DE2354339B2

DE2354339B2 - Method of assembling electron guns

Info

Publication number: DE2354339B2
Application number: DE2354339A
Authority: DE
Inventors: Richard Leroy Leola Pa. Spalding (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2354339C3; AU6156173A; GB1452617A; CA1002103A; US3777210A; NL7314821A; JPS4978476A; DE2354339A1; FR2204874B1; AU472140B2; FR2204874A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Elektronenstrahlerzeugungssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for assembling an electron gun according to the preamble of claim 1.

Zwei oder mehr öffnungen sind dann 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 dargestellt, auf der die öffnungen ausgerichtet sind. Bei der Herstellung von Elektronenstrahlerzeugungssystem ist es ein gebräuchliches Verfahren, die Mittelöffnungen in einer Reihe von Elektroden des Elektrostrahlsystems 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 schmelzflüssigen Glasstab festgelegt werden.Two or more openings are correctly aligned if they lie in parallel planes and if their centers lie on a single straight line perpendicular to these planes, this line being the Shown axis on which the openings are aligned are. In the manufacture of electron guns, it is a common process that Align central openings in a row of electrodes of the electric beam system in an axis of the beam generating system by having an inner The mandrel is passed through the openings to keep the electrodes in alignment, the Electrodes are fixed to each other in that the protruding from the electrodes webs in one molten glass rod to be set.

Einige Elektronenstrahlerzeugungssysteme 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 weiterer miteinander zusammenwirkender Teile eines Elektronenstrahlerzeugungssystems durch einen inneren Dorn ausgerichtet und festgelegt, um eine Teilanordnung des Elektronenstrahlerzeugungssystems zu bilden, wennHowever, some electron guns have electrodes whose openings are so small that it is not possible to mechanically through the openings align an inner mandrel. Such openings are usually optically aligned. In one Typical processes involve a number of other cooperating parts of an electron gun through an inner mandrel aligned and set to form a subassembly of the electron gun when diese Strahlerzeugungsteile öffnungen haben, die groß genug sind, um sie mechanisch auszurichten zu können. Eines dieser Teile ist ein Halterungsteil mit einer relativ großen öffnung. Ein davon unabhängiges Teil mit einer > kleinen öffnung wird dann auf dem Halterungsteil angebracht und zur Achse des Elekironenstrahlerceugungssystems optisch ausgerichtet Die optische Ausrichtung wird von Hand durch eine Person durchgeführt, die die öffnung durch ein Mikroskop sieht, wobeithese beam generating parts have openings that are large are enough to be able to align them mechanically. One of these parts is a mounting part with a relatively large opening. A separate part with a The small opening is then made on the mounting part and optically aligned with the axis of the electron beam generation system. The optical alignment is carried out by hand by a person who sees the opening through a microscope, with

ίο sie die öffnung in bezug auf die erwähnten öffnungen oder andere nähergelegene öffnungen zentriert und danach die Teile mit den kleinen Öffnungen durch Punktschweißen mit dem Halterungsteil fest verbindet Verschiedene Aufbauten für Elektronenstrahlerzeu-ίο the opening in relation to the openings mentioned or other closer openings centered and then the parts with the small openings through Spot welding firmly connects to the mounting part Various structures for electron beam generation

!·) gungssysteme sowie verschiedene Techniken für den Zusammenbau und die Ausrichtung sind beispielsweise in den folgenden Druckschriften angegeben: US-PS 2128 581. US-PS 35 00 520, US-PS 3510 926. Die optische Ausrichtung einer kleinen öffnung in einem! ·) Systems as well as various techniques for the Assembly and orientation are given, for example, in the following references: U.S. Patent 2,128,581. U.S. Patent 3,500,520; U.S. Patent 3,510,926 optical alignment of a small opening in one

.'u teilweise zusammengesetzten Strahlerzeugungssystem ist bei der Herstellung von Elektronenstrahlerzeugungssystemen ein zeitraubender und teurer Verfahrensschritt Bei einigen Bauweisen von Elektronenstrahlerzeugungssystemen verhindern dazwischenliegende.'u partially assembled beam generating system is a time consuming and expensive process step in the manufacture of electron guns. Some electron gun designs prevent intervening

