make available, both a proportionate requires little effort to manufacture and an electron beam with a circular circumference supplies

so Überraschenderweise wird diese Aufgabe ohne Verringerung der effektiven Transparenz des Gitters oder der effektiven Emissionsfläche der Kathode gegenüber der eines Musters nach dem Prinzip dichter Packung durch die Kombination der einzeln bekannten Merkma-Ie erreicht, die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 zusammengestellt sind.So surprisingly, this task is performed without reducing the effective transparency of the grid or the effective emission area of the cathode compared to that of a pattern based on the principle of close packing by combining the individually known features achieved, which are compiled in the characterizing part of claim 1.

Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 2.A special embodiment of the invention results from claim 2.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenIn the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings. Show it

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt eines Elektronenstrahlerzeugers mit Gitter, wobei Teile in Blockschaltbildform dargestellt sind,F i g. 1 shows a schematic longitudinal section of an electron beam generator with grid, with parts shown in block diagram form,

F i g. 2 eine vergrößerte Aufsicht auf einen Teil der Anordnung gemäß Fi g. 1 entlang der Linie 2-2 in Richtung der Pfeile, wobei eine bereits bekannte sechseckförmigc Anordnung mit dicht angeordneten Strahlöff-F i g. 2 shows an enlarged plan view of part of the arrangement according to FIG. 1 along line 2-2 towards of the arrows, a well-known hexagonal c Arrangement with densely arranged jet openings

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nungen im Steuergitter veranschaulicht wird, Steuergitters hinsichtlich seines Umfangs sechseckigeopenings in the control grid is illustrated, the control grid is hexagonal in terms of its circumference

F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht eines Elektro- Gestalt, wobei dieses Steuergitter die Kathoden-Emit-F i g. 3 one of the F i g. 2 similar view of an electrical shape, this control grid the cathode emit-

nenstrahllochmusters im Steuergitter des Ausführungs- terfläche 3 überdeckt; das Sechseck wird von eineminner beam hole pattern covered in the control grid of the execution surface 3; the hexagon is made by a

beispiels, und Kreis 18 umschrieben, der dem Umfang der Kathoden-example, and circumscribed circle 18, which corresponds to the circumference of the cathode

F ig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der 5 Emitterfläche 3 entspricht. Somit ergibt sich, daß, ob-Fig. FIG. 4 corresponds to an enlarged sectional view of part of FIG. 5 emitter surface 3. Thus it follows that, whether-

Anordnung gemäß F i g. 1 entlang der Linie 4-4. gleich der Stegteil des Steuergitters 12, welches die Ka-Arrangement according to FIG. 1 along line 4-4. equal to the web part of the control grid 12, which the Ka-

