DE2354339A1

DE2354339A1 - ELECTRON BEAM GENERATING SYSTEM AND METHOD OF ASSEMBLY

Info

Publication number: DE2354339A1
Application number: DE19732354339
Authority: DE
Inventors: Richard Leroy Spalding
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1974-05-09
Also published as: JPS4978476A; FR2204874B1; FR2204874A1; DE2354339C3; CA1002103A; GB1452617A; DE2354339B2; AU6156173A; AU472140B2; US3777210A; NL7314821A

Description

7612-73/Dr.G/bgr7612-73 / Dr.G / bgr

RCA 66.351RCA 66.351

Filing Date:Filing Date:

October 30, 1972 30. Oktober 1973October 30, 1972 October 30, 1973

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Elektronenstrahl-Erzeugungssystem und Verfahren für den Zusammenbau.Electron beam generation system and method of assembly.

Die Erfindung betrifft ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem mit einer Reihe Elektroden, die auf der Systemachse ausgerichtet sind, wobei wenigstens eine dieser Elektroden ein Halterungsteil und ein auf dem Halterungsteil befestigtes Elektrodenteil aufweist.The invention relates to an electron beam generating system having a series of electrodes which are aligned on the system axis are, wherein at least one of these electrodes is a holding part and an electrode part attached to the holding part having.

Zwei oder mehr Öffnungen sind dann zueinander richtig ausgerichtet, wenn sie in parallelen Ebenen liegen und wenn ihre Mittelpunkte auf einer einzigen geraden Linie senkrecht zu diesen Ebenen liegen, wobei diese Linie die Achse darstellt, auf der die Öffnungen ausgerichtet sind. Bei der Herstellung von Elektronenstrahl-Erzeugungssystemen ist es ein gebräuchliches Verfahren, die Mittelöffnungen in einer Reihe von Elektroden des Elektronenstrahl-Systems in einer Achse des Strahlerzeugungssystems dadurch auszurichten, daß ein innerer Dorn durch die Öffnungen hindurchgeführt wird, um die Elektroden in der Ausrichtung zu halten, wobei die Elektroden zueinander dadurch festgesetzt werden, daß die von den Elektroden abstehenden Stege in einem schme.lzflüssigen. Glasstab oder Perlstab fest-Two or more openings are then correctly aligned with one another, when they lie in parallel planes and when their midpoints are on a single straight line perpendicular to them lie on these planes, with this line representing the axis, on which the openings are aligned. It is a common one in the manufacture of electron beam generating systems Procedure creating central openings in a series of electrodes align the electron beam system in an axis of the beam generating system in that an inner mandrel is passed through the openings to maintain the electrodes in alignment with the electrodes thereby to one another be established that the webs protruding from the electrodes in a schme.lzliquid. Glass rod or bead rod

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gelegt werden.be placed.

Einige Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme haben jedoch Elektroden, deren öffnungen so klein sind, daß es nicht möglich ist, die Öffnungen mechanisch durch einen inneren Dorn auszurichten. Derartige öffnungen werden üblicherweise optisch ausgerichtet. In einem typischen Verfahren werden eine Anzahl väterer miteinander zusammenwirkender Teile eines Elektronenstrahl-Erzeugungssystems durch einen inneren Dorn ausgerichtet und festgelegt, um eine Teilanordnung des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems zu bilden, wenn diese Strahlerzeugungs-Teile Öffnungen haben, die groß genug sind, um sie mechanisch ausrichten zu können. Eines dieser Teile ist ein Halterungsteil mit einer relativ großen Lichtöffnung. Ein davon unabhängiges Teil mit einer kleinen öffnung wird dann auf dem Haiterungsteil angebracht und zur Achse des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems optisch ausgerichtet. Die optische Ausrichtung wird von Hand durch eine Person durchgeführt, die die Öffnung durch ein Mikroskop sieht, wobei sie die Öffnung in bezug auf die Lichtöffnung oder andere nähergelegene Öffnungen zentriert und danach die Teile mit den kleinen öffnungen durch Punktschweißen mit dem Halterungsteil fest verbindet. Verschiedene Aufbauten für Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme sowie verschiedene Techniken für den Zusammenbau und die Ausrichtung sind beispielsweise in den folgenden Druckschriften angegeben:However, some electron guns have electrodes that the openings of which are so small that it is not possible to align the openings mechanically by means of an inner mandrel. Such openings are usually optically aligned. In a typical procedure, a number become father to one another cooperating parts of an electron gun aligned and fixed by an inner mandrel, to form a sub-assembly of the electron gun, if these gun members have openings, that are big enough to be able to align them mechanically. One of these parts is a bracket part with a relative large light opening. An independent part with a small opening is then attached to the mounting part and optically aligned with the axis of the electron beam generating system. The optical alignment is done manually by one person who sees the opening through a microscope, viewing the opening with respect to the light opening or others Closer openings are centered and then the parts with the tightly connects small openings to the bracket part by spot welding. Various structures for electron beam generation systems as well as various techniques for assembly and alignment are exemplified in the following Publications specified:

US-PS 2 128 581, US-PS 3 5OO 52O, US-PS 3 51O 926, RCA Technical Note, Note Nr. 406, Januar 1971, mit dem Titel "Internal Beading Mandrel" von CG. Turner et al.U.S. Patent 2,128,581, U.S. Patent 3,500,520, U.S. Patent 3,510,926, RCA Technical Note, Note No. 406, January 1971, entitled "Internal Beading Mandrel" by CG. Turner et al.