-'"> 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 öffnung im Trägerteil, durch das der Ausrichtungsdorn- '"> electrodes that the microscope close to the little ones Openings can be brought up to make an optical alignment, whereby the Alignment becomes more difficult. In addition, there is the opening in the carrier part through which the alignment mandrel

)<> 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 dieser öffnung kommt zu der Schwierigkeit bei der optischen) <> goes through it, much larger and less accurate than that small opening, as the mandrel diameter must be large enough to create sufficient rigidity. The necessary large diameter of this opening adds to the difficulty with the optical one

i> Ausrichtung hinzu, da der Mittelpunkt dieser öffnung nicht so genau optisch festgelegt ist, wie der Mittelpunkt einer kleineren Öffnung.i> Add alignment as the center point of this opening is not optically determined as precisely as the center of a smaller opening.

Aus der GB-PS 1189 506 ist ein Verfahren zum Zusammenbau und zum Ausrichten von einer Elektro-From GB-PS 1189 506 is a method for Assembly and alignment of an electrical

·"» denanordnung in einer Elektronenröhre bekannt, bei der die Elektroden teleskopartig ineinander greifen und die Elektrodenteile dann zueinander durch Verschieben der teleskopartig ineinander greifenden Elektrodenteile in axialer Richtung justiert werden. Nach Justierung derThe arrangement in an electron tube is known at which the electrodes interlock telescopically and the electrode parts then move towards one another the telescopically interlocking electrode parts are adjusted in the axial direction. After adjusting the

-^ Elektrodenteile werden sie dann miteinander verschweißt, um eine Fixierung der eingestellten Lage zu erreichen.- ^ Electrode parts are then welded to one another in order to fix the set position reach.

Aus der US-PS 30 90 882 ist ein Elektronenstrahlerzeugungssystem bekannt, bei dem wenigstens einFrom US-PS 30 90 882 an electron gun is known in which at least one

w Elektrodenhalterungsteil über Stege an Haltestäben, beispielsweise Glasstäben, etwa durch Einschmelzen befestigt sind und bezüglich anderer Teile des Strahlerzeugungssystems und bezüglich der Systemachse mittels eines Paßsitzes mechanisch ausgerichtet sind.w Electrode holder part via bars on holding rods, For example, glass rods, for example, are attached by melting and with respect to other parts of the Beam generating system and are mechanically aligned with respect to the system axis by means of a snug fit.

" Ausgehend von den bekannten Verfahren zur Montage von Elektronenstrahlerzeugungssystemen und zur Ausrichtung der Elektroden liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das Elektronenstrahlerzeugungssystem auf"Based on the known methods for assembling electron guns and for aligning the electrodes, the invention is therefore based on the object of specifying a method with which the electron gun einfache Weise und mit geringem Zeitaufwand zusammengesetzt und optimal ausgerichtet werden kann, wenn auf Grund der konstruktiven Gegebenheiten eine mechanische Ausrichtung nicht möglich ist und eine optische Ausrichtung vorgesehen werden muß.can be assembled and optimally aligned in a simple manner and with little expenditure of time, if mechanical alignment is not possible due to the structural conditions and a optical alignment must be provided.

t>5 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemä-t> 5 This object is achieved according to the invention by the im characterizing part of claim 1 specified measures solved. Advantageous further developments of the

Ben Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.Ben measures are specified in the subclaims.

Auf Grund der Tatsache, daß sowohl eine mechanische, beispielsweise durch einen inneren Dorn durchgeführt Ausrichtung der mit großen öffnungen versehe- > nen Teile, als auch eine optische Ausrichtung der mit kleinen öffnungen versehenen Teiie durchgeführt wird, ist eine optimale und sehr einfache Ausrichtung möglich. Dadurch, daß eine Teilbaugruppe unabhängig von den anderen Teilen des Elektronenstrahlsystems, die durch Glasstäbe oder Glasperlen isoliert und räumlich festgelegt sind, optisch ausgerichtet werden, ist auch der optische Ausrichtvorgang mit dem Mikroskop einfacher, da das Mikroskop näher an die öffnungen herangebracht werden kann, so daß eine wesentlich sicherere und schnellere Ausrichtung möglich istDue to the fact that both a mechanical, for example, carried out by an inner mandrel alignment of the versehe with large openings-> n parts, as well as an optical alignment of the parts provided with small openings is carried out, an optimal and very simple alignment is possible. Because a sub-assembly is independent of the other parts of the electron beam system that are isolated and spatially by glass rods or glass beads are set, are optically aligned, the optical alignment process with the microscope is easier because the microscope is closer to the openings can be brought up, so that a much safer and faster alignment is possible