In Fig. 1 ist der Elektronenstrahlerzeuger 1 mit ei- thoden-Emitterfläche 3 im Gebiet der dicht angeordnenem Gitter dargestellt Der Elektronenstrahlerzeuger 1 ten öffnungen überdeckt auf ein Minimum reduziert enthält einen Glühkathoden-Emitter 2, beispielsweise wurde, eine beachtliche Fläche übrig bleibt, die durch eine Vorratskathode oder eine oxydbeschichtete Nik- 10 das Gebiet zwischen dem Sechseck-Umfang der Zellen kelkathode, der eine sphärische bzw. kugelförmige kon- und dem Kreis 18 gebildet wird, welche der unbenutzten kave Kathoden-Emitterfläche 3 zur Lieferung einer Emitterfläche der Kathoden-Emitterfläche 3 entspricht reichlichen Elektronenemission aufweist, wenn sie auf Außerdem resultiert der Sechseckumfang in einem ihre Betriebstemperatur mit einem Heizelement 4 auf- Strahl, der an seinem Umfang gezackt ist Die Strahlengeheizt wird, wobei das Heizelement 4 gegenüber der 15 zackung beeinträchtigt nachteiligerweise den laminaren Kathode 2 in einer wärmeaustauschenden Beziehung Fluß bei elektrostatisch fokussierten Strahlen auf zur Verfugung steht Eine Heizstromversorgung 5 lie- Grund des Verlustes der zylindrischen Raumladungsfert eine elektrische Leistung an das Heizelement 4. symmetrie und resultiert in einem Verlust an Umwand-Eine mit einer zentralen Bohrung versehene Anoden- lungswirkungsgrad bei Mikrowellenröhren, da die Verscheiben 6, beispielsweise aus Kupfer, liegt in axialer 20 zögerungsiaitung oder der Mikrowellenwechselwir-Richtung in Abstand zu der konkaven Kathoden-Emit- kungskreis typischerweise die stärken Hochfrequenzterfläche 3 auf einer Drehachse 7 der konkaven KathO- felder in der Nähe des äußeren Strahlur-.;fangs aufweist den-Emhterfläche 3. Die zentrale öffnung 8 in der Ano- und es von diesem Bereich herrührt, daß ein wesentlide 6 besitzt einen sich nach außen erweiternden Ein- eher Strahlstrom bzw. Elektronenstrahl in einem gegangsabschnitt 9 und einen sich verjüngenden Halsab- 25 zackten Strahl verloren wird. Die Gitterdurchlässigkeit ■ schnitt, dessen transversale Querschnittsfläche wesent- des dicki mit Gitteröffnungen versehenen Sechseckmulich kleiner als die transversale Querschnittsfläche des sters gemäß F i g. 2 liegt typischerweise zwischen 65 und Emitters 3 ist, so daß ein im wesentlichen konvergenter 75%.In FIG. 1, the electron beam generator 1 is shown with the electrode emitter surface 3 in the area of the densely arranged Lattice shown The electron gun 1 th openings covered reduced to a minimum contains a hot cathode emitter 2, for example, a considerable area is left through a supply cathode or an oxide-coated Nik-10 the area between the hexagonal perimeter of the cells kelkathode, which is a spherical or spherical con and the circle 18 is formed, which of the unused kave cathode-emitter surface 3 for supplying an emitter surface of the cathode-emitter surface 3 corresponds In addition, the hexagon circumference results in an abundant electron emission their operating temperature with a heating element 4, which is jagged on its circumference. The radiation is heated is, the heating element 4 opposite the 15 serration adversely affects the laminar Cathode 2 in a heat-exchanging relationship flux in the case of electrostatically focused beams A heating power supply 5 is available because of the loss of the cylindrical space charge an electrical power to the heating element 4. symmetry and results in a loss of conversion anodizing efficiency with a central bore for microwave tubes, since the panes 6, for example made of copper, lies in the axial 20 delay line or the microwave reciprocal direction at a distance from the concave cathode emitting circle typically the stronger high frequency surface 3 on an axis of rotation 7 of the concave cathode fields in the vicinity of the outer jet den-Emhterfläche 3. The central opening 8 in the ano- and it comes from this area that a wesentlide 6 has an outwardly widening input rather than beam current or electron beam in a passage section 9 and a tapered neck jagged ray is lost. The grid permeability ■ cut, the transverse cross-sectional area of which is essentially the thick hexagonal recess with lattice openings smaller than the transverse cross-sectional area of the star according to FIG. 2 is typically between 65 and Emitter 3 is so that a substantially convergent 75%.

Elektronenstrom von dem Kathoden-Emitter 3 durch In F i g. 3 ist das Lochmuster eines Steuergitters ver-Electron flow from the cathode emitter 3 through In F i g. 3 is the hole pattern of a control grid

die zentrale öffnung 8 in der Anode 6 erhalten wird, 30 anschaulicht Insbesondere sind die Löcher bzw. öff-the central opening 8 is obtained in the anode 6, 30 clearly. In particular, the holes or open-

wenn ein gegenüber dem Kathoden-Emitter angemes- nungen in der kugelförmigen konkaven Fläche in kon-if there is adequate space compared to the cathode emitter in the spherical concave surface in concave

senes positives Potential über eine Anodenspeisequelle zentrischen kreisförmigen Reihen angeordnet Eine öff-senes positive potential via an anode supply source arranged in central circular rows An open

11 an die Anode 6 angelegt wird. nung befindet sich vorzugsweise im Mittelpunkt des11 is applied to the anode 6. voltage is preferably in the center of the