Die optische Ausrichtung einer kleinen öffnung in einem teilweise zusammengesetzten Strahlerzeugungssystem ist bei der HerstellungThe optical alignment of a small opening in one part composite beam generating system is in the process of manufacturing

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von Elektronenstrahl-rErzeugungssystemen ein zeitraubender und teurer Verfahrensschritt. Bei einigen Bauweisen von Elektronenstrahl-Erzeugungssystemen verhindern dazwischenliegende Elektroden, daß das Mikroskop nahe an die kleinen öffnungen herangebracht werden kann, um eine optische Ausrichtung vorzunehmen, wodurch die Ausrichtung schwieriger wird. Darüberhinaus ist die Lichtöffnung im Trägerteil, durch das der Ausrichtungsdorn hindurchgeht, viel größer und weniger genau als die kleine öffnung, da der Dorndurchmesser groß genug sein muß, um eine genügende Steifigkeit zu schaffen. Der notwendige große Durchmesser der Lichtöffnung kommt, zu der Schwierigkeit bei der optischen Ausrichtung hinzu, da der Mittelpunkt dieser Lichtöffnung nicht so genau optisch festgelegt ist, wie der Mittelpunkt einer kleineren öffnung.of electron beam generation systems is a time consuming and expensive process step. In some electron beam generating system designs Intervening electrodes prevent the microscope from being brought close to the small openings can be used to perform optical alignment, making alignment more difficult. In addition, the Light opening in the support part through which the alignment mandrel passes, much larger and less precise than the small one opening, since the mandrel diameter must be large enough to accommodate a to create sufficient rigidity. The necessary large diameter of the light opening adds to the difficulty in the optical alignment, since the center of this light opening is not optically determined as precisely as the center a smaller opening.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter anderem diese Nachteile zu vermeiden.The invention is now based on the object of avoiding these disadvantages, among other things.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Halterungsteil eine eine Mittelöffnung bildende Haiterungsfläche besitzt, die einen festgelegten Abstand von dessen Mittelpunkt hat, der auf der durch die Mittelöffnung gehenden Systemachse liegt, daß ein Elektrodenteil eine mit genauen Abmessungen hergestellte äußere ringförmige Fläche besitzt, deren Durchmesser etwas größer ist als der genannte festgelegte Abstand,und daß das Elektrodenteil eine Mittelöffnung aufweist, deren Mittelpunkt optisch auf die Mittelachse ausgerichtet ist, wobei das Elektrodenteil in dem Halterungsteil mit der äußeren Fläche im Kontakt mit .der tragenden Fläche 'des Halterungsteiles festgelegt ist, um den Mittelpunkt der Mittelöffnung des Elektrodenteiles auf die Achse des Systems auszurichten. According to one embodiment of the invention, this is achieved by that the holder part has a central opening forming Haiterungsfläche which is a fixed distance from whose center point, which lies on the system axis going through the central opening, has an electrode part with an exact Dimensions produced outer annular surface, the diameter of which is slightly larger than that mentioned specified distance, and that the electrode part has a central opening has, the center of which is optically aligned with the central axis, the electrode part in the holder part is set with the outer surface in contact with 'the supporting surface' of the support member, around the center of the central opening of the electrode part to align with the axis of the system.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispiels-The invention is illustrated below with reference to the drawings.

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- 4 weise erläutert. Es zeigen:- 4 explained wisely. Show it:

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt einer Bauweise des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is an enlarged cross section showing a structure of the electron gun according to one embodiment of the invention,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt einer Teilanordnung der Vorrichtung von Fig. 1,FIG. 2 shows an enlarged cross section of a partial arrangement of the device from FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Teiles der Unteranordnung von Fig. 2,FIG. 3 is a top plan view of part of the subassembly of FIG Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Aufsicht einer Elektrodenanordnung der Vorrichtung von Fig. 1.FIG. 4 is an enlarged plan view of an electrode arrangement from FIG The device of FIG. 1.