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawings, for example

F i g. 1 einen vergrößerten Querschnitt einer Bauweise des Elektronenstrahlerzeugungssystems,F i g. 1 is an enlarged cross section showing a structure of the electron gun;

F i g. 2 einen vergrößerten Querschnitt einer Teilanordnung der Vorrichtung von F i g. 1,F i g. FIG. 2 is an enlarged cross-section of a partial assembly of the device of FIG. 1,

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

F i g. 4 eine vergrößerte Aufsicht einer Elektrodenan-Ordnung der Vorrichtung von F i g. 1.F i g. 4 is an enlarged top view of an electrode assembly of the device of FIG. 1.

In F i g. 1 ist ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 10 für eine Vidikon-Farbfernsehaufnahmeröhre, dargestellt Das Strahlerzeugungssystem 10 weist einen Heizträger 12, eine Kathodenhalterung 14, eine jo Steuerelektrode 16, eine Beschleunigungselektrorfenanordnung 18 und eine Fokussierungselektrode 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 Beschleunigungselektrodenanordnung 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 Innendurchmesser von etwa 638 mm v> ausgebildet.In Fig. 1, an electron gun 10 for a vidicon color television pickup tube is shown. All parts mentioned are mechanically fixed to one another by two glass rods 22, the corresponding elements of the beam generation system being 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 an opening 24 made in the center with a diameter of approximately 0.77 mm. The acceleration electrode assembly 18 consists of a cup-shaped holder 26, a cup-shaped outer part 28 and a cup-shaped inner portion 30. The focusing electrode 20 is formed as a hollow cylinder having an inner diameter of about 638 mm v>.

Der äußere Becher 28 und der innere Becher 30 sind in F i g. 2 im vergrößerten Maßstab als Teilanordnung dargestellt F i g. 3 zeigt eine Aufsicht auf den äußeren Becher 28, der äußere Becher 28 ist aus 0,125 mm w dickem rostfreiem Stahlblech hergestellt und hat einen Außendurchmesser von etwa 6,25 mm ± 0,125 mm. Auf der Wand des äußeren Bechers 28 sind vier sich in der Längsrichtung erstreckende und in gleichmäßigem Abstand voneinander Schlitze 31 mit etwa C,64 mm S5 Breite angebracht, wodurch eine radiale Federwirkung der Wand erreicht wird. Weiterhin ist eine becherförmige Eintiefung oder Ausbuchtung 32 mit einer sehr genau hergestellten äußeren Obertläche vonThe outer cup 28 and the inner cup 30 are shown in FIG. 2 on an enlarged scale as a partial arrangement shown F i g. 3 shows a plan view of the outer cup 28, the outer cup 28 is made of 0.125 mm wide thick stainless steel sheet and has an outer diameter of approximately 6.25 mm ± 0.125 mm. on of the wall of the outer cup 28 are four longitudinally extending and in uniform Distance from one another slots 31 with about C, 64 mm S5 width attached, creating a radial spring effect the wall is reached. Furthermore, a cup-shaped indentation or bulge 32 with a is very precise manufactured outer surface of

2^4 mm ± 0,0127 mm vorgesehen, wobei die Ausbuch- bo tung 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 im2 ^ 4 mm ± 0.0127 mm, whereby the Ausbuch- bo device 32 has a central opening 34 of about 0.77 mm in diameter, the center of which is exactly on the The central axis is defined with respect to the outer surface of the bulge 32 The bottom of the The outer cup 28 thus has a shoulder portion 36 which is approximately 2.54 mm from the edge of the outer cup 28 away. The axis of the annular surface of the bulge 32 and the center of the opening 34 in the äußeren Becher sind innerhalb einer Toleranzgrenze von 0,0127 mm konzentrisch.outer cups are concentric within a tolerance limit of 0.0127 mm.