Ein kugelförmiges, konkaves Steuergitter 12 mit vie- Gitters 12 auf der Drehachse 7. Der Umfangskreis 18 len öffnungen, das beispielsweise aus Molybdän oder 35 des darunter befindlichen Kathoden-Emitters 3 beWolfram besteht, liegt in dichter Anordnung zur konka- stimmt die äußere Umfangsgrenze für das Lochmuster, ven Kathoden-Emitterfläche 3 bzw. überdeckt diese Hierdurch wird eine kugelförmige Peripherielinie P Fläche 3 zwecks Steuerung des Elektronenflusses von festgelegt, die von der Drehachse entlang der konkaven der Kathoden-Emitterfläche 3 durch die Anode 6. Bei Fläche sich bis zum Umfang 18 erstreckt der somit viele einem typischen Beispiel besitzt das Steuergitter 6 eine 40 kreisförmige Löcherreihen einer bestimmten Größe Stegdicke zwischen 0,02539 cm und 0,05079 cm und aufnehmen kann, ohne daß die Löcher sich gegenseitig wird an seinem Außenumfan? durch eine zylindrische schneiden, d. h. die Löcher sind etwas kleiner als daß sie Halteanordnung 13 getragen, welche thermisch und die kugeiförmig verlaufende Linie P berühren. Wenn elektrisch gegenüber der Kathode 2 isoliert und letzte- einmal die Zahl der Reihen und Lochgrößen festgelegt rer gegenüber angeordnet ist Eine Vorspannungsquelle 45 sind, sind die Löcher bzw. öffnungen dieser Größe nur 14 für das Gitter liefert eine negative Gitter-Gleich- gleichmäßig um jede konzentrische Reihe in Abstand spannung an das Steuergitter, so daß das Steuergitter 12 zueinander angeordnet wobei jede konzentrische Reinormalerweise unter einer Sperr-Vorspannung steht he an der Anfangslinie P beginnt Als Ergebnis erhält Ein Gitter-Impulsgeber 15 liegt in Reihe zu der Span- man in kreisförmiger Anordnung dicht auf Abstand zunungsquelle 14 zum Anlagen eines positiven Impulses so einander angeordnete öffnungen mit einer Gesamtausreichender Größe, so daß das Steuergitter 12 gegen- transparenz von 65-75%. Der resultierende Strahl ist über der Kathode 2 mit einem positiven Impuls ange- nicht gezackt und somit läßt sich ein laminarer elektrcsteuert wird, um den Elektronenstrom durch die Anode statischer Fluß sowie eine verbesserte Strahlkopplung 6 zu pulsen. Eine Strahl-Fokussierelektrode 16, die typi- mit eines' Hochfrequenzstruktur erhalten,
scherweise auf Kathodenpotential betrieben wird, ist 55 F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Be; dieser Auszwecks Unterstützung der Fokussierung des durch die führungsform ist das Steuergitter 12, mit einem in F i g. 3 Mittelöffnung 8 in der Anode 6 durchgehenden Elektro- gezeigten Lochmuster, in kleinem Abstand zur kugelnenstrahls vorgesehen, wobei diese Elektrode 16 das förmigen konkaven Emitterfläche 3 des Kathoden-Steuergitter 12 umgibt und die Fokussierung in einer Emitters 2 angeordnet Bei einem typischen Beispiel benichtabfangenden Weise durchgeführt wird. 60 trägt der Abstand zwischen der Kathoden-Emitterflä-A spherical, concave control grid 12 with many grids 12 on the axis of rotation 7. The circumferential circle 18 len openings, which consists for example of molybdenum or 35 of the cathode emitter 3 located underneath, lies in a close arrangement to the concave the outer circumferential boundary for the hole pattern, ven cathode-emitter surface 3 or covers this. In this way, a spherical peripheral line P surface 3 is defined for the purpose of controlling the flow of electrons from the axis of rotation along the concave of the cathode-emitter surface 3 through the anode 6 18 which thus extends many a typical example, the control grid 6 has a 40 circular rows of holes of a certain size web thickness between 0.02539 cm and 0.05079 cm and can accommodate without the holes being mutually on its outer circumference? cut through a cylindrical, ie the holes are slightly smaller than that they are supported holding arrangement 13, which thermally and the spherically extending line P contact. If electrically isolated from the cathode 2 and last - once the number of rows and hole sizes are fixed rer is arranged opposite a bias source 45, the holes or openings of this size are only 14 for the grid provides a negative grid uniformity around each concentric row in spaced tension to the control grid, so that the control grid 12 is arranged to each other, each concentric pure is normally under a reverse bias voltage he starts at the starting line P. As a result, a grid pulse generator 15 is in series with the Span- one in circular Arrangement closely spaced from the increment source 14 for the application of a positive pulse, so arranged openings with an overall size sufficient so that the control grid 12 counter-transparency of 65-75%. The resulting beam is not jagged above the cathode 2 with a positive pulse and thus a laminar electrical control can be used to pulse the electron flow through the anode, static flow and an improved beam coupling 6. A beam focusing electrode 16, typically obtained with a 'high frequency structure,
is operated at cathode potential, is 55 F i g. 4 shows an embodiment. Be; This purpose of supporting the focusing of the guide form is the control grid 12, with one shown in FIG. 3 central opening 8 in the anode 6 through-hole pattern shown, provided at a small distance from the spherical beam, this electrode 16 surrounding the shaped concave emitter surface 3 of the cathode control grid 12 and the focusing arranged in an emitter 2 will. 60 is the distance between the cathode-emitter surface