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung ist ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem für eine Vidikon-Farbfernsehaufnahmeröhre, die in Fig. 1 dargestellt ist. Das Strahlerzeugungssystem weist einen Heiz-Träger 12, eine Kathodenhaiterung 14, eine Steuer-(G1)Elektrode 16, eine Beschleunigungs-(G2)Elektrodenanordnung 18 und eine Fokussierungs-(G3)Elektrode 20 auf. Alle genannten ' Teile sind mechanisch durch zwei Glasstäbe 22 zueinander festgelegt, wobei die entsprechenden Elemente des Strahlerzeugungssystems an Stegen 13 angebracht sind, die in die Glasstäbe 22 eingeschmolzen sind. Die Elektroden bestehen aus gezogenem rostfreiem Stahlblech. Die Steuerelektrode 16 besitzt eine im Mittelpunkt angebrachte Öffnung 24 mit einem Durchmesser von etwa 0,77 mm. Die Beschleunigungselektroden-Anordnung 18 besteht aus einer becherförmigen Halterung 26, einem becherförmigen äußeren Teil 28 und einem becherförmigen inneren Teil 30. Die Fokussierungselektrode 20 ist als Hohlzylinder mit einem Innen-One embodiment of the invention is an electron beam generation system for a vidicon color television pickup tube shown in FIG. The beam generation system has a heating support 12, a cathode holder 14, a control (G1) electrode 16, an accelerating (G2) electrode assembly 18 and a focusing (G3) electrode 20. All named ' Parts are mechanically fixed to one another by two glass rods 22, the corresponding elements of the beam generation system are attached to webs 13 which are fused into the glass rods 22. The electrodes are made of drawn stainless steel sheet. The control electrode 16 has a central opening 24 with a diameter of about 0.77 mm. The acceleration electrode arrangement 18 consists of a cup-shaped holder 26, a cup-shaped one outer part 28 and a cup-shaped inner part 30. The focusing electrode 20 is a hollow cylinder with an inner

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durchmesser von etwa 6,38 ram ausgebildet.diameter of about 6.38 ram.

Der äußere Becher 28 und der innere Becher 30 sind in Fig. 2 im vergrößerten Maßst.ab als Teilanordnung dargestellt., Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den äußeren Becher 28,-der äußere Becher 28 ist aus 0,125 mm dickem rostfreiem Stahlblech * hergestellt und hat einen Äußendurchmesser von etwa 6,25 mm * 0,125 mm. Auf der Wand des äußeren Bechers 28 sind vier" sich in der Längs- richtung erstreckende und in gleichmäßigem Abstand voneinander Schlitze 31 mit etwa 0,64 mm Breite angebracht, wodurch eine radiale Federwirkung der Wand erreicht wird. Weiterhin ist eine becherförmige Eintiefung oder Ausbuchtung 32 mit einer sehr genau hergestellten äußeren Oberfläche von 2,54 mm ± 0,0127 mm vorgesehen, wobei die Ausbuchtung.32 eine mittlere öffnung-34 von etwa 0,77 mm im Durchmesser besitzt, deren Mittelpunkt genau auf der Mittelachse liegt, die bezüglich der äußeren Oberfläche der Ausbuchtung 32 festgelegt ist. Der Boden des äußeren Bechers 28 hat somit einen Schulterteil 36, der etwa 2,54 mm vom Rand des äußeren Bechers 28 entfernt ist. Die Achse der ringförmigen Oberfläche der Ausbuchtung 32 und der Mittelpunkt der öffnung 34 im äußeren Becher sind innerhalb einer Toleranzgrenze von 0,0127 mm (1/2 mil) konzentrisch.The outer cup 28 and the inner cup 30 are shown in Fig. 2 on an enlarged scale as a partial arrangement and has an outside diameter of about 6.25 mm * 0.125 mm. On the wall of the outer cup 28 there are four slots 31 which extend in the longitudinal direction and are evenly spaced from one another and approximately 0.64 mm wide, whereby a radial spring effect of the wall is achieved provided with a very precisely manufactured outer surface of 2.54 mm ± 0.0127 mm, the bulge.32 having a central opening 34 of about 0.77 mm in diameter, the center of which lies exactly on the central axis, which with respect to the outer surface of the bulge 32. The bottom of the outer cup 28 thus has a shoulder portion 36 which is approximately 2.54 mm from the edge of the outer cup 28. The axis of the annular surface of the bulge 32 and the center of the opening 34 in the outer cups are concentric to within 0.0127 mm (1/2 mil).

Der innere Becher 30 besteht aus 0,152 mm (5 mils) dickem rostfreien Stahl und hat einen Außendurchmesser von 5,2 mm (204 mils) ^± 0,051 mm (2 mils'). Die Innentiefe ist etwa 1,25 mm (50 mils). Im Boden des inneren Bechers 30 ist eine öffnung 38 mit etwa 0,77 mm (30 mils) im Durchmesser axial symmetrisch angeordnet. Auf die Außenseite des Bodens des inneren Bechers 30 ist eine dünne, galvanisch hergestellte und mit einem Loch versehene Scheibe 40 mit einer Dicke von etwa 0,0382 mm (1,5 mils) durch Punktschweißung angebracht, wobei die öffnung 42 etwa 0,0382 mmThe inner cup 30 is made of 0.152 mm (5 mils) thick stainless steel and has an outside diameter of 5.2 mm (204 mils) ^± 0.051 mm (2 mils'). The inside depth is approximately 1.25 mm (50 mils). In the bottom of the inner cup 30, an opening 38 about 0.77 mm (30 mils) in diameter is arranged axially symmetrically. On the outside of the bottom of the inner cup 30, a thin, electroplated and perforated disk 40 with a thickness of approximately 0.0382 mm (1.5 mils) is attached by spot welding, the opening 42 being approximately 0.0382 mm