Der innere Becher 30 besteht aus 0,152 mm dickem rostfreien Stahl und hat einen Außendurchmesser von 5,2 mm ± 0,051 mm. Die Jnnentiefe ist etwa 1,25 mm. In Boden des inneren Bechers 30 ist eine öffnung 38 mit etwa 0,77 mm im Durchmesser axialsymmetrisch angeordnet Auf die Außenseite des Bodens des inneren Bechers 30 ist eine dünne, galvanisch hergestellte und mit einer öffnung 42 versehene Scheibe 40 mit einer Dicke von etwa 0,0382 mm durch Punktschweißung angebracht, wobei die öffnung 42 etwa 0,0382 mm dick ist und die kleinere öffnung 42 etwa 0,051 mm im Durchmesser aufweist Die kleinere 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 kleinere öffnung 42 bezüglich der öffnung 34 des äußeren Bechers ausgerichtet istThe inner cup 30 is made of 0.152 mm thick stainless steel and has an outside diameter of 5.2 mm ± 0.051 mm. The inside depth is about 1.25 mm. There is an opening 38 in the bottom of the inner cup 30 about 0.77 mm in diameter axially symmetrically arranged on the outside of the bottom of the inner Cup 30 is a thin, electroplated and provided with an opening 42 disc 40 with a Thickness of about 0.0382 mm attached by spot welding, the opening 42 being about 0.0382 mm thick and the smaller opening 42 is approximately 0.051 mm in diameter. The smaller opening 42 is over of the large opening 38 at the bottom of the inner cup 30 centered. The inner cup 30 is on the Shoulder part 36 of the outer cup 28 is attached in the correct position by spot welding, the smaller one opening 42 is aligned with respect to opening 34 of the outer cup

Fig.4 zeigt eine Aufsicht des Halterungsbechers 26, der mit einer dreieckigen Führungsöffnung 44 in der Bodenwand 45 des Bechers versehen ist Die inneren Ränder 47 der Führungsöffnung 44 bilden eine halternde Oberfläche, die weniger a!s 1,25 mm 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.4 shows a top view of the holding cup 26, which is provided with a triangular guide opening 44 in the bottom wall 45 of the cup The inner Edges 47 of the guide opening 44 form a supporting surface that is less than 1.25 mm from the The center of the opening 44 is removed. These surfaces are rounded in such a way that after the insertion of the Bulge 32 in opening 44 bend surface 47 slightly outward and bulge 32 grab, whereby the bulge 32 is held in alignment with the center of the opening 44.

Um die Strahlerzeugungsanordnung zusammenzusetzen, werden der Heizkörperträger 12, die Kathodenhalterung 14, die Steuerelektrode 16, von der Beschleunigungselektrodenanordnung 18 nur der Halterungsbecher 26, und die Fokussierungselektrode 20 mittels eines inneren Domes auf der Achse des Strahlerzeugungssystems 10 mechanisch ausgerichtet. Dadurch wird der Mittelpunkt der Führungsöffnung 44 am Buden des Halterungsbechers 26 zur Achse des Strahierzeugungssystems ausgerichtet und legt die Bodenwand 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.In order to assemble the beam generating arrangement, the radiator support 12, the cathode holder 14, the control electrode 16, of the acceleration electrode arrangement 18 only the holding cup 26, and the focusing electrode 20 by means of a inner dome mechanically aligned on the axis of the beam generation system 10. This will make the The center of the guide opening 44 on the base of the mounting cup 26 is aligned with the axis of the radiation generation system and places the bottom wall 45 of the Cup 26 is fixed perpendicular to the system axis. The glass rods or insulation beads 22 are then in In the molten state attached to the webs 13, each opposite from the electrodes stick out and hold the electrodes exactly in this orientation after they have cooled down.