Zur genaueren Beschreibung des Elektronenstrahler- ehe 3 und der konvexen Fläche des Steuergitters 12For a more detailed description of the electron gun 3 and the convex surface of the control grid 12

zeugers 1 und zur Beschreibung von Röhren, die der- 0,09905 cm. Das kugelförmige konkave Steuergitter 12zeugers 1 and to describe tubes that are 0.09905 cm. The spherical concave control grid 12

gleichen Elektronenstrahlerzeuger verwenden, wird auf besitzt einen Krümmungsradius, der etwas kleiner ist alsusing the same electron gun will have a radius of curvature that is slightly smaller than

die US-PS 3 558 967 verwiesen. der Krümmungsradius der konkaven Kathoden-Emit-See U.S. Patent 3,558,967. the radius of curvature of the concave cathode emitter

Die Fig. 2 zeigt ein bekanntes Steuergitter 12, dasein 65 terfläche 3. Sowohl Her Emitter wie auch das GitterFigure 2 shows a known control grating 12 comprising a 65 surface 3. Both the emitter and the grating

sechseckiges, dicht mit Strahlenöffnungen gleicher Grö- besitzen einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt,hexagonal, dense with ray openings of the same size have a common center of curvature,

ße versehenes Feld veivfjidet. Wie sich aus F i g. 2 er- so daß zwischen der Emitterfläche 3 und dem Steuergit-ße provided field veivfjidet. As can be seen from FIG. 2 so that between the emitter surface 3 and the control grid

gibt, besitzt der mit öffnungen versehene Abschnitt des ter 12 ein gleichförmiger Abstand erhalten wird.there, the apertured portion of the ter 12 has a uniform spacing.

Die zusammengesetzte konkave Kathoden-Emitterfläche 3 wird durch ein Feld sphärischer, konkaver Vertiefungen gebildet, die in einem kreisförmigen Muster von gleicher Größe angeordnet sind, wobei diese Größe dem ähnlichen Lochmuster des Steuergitters 12 ent- s spricht, so daß die Mittelpunkte der einzelnen Vertiefungen 21 in axialer Richtung entlang des Strahlweges mit den Mittelpunkten der im Steuergitter 12 befindlichen Löcher ausgefluchtet sind. Die Vertiefungen besitzen einen Krümmungsradius, der wesentlich geringer ist to als der Krümmungsradius der zusammengesetzten Fläehe 3, um mit dem zugeordneten Gitterloch eine Vielzahl von konvergent verlaufenden Elektronenstrahler· zeugern festzulegen; auf diese Weise wird eine Vielzahl von nichtabfangenden Elektronenteilstrahlen 22 zur Projizierung des durch das Gitter gesteuerten Elektronenstrahls durch das Steuergitter 12 in nichtabfangendsr Weise erzeugt. Die Elektroncnlsüstrshien konvergieren nach dem Durchlaufen des Steuergitters zu einem einheitlichen Strahl.The composite concave cathode emitter surface 3 is formed by an array of spherical, concave depressions which are arranged in a circular pattern are arranged of the same size, this size corresponding to the similar hole pattern of the control grid 12 speaks so that the centers of the individual depressions 21 in the axial direction along the beam path are aligned with the centers of the holes in the control grid 12. The depressions have a radius of curvature that is much smaller to as the radius of curvature of the composite surface 3 in order to produce a multitude of convergent electron emitters with the associated grid hole establish producers; in this way, a plurality of non-intercepting partial electron beams 22 become Projecting the electron beam controlled by the grid is generated by the control grid 12 in a non-intercepting manner. After passing through the control grid, the electron strays converge to form a uniform beam.