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(1,5 mils) dick ist und eine Öffnung 42 von etwa 0,051 mm (2 mils) im Durchmesser besitzt. Die öffnung 42 ist über der großen öffnung 38 am Boden des inneren Bechers-30 zentriert angebracht. Der innere Becher 30 ist auf das Schulterteil 36 des äußeren Bechers 28 in richtiger Lage durch Punktschweißung angebracht, wobei die öffnung 42 bezüglich der Öffnung 34 des äußeren Bechers ausgerichtet ist.(1.5 mils) thick and an opening 42 of about 0.051 mm (2 mils) in diameter. The opening 42 is above the large opening 38 centered on the bottom of the inner cup-30. The inner cup 30 is attached to the shoulder part 36 of the outer cup 28 in the correct position by spot welding, the opening 42 being aligned with the opening 34 of the outer cup.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht des Halterungs-Bechers 26, der mit einer dreieckigen Führungsöffnung 24 in der Bodenwand 45 des Bechers versehen ist. Die inneren Ränder 47 der FührungsöffnungFig. 4 shows a plan view of the holder cup 26, which is with a triangular guide opening 24 is provided in the bottom wall 45 of the cup. The inner edges 47 of the guide opening

44 bilden eine halternde Oberfläche, die weniger als 1,25 mm (50 mils) vom Mittelpunkt der Öffnung 44 entfernt ist. Diese Flächen sind derart abgerundet, daß sie nach Einsetzen der Ausbuchtung 32 in die Öffnung 44 die Oberfläche 47 etwas nach außen biegen und die Ausbuchtung 32 ergreifen, wodurch die Ausbuchtung 32 in Ausrichtung zum Mittelpunkt der öffnung 44 festgehalten wird. Um die Strahlerzeugungs-Anordnung zusammenzusetzen, werden der Heizkörperträger 12, die Kathodenhalterung 14, die Steuer-(G1)Elektrode 16, von der Beschleunigungs-(G2)-Elektrodenanordnung 18 nur der Halterungsbecher 26 und die Fokussierungs-(G3)Elektrode 20 mittels eines inneren Dornes (beading mandrel) auf der Achse des Strahlerzeugungssystems mechanisch ausgerichtet. Dadurch wird der Mittelpunkt der Führungsöffnung 44 am Boden des Halterungsbechers 26 zur Achse des Strahlerzeugungssystems ausgerichtet und legt die Bodenwand44 form a retaining surface that is less than 1.25mm (50 mils) from the center of opening 44. These surfaces are rounded in such a way that after the onset of the Bulge 32 in the opening 44 bend the surface 47 slightly outward and grip the bulge 32, whereby the Bulge 32 is held in alignment with the center of the opening 44. To assemble the beam generating arrangement, the radiator support 12, the cathode holder 14, the control (G1) electrode 16, from the acceleration (G2) electrode assembly 18 only the mounting cup 26 and the focusing (G3) electrode 20 by means of an inner mandrel (beading mandrel) mechanically aligned on the axis of the beam generation system. This becomes the center of the guide opening 44 aligned on the bottom of the holding cup 26 to the axis of the beam generation system and lays the bottom wall

45 des Bechers 26 senkrecht zur Systemachse fest. Die Glasstäbe oder Isolationsperlen 22 werden dann in schmelzflüssigem Zustand an die Stege 13 angebracht, die jeweils gegenüberliegend von den Elektroden abstehen und die Elektroden nach Abkühlung in dieser Ausrichtung genau festhalten.45 of the cup 26 is fixed perpendicular to the system axis. The glass rods or insulation beads 22 are then in a molten state attached to the webs 13, which protrude opposite each other from the electrodes and the electrodes after cooling hold precisely in this orientation.

Der äußere und innere Becher 28 und 30 werden unabhängig von denThe outer and inner cups 28 and 30 are independent of the