Der äußere und innere Becher 28 und 30 werden unabhängig von den anderen Teilen des Strahlerzeugungssystems 10 durch das Zentrieren des Fadenkreuzes eines Mikroskops 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 Mikroskops 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 Schulter- ;':il 36 des äußeren Bechers 28 angebracht, wodurch eine vorausgerichtete Teilanordnung wie in Fig.2 erzeugt wird. Die Ausbuchtung 32 der vorausgerichteten Lochbecheranordnung wird in die Führungsöffnung 44 eingedrückt, die durch die Halteflächen 47 desThe outer and inner cups 28 and 30 are made independent of the other parts of the beam generation system 10 by centering the crosshairs of a microscope on the center point of the opening 34 of the outer cup optically pre-aligned. The crosshairs and the cup 28 are in this position held while the inner cup 30 is inserted into the outer cup 28 so that it is on the Inner surface of the shoulder part 36 is seated. The inner cup 30 is then moved over the shoulder portion 36 to to align the opening 42 with the crosshairs of the microscope. Be that way the center points of the openings 34 and 42 on the center axis of the precisely formed outer surface the indentation 32 aligned. The inner cup 30 is then spot welded on the shoulder ; ': il 36 of the outer cup 28 attached, whereby a pre-aligned sub-arrangement as in Fig.2 is generated. The bulge 32 of the pre-aligned Perforated cup assembly is pressed into the guide opening 44, which is through the holding surfaces 47 of the

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 Slrahlerzeugungssystems 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. Retaining cup 26 of the beam generation system is formed until shoulder 36 is firmly on the inner surface the bottom wall 45 of the holding cup 26 rests. The openings 34 and 42 are thereby on the axis of the beam generation system 10 mechanically aligned. The wall of the outer cup 28 is with the Inner wall of the holder cup 26 connected by spot welding to prevent the Alignment is lost due to the influence of heat during operation of the jet generation system 10.

Während das Trägerteil 26 ein runder Becher mit einer dreieckigen Führungs-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 angeordneten 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.While the carrier part 26 is a round cup with a triangular guide opening 44 on it If the bottom is, numerous other configurations can also be suitable to provide a Mechanically align the subassembly. In practice, the support part 26 can also be round, with an im Center arranged opening, since such a shape can be easily aligned by an inner mandrel. It is also advantageous to use the inner bottom surface 45 of the holding cup 26 to define the opening plane to use. For this purpose, however, the inner cup wall or other parts of the Bracket part 26 are used when these parts of the bracket part are precisely manufactured.

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 Halterungsteiles 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 to the central axis of the indentation 32 is formed. The part of the bracket part 26, which mechanically determines the orientation of the cup 28, is the flat bottom portion 45 of the holding cup 26 including the mounting surface 47 of the opening 44, which the opening 42 of the cup 28 on the Axis of the beam generating system centered. The flat part 45 of the bottom wall defines the orientation of the Opening 42 fixed perpendicular to the axis of the beam generation system.

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 abfallen 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 Ausführungsform 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 40The arrangement 18 can also contain more than one opening, which is connected to the indentation part 32 in the is aligned in the manner described. While the electron arrangement described above especially for electron beam generating systems with openings too small to be mechanically aligned by an internal mandrel is it goes without saying 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 if the openings of larger to smaller diameters and then again from smaller to larger diameters increase. With such arrangements it would be like this has been described, a pre-aligned hole electrode assembly have advantages. Of course it can Method for aligning openings for all beam generating systems used, how large the Number of electrodes is also a special feature of the embodiment of the invention described above allows for improved cooling of the inner perforated cup 30, thereby reducing the operation of the beam generating system becomes possible with relatively high jet currents. The leaflet disk 40 with the opening 42 is firmly between the shoulder part of the outer perforated cup 28 and the bottom of the inner perforated cup 30 over most of the surface of the leaflet 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 Beschleunigungselektrodenanordnung in einem guten thermischen Kontakt mit dem Blättchen steht und auf diese Weise eine relativ gute Kühlung ermöglicht.attached away. The bottom of the cup 20 extends almost to the edge of the opening 42. On this Indeed, the beam electrons striking the leaf do not cause an exceptionally high level local heating, since the whole accelerating electrode arrangement is in good thermal contact with the leaflet and in this way enables relatively good cooling.

