DE2432592A1 - Dielektrische abstuetzung fuer eine ablenkeinrichtung in einer elektronischen abtastanordnung wie einer kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

Tektronix, Inc.

Beaverton, Oregon, V. St. A.

Dielektrische Abstützung für eine Ablenkeinrichtung in einer elektronischen Abtastanord- ' nung wie einer Kathodenstrahlröhre

Die vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische Abstützung für eine Ablenkeinrichtung in einer elektronischen Abtastanordnung wie einer Kathodenstrahlröhre.

Elektronische Abtasteinrichtungen o.dgl. arbeiten üblicherweise mit Verzogerungsleitungsanordnungen, die eine Mehrzahl Schaltelemente aufweisen, wie das allgemein bekannt ist. Solche Ablenkeinrichtungen werden verwendet, um den Hauptelektronenstrahl abzulenken anstatt ihn wie in Wanderwellenröhren zu bündeln. Die Verwendung solcher Einrichtungen erfordert Abstützmittel. Bisher wurden als solche Abstützmittel Metallstifte, Streifen oder Stäbe verwendet, die mit ihrer Achse parallel zur Strahlachse ausgerichtet waren. Solche Abstützmittel machen den Aufbau wegen der Erzeugung stark örtlich konzentrierter Schwankungen der Ablenkaufbau- Impedanz in Nachbarschaft der Abstützung, infolge Erhöhung der Vorwärtskopplung des Ablenksignals in "Abwärtsrichtung" über den Ablenkaufbau mittels erhöhter Zwischenkapazität sowie allgemein infolge Strahlung von den Metallabstützungen, die bei Frequenzen von etwa .1 GHz oder mehr dazu neigen, als Antenne zu wirken, weniger attraktiv. Eine Möglichkeit, die mit Metall- oder Strei-

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fen-Stützelementen verbundenen Nachteile zu überwinden, besteht darin, die Abstützelemente im Vergleich zum Ablenkaufbau genügend klein zu machen. Das bringt jedoch mechanische Beschränkungen bei der Herstellung mit sich. Nach einer weiteren Möglichkeit kann der Ablenkaufbau abgestützt werden, indem Abstützungen verwendet werden, die bei der Fertigung vorabgestimmt werden, um so über ein bestimmtes Frequenzband für eine konstante Impedanz des Ablenkaufbaus zu sorgen. Diese Möglichkeit gestattet kein Arbeiten über ein breites Frequenzband und kann im übrigen Beschränkungen in herstellungstechnischer Hinsicht haben.

Nach dem Stand der Technik sind auch schon dielektrische Abstützeinrichtungen verwendet worden. Eine entsprechende in der US-PS 2.828.440 beschriebene Möglichkeit sieht einen herkömmlichen langgestreckten Metall-Spiralaufbau vor, der mittels in Längsrichtung verlaufender, um den Spiralaufbau herum angeordneter dielektrischer Stäbe abgestützt ist. Durch diese Möglichkeit wird jedoch die Bandbreite einer entsprechend ausgestalteten Wanderwellenröhre begrenzt, indem die dielektrischen Stützelemente als Faktor zur Begrenzung einer solchen Bandbreite verwendet werden. Eine zweite Möglichkeit, die mit einer dielektrischen Abstützung arbeitet, jedoch für eine Wanderwellenröhre vorgesehen ist, wird in der US-PS 3.551.729 beschrieben. In dieser Patentschrift wird ein Spiralaufbau durch mehrere dielektrische Abstützungen gehalten, die parallel zur Spiralachse verlaufen und den Spiralaufbau berühren. Diese Möglichkeit ist insofern beschränkt, als dort nur parallele Abstützmittel verwendet werden können, wobei es sich im übrigen auch nicht um einen Ablenkaufbau handelt.Andere Ausführungen von Abstützmitteln sind in den US-PSen 3.504.222, 3.52 7,9 76

jeweils und 3.670.196 beschrieben. Diese Abstützmittel sind jedoch'ähnlich denjenigen nach den zuvor erläuterten US-PSen und werden daher ' nicht weiter untersucht.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine verbesserte Möglichkeit der Verwendung dielektrischer Abstützmittel für Elektronen-

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strahl-Ablenkanordnungen elektronischer Abtasteinrichtungen zu schaffen, die insbesondere eine Mehrzahl solcher Abstützungen aufweisen, so daß auch ein verbesserter Ablenkaufbau für eine elektronische Wiedergabeeinrichtung mit elektronischen Abstützelementen bei minimalen Kosten erhalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine dielektrische Abstützanordnung erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Aufbau nicht-leitender, im Verhältnis zueinander paralleler Elemente, die an ihrem einen Ende einen massiven Körper haben und an ihrem anderen Ende einen Kammaufbau mit sich davon erstreckenden Zähnen bilden, sowie durch einen Aufbau/eine spiral- oder mäanderförmige Ablenkeinrichtung bildenden, mit den Zähnen der nicht-leitenden parallelen Elemente verbundenen leitenden Elementen.