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anderen Teilen des Strahlerzeugungssystems 10 durch das Zentrieren des Fadenkreuzes eines Mikroskopes auf den Mittelpunkt der Öffnung 34 des äußeren Bechers optisch vorausgerichtet* Das Fadenkreuz und der Becher 28 werden in dieser Lage festgehalten, während der innere Becher 30 in den äußeren Becher 28 eingesetzt wird, so daß er auf der Innenfläche des Schulterteiles 36 aufsitzt. Der innere Becher 30 wird dann über das Schulterteil 36 bewegt, um die öffnung 42 mit dem Fadenkreuz des Mikroskopes in Übereinstimmung zu bringen. Auf diese Weise werden die Mittelpunkte der öffnungen 34 und 42 auf die Mittelachse der genau ausgebildeten äußeren Fläche der Einbuchtung 32 ausgerichtet. Der innere Becher 30 wird danach durch Punktschweißung auf dem Schulterteil 36 des äußeren Bechers 28 angebracht, wodurch eine vorausgerichtete Teilanordnung wie in Fig. 2 erzeugt wird. Die Einbuchtung 32 der vorausgerichteten Lochbecheranordnung wird in die Führungsöffnung 44 eingedrückt, die durch die Halteflächen 47 des Halterungsbechers 26 des Strahlerzeugungssystems gebildet wird, bis die Schulter 36 fest auf der Innenfläche der Bodenwand 45 des Halterungsbechers 26 aufliegt. Die öffnungen 34 und 42 werden dadurch auf die Achse des Strahlerzeugungssystems 10 mechanisch ausgerichtet. Die Wand des äußeren Bechers 28 wird mit der Innenwand des Halterungsbechers 26 durch Punktschweißung verbunden, um zu verhindern, daß die Ausrichtung durch den Wärmeeinfluß während des Betriebes des Strahlerzeugungssystems 10 verlorengeht.other parts of the beam generation system 10 by centering of the crosshair of a microscope optically pre-aligned with the center point of the opening 34 of the outer cup * The crosshair and the cup 28 are held in this position while the inner cup 30 is inserted into the outer cup 28 so that it rests on the inner surface of the shoulder part 36. The inner cup 30 is then moved over the shoulder part 36 to the opening 42 with the crosshairs of the microscope in FIG To bring agreement. In this way, the center points of the openings 34 and 42 are precisely aligned with the center axis of the formed outer surface of the indentation 32 aligned. The inner cup 30 is then spot welded to the Shoulder portion 36 of outer cup 28, thereby creating a pre-aligned subassembly as in FIG. 2. the Indentation 32 of the pre-aligned perforated cup arrangement is pressed into the guide opening 44 through the holding surfaces 47 of the support cup 26 of the beam generation system is formed until the shoulder 36 is firmly on the inner surface of the bottom wall 45 of the holding cup 26 rests. The openings 34 and 42 are thereby mechanically aligned with the axis of the beam generation system 10. The wall of the outer cup 28 is with the inner wall of the mounting cup 26 is spot welded to prevent alignment through the The influence of heat during the operation of the beam generating system 10 is lost.

Während das Trägerteil 26 ein runder Becher mit einer dreieckigen öffnung 44 an dessen Boden ist, können auch zahlreiche andere Ausbildungen geeignet sein, um eine mit öffnungen versehene Unteranordnung mechanisch auszurichten. In der Praxis kann der Trägerteil 26 auch rund sein, mit einer im Mittelpunkt angeordne-While the carrier part 26 is a round cup with a triangular opening 44 at its bottom, numerous others can also Formations be suitable for mechanically aligning an apertured subassembly. In practice, the Support part 26 can also be round, with a

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ten Öffnung, da eine derartige Gestalt gut durch einen inneren Dorn auszurichten ist. Es ist auch vorteilhaft, die innere Bodenfläche 45 des Halterungsbechers 26 zur Festlegung der Öffnungsebene zu verwenden. Es können zu diesem Zwecke aber auch die innere Becherwand oder andere Teile des Halterungsteiles 26 benutzt werden, wenn diese Teile des Halterungsteiles präzis hergestellt werden.th opening, since such a shape can be easily aligned by an inner mandrel. It is also beneficial to the inner floor area 45 of the mounting cup 26 to use to define the opening plane. For this purpose, however, the inner cup wall or other parts of the holder part 26 are used if these parts of the holder part are precisely manufactured will.

Die Öffnungen 42 und 34 der Unteranordnung werden parallel zur flachen Schulterfläche 36 des äußeren Bechers 28 und konzentrisch zur Mittelachse der Einbuchtung 32 gebildet. Der Teil des HaI-terungsteiles 26, der die Ausrichtung des Bechers 28 mechanisch festlegt, ist der flache Bodenteil 45 des Halterungsbechers 26 einschließlich der Halterungsfläche 47 der Öffnung 44, die die Öffnung 42 des Bechers 28 auf die Achse des Strahlerzeugungssystems zentriert. Der flache Teil 45 der Bodenwand legt die Ausrichtung der Öffnung 42 senkrecht zur Achse des Strahlerzeugungssystems fest.The openings 42 and 34 of the subassembly become parallel to the flat shoulder surface 36 of the outer cup 28 and concentric formed to the central axis of the indentation 32. The part of the holding part 26, which mechanically determines the orientation of the cup 28, is the flat bottom part 45 of the holding cup 26 including the mounting surface 47 of the opening 44 which aligns the opening 42 of the cup 28 with the axis of the beam generation system centered. The flat portion 45 of the bottom wall sets the orientation of the opening 42 perpendicular to the axis of the beam generating system fixed.