Ein weiterer Vorteil 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 Bechers 30 liegt. Das Blättchen wird dann in dieser Lage mit dem Boden des inneren Lochbechers durch Punktschweißung verbunden. A further advantage of the invention can be seen in the fact that the round leaf disc provided with an opening 40 made of metal electroplated with relatively very precise dimensions at relatively low cost can be produced. The outer diameter of the round leaflet part 40 can be right in this way be matched exactly to the outer diameter of the inner perforated cup 30. The inner perforated cup can be brought with the upper part down in a precisely matched cylinder and the with A perforated metal leaf washer can simply be inserted into the cylinder on the inner one Perforated cups are dropped, whereby the opening 42 in the leaflet 40 inevitably concentric with it the opening 38 in the bottom of the cup 30 is located. The leaflet is then in this position with the bottom of the inner perforated cup connected by spot welding.

Während die öffnung 44 des Halterungsbechers 26 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 iagemäßig festliegt. Es können verschiedene Möglichkeiten für einen Festsitz in einer Metallblechöffnung hierfür verwendet werden. Es ist ein wichtiges Merkmal der dreieckigen öffnung 44 des Elektrodenhalterungsbechers 26, 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 Blattfederteiles ist etwa gleich einer Konstanten mal der tangentialen Entfernung, mit 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 Zentierung 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 Dreiecksseiten für unterschiedliche Größen des Dreiecks kompensiert werden, wobei die Einbuchtung dennoch genau zentriert wird. Während ein Dreieck als besonders geeignete Gestalt für die Führungsöffnung anzusehen ist, wurden andere Polgon-Formen ähnliche Vorteile zeigen.While the opening 44 of the holding cup 26 is triangular, other openings can also be used will. For example, the opening can be a rounding, at the resilient points somewhat from the edge to the The center point inwards, the springs bending outwards when the indentation of the outer one Perforated cup is used, whereby this outer perforated cup is fixed iagemäßig. It can be different Possibilities for a tight fit in a sheet metal opening can be used for this. It is a important feature of the triangular opening 44 of the electrode holder cup 26 that the force to Outward bending of the wall parts when the indentation is pressed into the guide opening 44 is more of one corresponds to a higher exponential function than a linear function, which is usually present in leaf springs is The force to bend a conventional tongue-shaped leaf spring part is roughly equal to a constant times the tangential distance with which the tongue end is deflected. For bending back the triangular wall parts, on the other hand, a force is required that increases very quickly, namely with a Function that has an exponent that is greater than 1 For this reason, the centering is the Indentation with the triangular shape of the opening more precisely than in an arrangement with leaf springs be used. The beneficial aspects of a tight fit of the indentation in the opening is that that the opening must not be machined with very great accuracy, since the bending Triangle sides are compensated for different sizes of the triangle, with the indentation is still exactly centered. While a triangle is a particularly suitable shape for the guide opening seen, other polgon shapes became similar Show advantages.

Da die Öffnung 34 des äußeren Bechers mit dei öffnung 42 des inneren Bechers unabhängig von den damit verbundenen Teilen des Elektronenstrahlerzeugungssystems ausgerichtet ist, ist die Größe der öffnung im äußeren Becher 34 mechanisch relativ unwichtig. Ej braucht kein Dorn durch diese Öffnung hindurchzuge-Since the opening 34 of the outer cup with dei opening 42 of the inner cup independent of the associated parts of the electron gun is aligned is the size of the opening mechanically relatively unimportant in the outer cup 34. Ej does not need to pass a mandrel through this opening.

hen und die optische Ausrichtung der öffnung 32 des inneren Bechers muß nicht notwendig vernommen 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 Elektronenstrahlerzeugungssysteme kann es wünschenswert sein, daß der Durchmesser der öffnung 34 des äußeren Bechers kleiner oder in der gleichen Größenanordnung wie der Durchmesser der öffnung 42 des inneren Bechers ist.hen and the optical alignment of the opening 32 of the inner cup need not necessarily be heard that the opening 42 of the inner cup can be seen through the opening 34 of the outer cup Rather, the alignment can be made in another suitable manner. For some In electron gun systems, it may be desirable that the diameter of the opening 34 of the outer cup smaller than or in the same size arrangement as the diameter of the opening 42 of the inner cup is.