Ablenk-Abstutζanordnungen mit Abstützelementen aus dielektrischem Material verringern die meisten Nachteile nach dem vorerwähnten Stand der Technik auf ein Minimum, da dadurch weder in starkem Maße örtlich konzentrierte Schwankungen der Impedanz hervorgerufen werden oder die Vorwärtskopplung erheblich längs des Aufbaus erhöht wird noch in nennenswertem Maße eine Strahlung hervorgerufen wird. Diese Faktoren neigen dazu, die Bandbreite der Ablenkanordnungen gegenüber herkömmlichen Befestigungsverfahren beträchtlich zu erweitern.

Die Erfindung v/ird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1. einen massiven Kamm aus dielektrischen Abstützelementen;

Fig. 2 eine gesonderte dielektrische Abstützeinrichtung, die an zur Halterung dieser Ali stütz einrichtung dienenden

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Glasstäben befestigt ist;
Fig. 3 eine massive dielektrische Abstützeinrichtung;

Fig. 4 eine dielektrische Abstützeinrichtung, bei der von verschiedenen Kombinationen nach Fig. 1-3 Gebrauch gemacht wird; und

Fig. 5 ein Ablenksystem nach der vorliegenden Erfindung.

Im einzelnen läßt die Zeichnung, insbesondere Fig. 1, einen massiven Stützkamm 1 mit dielektrischen Abstützelementen erkennen. Die einzelnen Stützelemente 2 bestehen aus dielektrischem Material und sind Bestandteil des massiven Stützkamms. Ein Ablenkaufbau 3ι der wie mit Fig. 1 angedeutet spiral- oder mäanderförmig ausgestaltet sein kann, ist an der Ablenk-Stutzanordnung in bekannter Weise durch Hartlöten, Kitten mittels Epoxyharz bzw. eines anderen geeigneten " Klebemittels ", Elektroplattierung o.dgl. befestigt. Es sei darauf hingewiesen, daß das obige Befestigungsverfahren nicht auf außenseitig abgestützte Anordnungen beschränkt ist, d.h., die dielektrischen Abstützungen können auch an das Innere eines spiralförmigen Ablenkaufbaus angeschlossen sein, wie das weiter unten erläutert wird. Da die dielektrischen Abstützelemente eine ausreichend niedrige Dielektrizitätskonstante aufweisen, führen sie zu keinen in starkem Maße örtlich konzentrierten Schwankungen der Impedanz, au keiner beträchtlichen Erhöhung der Vorwärtskopplung in "Abwärtsrichtung" längs des Aufbaus bzw. zu einer nennenswerten Strahlung. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung, das sich aus der Zeichnung entsprechend Fig.1 entnehmen läßt, ist die Flexibilität hinsichtlich des geometrischen Aufbaus der externen oder äußeren Masseebene 4, die auf der Rückseite des spiralförmigen Ablenkaufbaus 3 angeordnet ist, so daß ein Elektronenstrahl 5 zwischen dem spiralförmigen Ablenkauf-

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bau und der Masseebene verläuft.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dielektrische Abstützungen 6 sind mit ihren einen Enden in einen Glasstab 7 eingebettet und an ihren gegenüberliegenden Enden mit einem Ablenkaufbau 8 verbunden, wie das oben besehrieben wurde. Hier wird wiederum ein Elektronenstrahl 9 zwischen einer Masseebene 10 und dem Ablenkaufbau 8 abgelenkt. Ein solcher Aufbau ermöglicht es, den Ablenkaufbau 8 in der gewünschten Weise zu haltern, d.h., es ia£. nicht notwendig, jede Windung des Ablenkaufbaus mit einer gesonderten dielektrischen Abstützung zu verbinden.

Eine weitere Möglichkeit der Abstützung eines Ablenkaufbaus zeigt Fig. 3 . Mit einer massiven Leiste 11 aus dielektrischem Material ist ein Ablenkaufbau 12 verbunden. Wie bei den vorhergehenden beiden Figuren wird zwischen dem Ablenkaufbau 12 und einer Masseebene 14 ein Elektronenstrahl 13 abgelenkt.