Die Anordnung 18 kann auch mehr als eine Öffnung enthalten, die mit dem Einbuchtungsteil 32 in der beschriebenen Weise ausgerichtet ist. Während die zuvor beschriebene Elektronenanordnung besonders für Elektronen-Strahlerzeugungssysteme mit Öffnungen benutzt werden, die zu.klein sind, um durch einen inneren Dorn mechanisch ausgerichtet zu werden, ist es selbstverständlich, daß die beschriebene Elektrodenanordnung nicht auf derartige Strahlerzeugungssysteme beschränkt ist, sondern beispielsweise auch da benutzt werden kann, wo die relative Größen der Öffnungen derart sind, daß ein innerer Dorn so kompliziert sein müßte, daß dieses Verfahren nicht praktikabel ist. Beispielsweise würde ein sehr komplizierter innerer Dorn benötigt werden, wenn die Öffnungen von größeren zu kleineren Durchmessern abfallenThe assembly 18 may also include more than one opening, the aligned with the indentation part 32 in the manner described is. While the electron arrangement described above is particularly suitable for electron guns with openings which are too small to be mechanically aligned by an internal mandrel, it will be understood that the electrode arrangement described does not apply to such beam generating systems is limited, but can also be used, for example, where the relative sizes of the openings are such that an inner mandrel would have to be so complicated that this method is impractical. For example a very complicated inner mandrel would be needed as the openings slope from larger to smaller diameters

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und dann wieder von kleineren zu größeren Durchmessern ansteigen. Bei derartigen Anordnungen würde, wie dies beschrieben wurde, eine vorausgerichtete Lochelektrodenanordnung Vorteile haben. Natürlich kann das Verfahren zur Ausrichtung von öffnungen für alle Strahlerzeugungssysteme benutzt werden, wie groß die Zahl der Elektroden auch ist. Ein besonderes Merkmal der zuvor beschriebenen Ausfuhrungsform der Erfindung ermöglicht eine verbesserte Kühlung des inneren Lochbechers 30, wodurch der Betrieb des Strahlerzeugungssystems bei relativ hohen Strahlströmen möglich wird. Die Blättchenscheibe 40 mit der öffnung 42 wird fest zwischen dem Schulterteil des äußeren Lochbechers 28 und dem Boden des inneren Lochbechers 30 über den größten Teil der Oberfläche des Blättchens 40 hinweg angebracht. Der Boden des Bechers 20 erstreckt sich nahezu bis an den Rand der Öffnung 42. Auf diese Weise verursachen die Strahlelektronen, die auf das Blättchen auftreffen, keine außergewöhnlich hohe lokale Erhitzung, da die ganze Beschleunigungs-(G2)Elektrodenanordnung in einem guten thermischen Kontakt mit dem Blättchen steht und auf diese Weise eine relativ gute Kühlung ermöglicht.and then increase again from smaller to larger diameters. In such arrangements, as has been described, a pre-aligned hole electrode arrangement have advantages. Of course, the method for aligning openings be used for all beam generating systems, however large the number of electrodes is. A distinctive feature of the previously described embodiment of the invention enables a improved cooling of the inner perforated cup 30, thereby reducing the operation of the beam generation system is possible with relatively high beam currents. The leaflet disk 40 with the opening 42 becomes tight between the shoulder part of the outer perforated cup 28 and the bottom of the inner perforated cup 30 over the largest Part of the surface of the leaflet 40 attached away. The bottom of the cup 20 extends almost to the edge of the Opening 42. In this way, the beam electrons striking the leaflet will not cause an abnormally high level local heating because of the whole acceleration (G2) electrode arrangement is in good thermal contact with the leaflet and in this way enables relatively good cooling.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die mit einer öffnung versehene runde Blättchenscheibe 40 aus Metall galvanisch mit relativ sehr genauen Abmessungen bei relativ geringen Kosten hergestellt werden kann. Der Außendurchmesser des runden Blättchenteiles 40 kann auf diese Weise recht genau an dem Außendurchmesser des inneren Lochbechers 30 angepaßt werden. Der innere Lochbecher kann mit dem oberen Teil nach unten in einen genau angepaßten Zylinder gebracht werden und die mit einem Loch versehene Blättchenscheibe aus Metall kann einfach in den Zylinder auf den inneren Lochbecher fallengelassen werden, wodurch die Öffnung 42 im Blättchen 40 zwangsläufig konzentrisch mit der öffnung 38 im Boden des BechersA further feature of the invention can be seen in the fact that the round lamellar disk 40, which is provided with an opening, is made of metal can be galvanically produced with relatively very precise dimensions at relatively low cost. The outside diameter of the round leaflet part 40 can be adapted quite precisely to the outer diameter of the inner perforated cup 30 in this way will. The inner perforated cup can be brought into a precisely adapted cylinder with the upper part down and the perforated metal leaflet disc can simply be dropped into the cylinder on the inner perforated cup be, whereby the opening 42 in the leaflet 40 inevitably concentric with the opening 38 in the bottom of the cup

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liegt. Das Blättchen, wird dann in dieser Lage mit dem Boden des inneren Lochbechers durch Punkfcschweißung verbunden.lies. The leaflet, then, will be in this position with the ground of the inner perforated cup connected by spot welding.