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 Blättchenöffnung 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 istThe metal sheet 40 provided with an opening is on the bottom of the inner perforated cup 30 appropriate. The opening of the inner cup is the opening 42 in the metal sheet. The opening 38 in the The bottom of the inner perforated cup is spaced around the opening 32 of the leaflet. It goes without saying also possible that the inner perforated cup 30 is simply a part, the effective opening instead is arranged in a separate metal plate in the middle of the base

Das beschriebene Verfahren für die Montage einesThe procedure described for assembling a

Elektronenstrahlerzeugungssystems 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 Elektronensystemanordnungen, die mit diesen Bechern zusammenwirken. Die Ausrichtung wird auf diese Weise dadurch vereinfacht, daß das Mikroskop bei der optischen Ausrichtung näher an 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 Röhrenhalterung das gleiche Zusammensetzverfahren mit den anderen Sysiernleiien 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.Electron guns have a number of different advantages. One advantage is that it is possible to use the opening 34 of the outer cup and the opening 42 of the inner cup as a sub-assembly to align optically, independently of others and spatially isolated by glass rods or glass beads defined electron system arrangements that interact with these cups. The alignment will This is simplified in that the microscope is closer to the openings during the optical alignment can be brought up so that the optical alignment can be carried out much faster can. Another advantage is that the cathode, the heater assembly and the tube holder the same compounding procedure can be compounded with the other systems while in other alignment techniques, they are often assembled separately from and after the electrode alignment had to be checked, the openings being checked from the cathode side of the beam generating system became.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zum Zusammenbauen und Justieren eines Elektronenstrahlerzeugungssystems, bei dem der Mittelpunkt einer Öffnung in einem Halterungsteil auf eine Achse des Systems zusammen mit anderen Teilen ausgerichtet und das Halterungsteil in Bezug auf diese anderen Teile in seiner Lage festgelegt wird, und bei dem in das Halterungsteil ein mit einer kleineren Öffnung als der im Halterungsteil versehener Elektrodenteil eingesetzt wird, wobei die äußere Form des Elektrodenteils an die innere Form des Halterungsteils so angepaßt ist, daß der Mittelpunkt der kleineren Öffnung in dem Elektrodenteil auf Grund des festen, mechanischen Kontaktes der ineinander passenden Teile ebenfalls auf die Achse des Elektronenstrahlerzeugersystems ausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenteil nach dem Zusammenbauen und justieren der übrigen Teile des Systems eingesetzt wird und daß vor dem Einsetzen des Elektrodenteils die kleinere Öffnung, die in einem getrennt ausgebildeten Bauteil vorgesehen ist, optisch auf die Mittelachse des Elektrodenteils ausgerichtet und danach in ihm festgelegt wird.1. A method of assembling and adjusting an electron gun, in which the center of an opening in a holder part is aligned with an axis of the system together with other parts and the holder part is fixed in position with respect to these other parts, and in which in the holder part an electrode part provided with a smaller opening than the one in the holder part is used, the outer shape of the electrode part being adapted to the inner shape of the holder part so that the center of the smaller opening in the electrode part is due to the firm, mechanical contact of the nested parts is also aligned on the axis of the electron gun system, characterized in that the electrode part is inserted after the assembly and adjustment of the remaining parts of the system and that before the insertion of the electrode part, the smaller opening, which is made in a separately formed component vo is seen, optically aligned with the central axis of the electrode part and then set in it.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere öffnung im Elektrodenteil in einem Metallplättchen ausgebildet ist, daß das Metallplättchen in den Elektrodenteil verschiebbar eingelegt wird und daß die kleinere Öffnung auf die Mittelachse des Elektrodenteils optisch ausgerichtet und das Metallplättchen dann mit dem Elektrodenteil fest verbunden wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the smaller opening in the electrode part is formed in a metal plate that the metal plate is displaceable in the electrode part is inserted and that the smaller opening is optically aligned with the central axis of the electrode part and the metal plate is then firmly connected to the electrode part.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Halterungsteil in Form eines Polygonzuges ausgebildet ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the opening in the holder part is designed in the form of a polygon.