Fig. 4 zeigt verschiedene bereits in Verbindung mit Fig. 1-3 beschriebene Möglichkeiten zur Bildung eines Ablenkaufbaus nach der Erfindung. Mit diesen Möglichkeiten lassen sich einendige oder abgeglichene Ablenkanordnungen bilden. In den einzelnen gezeigten Endansichten wurden die dielektrischen Abstützungen jeweils mit dem Bezugszeichen 15 versehen, während der Ablenkaufbau, der Elektronenstrahl und die Masseebene(n) mit den Bezugszeichen 16, 17 bzw. 18 versehen wurden.

Fig. 5 zeigt einen vollständigen Ablenkaufbau nach der Erfindung. Grundsätzlich sind zwei spiralförmige Verzögerungsleitungen mit ebenen Flächen unter Verwendung der vorstehend erwähnten Möglichkeiten zu einem abgeglichenen Ablenksystem zusammengesetzt. Das Ablenkfeld erscheint in dem Zwischenraum zwischen den Spiralkörpern, die eo konturiert sind, daß sie die

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erforderliche Empfindlichkeit und Abtastung ergeben. Die Impedanz einer solchen Leitung läßt sich so einstellen, daß sie an den in Verbindung mit dem Aufbau verwendeten Ablenkverstärker angepaßt ist.

In Glasstäbe 20 und 21 sind dielektrische Abstützungen 19 eingebettet. Die anderen Enden dieser Abstützungen sind mit den abgestimmten und in gleicher Weise spiralförmig gewundenen Ablenkaufbauten 22 und 23 verbunden. Der Ablenkaufbau wird dann zwischen die Deflektor-Endabstützungen 24 und 25 gebracht. Diese Endabstützungen können entsprechend bekannten Verfahren mit den Glasstäben 20 und 21 verbunden werden und geeignete öffnungen aufweisen, um in bekannter Weise den Elektronenstrahl 26 aufzunehmen bzw. abzugeben.

Wie weiter in Fig. 5 ersichtlich, ist jede Windung der spiralförmigen Ablenkaufbauten 22 und 23 an einem Punkt 27 abgestützt, der nahe der Elektronenstrahlbahn auf der Rückseite des Ablenkaufbaus dem Elektronenstrahl zugewandt ist.Da Teile des spiralförmigen Aufbaus, die das Ablenkfeld bilden, abgestützt sind, ist die mechanische Genauigkeit des aktiven Teils des Ablenkaufbaus bzw. des Deflektor* gewährleistet. Somit können die aktiven Ablenkbereiche des spiralförmigen Aufbaus so angeordnet werden, daß eine verzerrungsfreie Ablenkung erzielt wird, wenn der Ablenkäufbau beispielsweise in einer Kathodenstrahlröhre hoher Qualität eingesetzt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß für den Fall, daß der Aufbau des spiralförmigen Leiters nicht ausreicht, um den dielektrischen Abstützaufbau in angemessener Weise gegenüber dem Elektronenstrahl abzuschirmen, der Abstützaufbau schwach leitend gemacht werden kann, um Streu-Ladungen abzuleiten.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen der Erfindung

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möglich sind^ ohne daß dadurch ihr Rahmen verlassen würde. So braucht beispielsweise der spiralförmige Aufbau keine ebenen Flächen zu haben, jedoch werden solche Flächen üblicherweise für Ablenkanordnungen vorgesehen, wie sie für die Ablenkung eines Elektronenstrahls Verwendung finden.

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE :

   Dielektrische Abstützanordnung, gekennzeichnet durch einen Aufbau nicht-leitender, im Verhältnis zueinander paralleler Elemente, die an ihrem einen Ende einen massiven Körper haben und an ihrem anderen Ende einen Kammaufbau mit sich davon erstreckenden Zähnen bilden, sowie durch einen Aufbau aus eine spiral- oder mäanderförmige Ablenkeinrichtung bildenden, mit den Zähnen der nicht-leitenden parallelen Elemente verbundenen leitenden Elemente.

   Abstutζanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-leitenden parallelen Elemente dielektrische Elemente sind.

   Dielektrische Abstützanordnung, gekennzeichnet durch einen langgestreckten nicht-leitenden Körper, durch einen Aufbau nicht-leitender paralleler Elemente, die mit ihren einen Enden innerhalb des langgestreckten Körpers abgestützt sind und mit ihren anderen Enden einen Kammaufbau mit sich davon erstreckenden Zähnen bilden, sowie durch einen Aufbau aus eine spiral- oder mäanderförmige Ablenkeinrichtung bildenden, mit den Zähnen der nicht-leitenden parallelen Elemente verbundenen leitenden Elementen.