Während die Öffnung 44 des Halterungsbechers 46 dreieckig ist, können auch andere Öffnungen verwendet werden. Beispielsweise kann die Öffnung eine Rundung sein, an der federnde Stellen etwas vom Rand zum Mittelpunkt hin hereinragen, wobei die Federn sich nach außen biegen, wenn die Einbuchtung des äußeren Lochbechers eingesetzt wird, wodurch dieser äußere Lochbecher lagemäßig festliegt. Es können verschiedene Möglichkeiten für einen Festsitz in einer Metallblechöffnung hierfür verwendet werden. Es ist ein wichtiges Merkmal der dreieckigen Öffnung des Elektroden-Halterungsbechers 46» daß die Kraft zum Auswärtsbiegen der Wandteile bei Eindrücken der Einbuchtung in die Führungsöffnung 44 mehr einer höheren Exponentialfunktion als einer Linearfunktion entspricht, die üblicherweise bei Blattfedern vorhanden ist. Die Kraft zum Biegen eines üblichen zungenförmigen Blattfedernteiles ist etwa gleich einer Konstanten mal der tangentialen Entfernung, mlfc der das Zungenende ausgelenkt wird. Für das Zurückbiegen der dreieckigen Wandteile wird dagegen eine Kraft benötigt, die sehr rasch ansteigt, nämlich mit einer Funktion, die einen Exponenten besitzt, der größer als 1 ist. Aus diesem Grunde ist die Zentrierung der Einbuchtung mit der dreieckigen Gestalt der Öffnung genauer als bei einer Anordnung, bei der Blattfedern verwendet werden. Die vorteilhaften Gesichtspunkte eines Festsitzes der Einbuchtung in der Öffnung ist der, daß die Öffnung mit nicht sehr großer Genauigkeit bearbeitet werden muß, da die sich biegenden Dreiecks sei ten für unterschiedliche Größen des Dreiecks kompensieren werden, wobei die Einbuchtung dennoch genau zentriert wird. Während ein Dreieck als besonders geeignete Gestalt für die Führungsöffnung anzusehen ist, würden andere Polygon-Formen ähnliche Vorteile zeigen.While the opening 44 of the mounting cup 46 is triangular, other openings can also be used. For example the opening can be a rounding, at which the resilient points protrude somewhat from the edge to the center point, the Springs bend outward when the indentation of the outer perforated cup is inserted, causing this outer perforated cup positionally fixed. Various options for an interference fit in a sheet metal opening can be used for this purpose will. It is an important feature of the triangular opening of the electrode holder cup 46 that the force to flex outward of the wall parts when the indentation is pressed into the guide opening 44 more of a higher exponential function than corresponds to a linear function that is usually present in leaf springs. The power to bend a common tongue-shaped one The leaf spring part is roughly equal to a constant times the tangential distance, mlfc which deflects the tongue end will. For the bending back of the triangular wall parts, however, a force is required which increases very quickly, namely with a function that has an exponent greater than 1. It is for this reason that the indentation is centered with the triangular shape of the opening is more accurate than an arrangement using leaf springs. The beneficial ones Aspects of a tight fit of the indentation in the opening is that the opening is not very accurate must be edited because the bending triangle is th for will compensate for different sizes of the triangle, the indentation is still exactly centered. While a triangle is to be regarded as a particularly suitable shape for the guide opening, other polygon shapes would show similar advantages.

Da die Öffnung 34 des äußeren Bechers mit der Öffnung 42 desSince the opening 34 of the outer cup coincides with the opening 42 of the

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inneren Bechers unabhängig von den anderen damit verbundenen Teilen des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems ausgerichtet ist, ist die Größe der öffnung im äußeren Becher 34 mechanisch relativ unwichtig. Es braucht kein Dorn durch diese öffnung hindurchgehen und die optische Ausrichtung der öffnung 32 des inneren Bechers muß nicht notwendig dadurch vorgenommen werden, daß die öffnung 42 des inneren Bechers durch die öffnung 34 des äußeren Bechers gesehen werden muß, die Ausrichtung kann vielmehr in anderer geeigneter Weise vorgenommen werden, Für einige Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme kann es wünschenswert sein, daß der Durchmesser der öffnung 34 des äußeren Bechers kleiner oder in der gleichen Größenordnung wie der Durchmesser der öffnung 42 des inneren Bechers ist.inner cup is aligned independently of the other associated parts of the electron gun, the size of the opening in the outer cup 34 is mechanical relatively unimportant. There is no need for a thorn through this opening go through and the optical alignment of the opening 32 of the inner cup need not necessarily be made by opening 42 of the inner cup through opening 34 of the outer cup must be seen, rather the alignment can be done in other suitable ways, for Some electron gun systems may require that the diameter of the opening 34 of the outer cup is smaller than or in the same order of magnitude as the diameter of the opening 42 of the inner cup.

Auf dem Boden des inneren Lochbechers 30 ist das mit einer Öffnung versehene Metallblättchen 40 angebracht. Die öffnung des inneren Bechers ist die öffnung 42 im Metallblättchen. Die öffnung 38 im Boden des inneren Lochbechers ist mit einem Abstand um die Blättchenöffriung 32 versehen. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß der innere Lochbecher 30 einfach ein Teil ist, wobei die wirksame öffnung anstatt':in einem getrennten Metallblättchen in der Mitte des Bodens angeordnet ist.On the bottom of the inner perforated cup 30 is that with an opening provided metal sheets 40 attached. The opening of the inner cup is the opening 42 in the metal sheet. The opening 38 in the bottom of the inner perforated cup is at a distance provided around the leaflet opening 32. It is of course also possible that the inner perforated cup 30 simply a Part is where the effective opening instead of ': in a separate Metal flake is arranged in the middle of the bottom.