Ein Schattengitter 23, das vorzugsweise aus Nickel im Falle einer Nickeloxyd-Kathode besteht, besitzt ein Lochmuster, das dem Lochmuster des Steuergitters 12 entspricht und besitzt den gleichen Krümmungsradius wie die Emitterfläche 3. Das Schattengitter 23 steht in nominellem Kontakt mit dem Stegteil der Emitterfläche 3, um eine Emission von dem Abschnitt der Kathodenemitterfläche 3, der den einzelnen Stegteilen des Steuergitters 12 gegenüberliegt, zu unterbinden, wodurch ein ungewünschtes Abfangen von Eiektronenstrahlen durch das Gitter verhindert wird.A shadow grid 23, which is preferably made of nickel in the case of a nickel oxide cathode, has a Hole pattern which corresponds to the hole pattern of the control grid 12 and has the same radius of curvature like the emitter surface 3. The shadow grid 23 is in nominal contact with the ridge portion of the emitter surface 3, in order to prevent an emission from the section of the cathode emitter surface 3 which lies opposite the individual web parts of the control grid 12, whereby a undesired interception of electron beams by the grid is prevented.

Bei der Herstellung werden die kugelförmigen konkaven Stege für das Steuergitter 12 und das Schattengitter 23 in einer passenden Haltevorrichtung mit einer gemeinsamen Drehachse und in dem Abstand voneinander gehalten, der in der Kathodenanordnung verwendet wird Eine Bearbeitung durch elektrische Entladung wird dann mit Hilfe eines Werkzeugs ausgeführt, das sich radial zu den konkaven Gittern gleichzeitig bewegt Auf diese Weise läßt sich eine genaue Obereinstimmung der Lochmuster in beiden Gittern erhalten. Sobald die Gitter hergestellt sind, werden die Vertiefungen durch ein Fräswerkzeug herausgearbeitet, wobei sich letzteres Werkzeug radial durch das Gitter zu den Öffnungen in den Gittern 12 und 23 bewegt, um die Vertiefungen 21 in der Kathode 2 herauszuarbeiten. Auf diese Weise wird eine genaue Obereinstimmung und Ausfluchtung zwischen den Vertiefungen, dem Schattengitter 23 und dem Steuergitter 12 und dem Steuergitter 21 erreichtDuring manufacture, the spherical concave webs for the control grid 12 and the shadow grid 23 are in a suitable holding device with a common axis of rotation and kept at the distance from each other that is used in the cathode assembly Electrical discharge machining is then carried out with the help of a tool that moves radially to the concave grids at the same time. In this way an exact match can be achieved the hole pattern is preserved in both grids. Once the grids are made, the indentations will go through a milling tool worked out, the latter tool extending radially through the grille to the openings in the grids 12 and 23 moved to the recesses 21 in the cathode 2 to work out. In this way, an exact match and alignment between the depressions, the shadow grid 23 and the Control grid 12 and the control grid 21 reached

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Electron gun generation system of a converging linear electron beam, the hot cathode of which is one of the direction of travel of the Electrons curved away emitting surface, the one of the curvature of the surface adapted, with many openings Metal webs existing control grid is directly opposite, characterized by the Combination of the following, individually already known in such electron gun systems characteristics