   4. Abstützanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß der langgestreckte nicht-leitende Körper ein Glasstab ist.

   5. Abstützanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau aus nicht-leitenden parallelen Elementen dielektrische Elemente aufweist.

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   6. Abstützanordnung, gekennzeichnet durch ein massives nichtleitendes Element sowie eine Anordnung aus leitenden Elementen, die eine spiralförmige, an das nicht-leitende Element angeschlossene Anordnung bilden, sowie dadurch, daß der Aufbau leitender Elemente unter Bildung einer starren Abstützung der einzelnen leitenden Elemente einmal pro Windung der spiralförmigen Ablenkeinrichtung mit dem nicht-leitenden Element verbunden ist.

   7. Abstützanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-leitende Element als dielektrisches Element ausgebildet ist.

   8. Ablenkaufbau mit dielektrischen Abstützungen für eine elektronische Abtasteinrichtung, gekennzeichnet durch langgestreckte, im Verhältnis zueinander parallele nicht-leitende Körper, eine Mehrzahl Anordnungen nicht-leitender, im Verhältnis zueinander paralleler Körper, deren eines Ende an den langgestreckten Körpern befestigt ist, eine Mehrzahl Anordnungen leitender Elemente, die mit der Anordnung paralleler nicht-leitender Elemente verbunden sind, eine erste Abstutzungsanordnung zur Abstützung der langgestreckten Elemente sowie eine zweite Abstützanordnung zur Abstützung der langgestreckten Elemente.

   9. Ablenkaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten parallelen nicht-leitenden Elemente Glasstäbe sind.

   10. Ablenkaufbau nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-leitenden, im Verhältnis zueinander parallelen Elemente als dielektrische Elemente ausgebildet sind.

   11. Ablenkaufbau nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Elemente -,oiralförmig verlau-

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   10
   fende Elemente mit ebenen Flächen bilden.

   12. Spiralförmige Elemente nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Fläche eines solchen Elements der ebenen Fläche eines anderen solchen Elements zugewandt ist.

   13. Ablenkaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen nicht-leitenden Elemente die Mehrzahl Anordnungen leitender Elemente so positionieren, daß die Ablenkung verzerrungsfrei erfolgt.

   14. Ablenkaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Abstützeinrichtung Metal le !entente enthalten, die mit Öffnungen für die Aufnahme bzw. die Abgabe eines Elektronenstrahls versehen sind.

   15. Ablenkaufbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für die Aufnahme des Elektronenstrahls als kreisförmige Ausnehmung in dem Metallelement ausgebildet ist.

   16. Ablenkaufbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für die Abgabe des Elektronenstrahls als langgestreckte kreisförmige Öffnung in dem Metallelement ausgebildet ist.

   17. Elektronische Abtasteinrichtung mit evakuiertem Kolben,an dessen einem Ende sich ein Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer elektronenemibtierenden Kathode befindet, sowie einer am anderen Ende des Kolbens angeordneten Elektronenauffangeinrichtung, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und der Elektronenauffangeinrichtung angeordneten Ablenkaufbau, der spiralförmig geführte Leiter aufweist, die in dem Kolben durch dielektri-

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   sehe Stützelemente abgestützt sind, die den spiralförmigen Leiter in einer Lage neben dem von dem Elektronenstrahler zeugungssystern projizierten Elektronenstrahl halten.

   18. Abtasteinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenauffangeinrichtung als Kathodenstrahlröhren-Target ausgebildet ist.

   19. Abtasteinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die dielektrischen Elemente abgestützte spiralförmige Leiter eine Mehrzahl langgestreckter, im Verhältnis zueinander paralleler nicht-leitender Elemente, eine Mehrzahl Anordnungen nicht-leitender, im Verhältnis zueinander paralleler Elemente, die mit ihren einen Enden an die langgestreckten parallelen Elemente angeschlossen sind, eine Mehrzahl Anordnungen leitender Elemente, die mit den anderen Enden der Anordnung nicht-leitender Elemente verbunden sind, sowie eine Stützanordnung zum Abstützen der langgestreckten, im Verhältnis zueinander parallelen, nicht-leitenden. Elemente in starrer Ausrichtung in dem evakuierten Kolben aufweist.

   KN/e 3

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