Das beschriebene Verfahren für die Montage eines Elektronenstrahl-Erzeugungssystems weist eine Anzahl verschiedener Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß es möglich ist,die öffnung 34 des äußeren Bechers und die öffnung 42 des inneren Bechers als Teilbaugruppe optisch auszurichten, unabhängig von anderen durch Glasstäbe oder Glasperlen isolierte und räumlich festgelegte Elektronensystem-Anordnungen, die mit diesen Bechern zusammenwirken. Die Ausrichtung wird auf diese Weise dadurch vereinfacht, daß das Mikroskop bei <ler optischen Ausrichtung näher anThe method described for assembling an electron gun has a number of different advantages. One advantage is that it is possible to open the opening 34 of the outer cup and the opening 42 of the inner cup to be optically aligned as a sub-assembly, independently of others, isolated and spatially defined by glass rods or glass beads Electron system arrangements that interact with these cups. The alignment is simplified in this way, that the microscope with <ler optical alignment closer to

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die Öffnungen herangebracht werden kann, so daß die optische Ausrichtung wesentlich schneller durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kathode, die Heizanordnung und die Röhrenhaiterung durch das gleiche Zusammensetzverfahren mit den anderen Systemteilen zusammengesetzt werden kann, während sie bei anderen Ausrichtungstechniken oft getrennt von und nach der Elektrodenausrichtung zusammengesetzt werden mußten, wobei die Öffnungen von der Kathodenseite des Strahlerzeugungssystems her geprüft wurden.the openings can be brought up so that the optical alignment can be carried out much faster. A Another advantage is that the cathode, the heater assembly and the Rohrhaiterung by the same assembly process can be put together with the other system parts, while with other alignment techniques they are often separated had to be assembled from and after the electrode alignment, with the openings from the cathode side of the gun have been checked.

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Claims

(1 Λ electron beam generating system with a row of electrodes, which are aligned on the system axis, wherein at least one of these electrodes is a holding part and one on the Has holding part attached electrode part, characterized in that the holding part (26) a mounting surface (47) forming a central opening (44) which has a fixed distance from the center thereof, which is on that passing through the central opening (44) System axis is that an electrode part (28) has an outer annular surface (32) produced with precise dimensions has, the diameter of which is slightly larger than said fixed distance, and that the electrode part (28) a Has central opening (38), the center of which is optically aligned with the central axis, wherein the electrode part (28) in the holder part (26) with the outer surface (32) is set in contact with the bearing surface of the support member (26) to the center of the central opening (38) of the Align the electrode part (28) on the axis of the system.

2. Electron beam generating system according to claim 1, characterized in that the holding part (26) is cup-shaped Bulge with the central opening (44), which in Bottom (45) of the cup lies.

3. Electron beam generating system according to claim 2, characterized in that the central opening (44) in the bottom of the Holding part (26) has a triangular shape, the holding surfaces (47) on the sides of the triangular Opening (44) lie.

4. electron beam generating system according to claim 1, characterized

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characterized in that the electrode part has an outer cup-shaped Has part (28) with a symmetrical about the central axis, having an opening and cup-shaped Bulge (32) is formed on the bottom (36) of the outer cup-shaped part (28), the outer surface of which Bulge has an outer annular surface made with precise dimensions, and that an inner cup-shaped Part (30) is present, which is smaller than the outer cup-shaped part (28) and with the central opening (42) on Bottom of the inner cup-shaped part (30) is provided, the inner cup-shaped part (30) inside said outer cup-shaped part (28) is attached.

5. electron beam generating system according to claim 4, characterized characterized in that the central opening (42) is in the form of a Metal flake (40) is formed, which is at the bottom of the inner cup-shaped part (30) over a larger opening (38) is arranged around the central opening.

6. Method of making an electron beam generating system with the method steps, the center of an opening in a mounting part with respect to an axis of the System to align with other cooperating parts of the beam generation system to form an assembly of the electron beam generating system, the holder part positionally with respect to the other beam generating parts set, characterized by further method steps, the center of an opening (42) in an annular To optically align and fix the electrode part on a central axis of said ring-shaped electrode part, insert at least one part (32) of the electrode part into the opening (44) of the holder part (26),

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wherein the shape of an inner part (47) of the support part (26) is mechanically adapted to the shape of an outer part (32) of the electrode part (28), and wherein the axis of said annular electrode by inserting the electrode part (28) into the painting part (26) by a firm mechanical connection of the inner and outer parts (47 or 32) is aligned to the axis of the beam generation system. ; i

Method for manufacturing an electron beam generating system according to claim 6, characterized in that the opening (42) in the annular electrode is in a metal sheet (4O) is located in the electrode part (28) is loosely inserted that this opening is aligned with the central axis of the electrode part (28) and then with the electrode part (28) is firmly connected.

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L e e r s e i t L eersei t