DE2541886C2

DE2541886C2 - Elektronenstrahlerzeugungsanordnung mit mindestens einer Elektronenkanoneneinheit

Info

Publication number: DE2541886C2
Application number: DE19752541886
Authority: DE
Inventors: Fumiyuki Kawasaki Sato; Masanori Yokohama Shinpo; Yukio Hiratsuka Kanagawa Takanashi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE2541886A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlerzeugun£i<.nürdnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Elektronenstrahlerzeugungsanordnung ist aus der DE-OS 15 64 462 bekannt. Bei dieser bekannten Konstruktion ist der innere Kaihodenzylinder über eine Anzahl dünnwandiger Tragbänder mit dem äußeren Kathoüenzylinder verbunden, um den Kathoden-Steuerelektrodenabstand unabhängig von Schwankungen der Temperatur zu halten bzw. um die Verschiebung der Emissionsfläche in bezug auf die Steuerelektrode möglichst gering zu halten. Der äußere Kathodenzylinder wird innerhalb einer kappenähnlichen Steuerelektrode mittels eines isolierenden zylindrischen Ringes unterstützt. Da die Kathodenanordnung innerhalb der kappenähnlichen Steuerelektrode angeordnet ist. kann jedoch die Wärme der Kathodenanordnung nicht wirksam abgeführt werden, insbesondere wenn eine relativ große Energiezufuhr an der Anordnung gewünscht wird, un dadt. rh in kurzer Zeit die erforderliche Betriebstemperatur zu erreichen. Bei dieser bekannten Konstruktion wird ferner die thermische Expansion durch Anpassung desjenigen Winkels ausgeglichen, unter welchem die Tragbänder befestigt sind. Ein solcher Ausgleich ist jedoch an eine bestimmte Kathodenanordnung gebunden. Ein Ausgleich der thermischen Ausdehnung der Kathodenanordnung wird auch dadurch verhindert, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient des genannten Isolationsringes sehr verschieden ist von demjenigen der Kathodenelektrode, welche aus Metall besteht.

Bei einer aus der US-PS 32 65 920 bekannten Kathodenanordnung ist ein Kathodenzylinder fast vollständig durch einen, ein Strahlungsschild bildenden Zylinder umgeben, so daß verhindert wird, daß die Wärme von dem Kathodenzylinder entweichen kann. Durch den Strahlungsschild-Zylinder sollen Wärmeverluste minimal gehalten werden, so daß die Kathode auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur aufgeheizt werden kann und diese Betriebstemperatur dann mit geringem Energieaufwand aufrechterhalten werden kann. Da jedoch mit geringer Energie gearbeitet wird, gelangt die Kathode erst sehr langsam auf die erforderliche Betriebstemperatur.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Elektronenstrahlerzeugungsanordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sich Kathoden-Gitterabstand unter dem Einfluß von Temperatunchwankungen nur sehr schwer ändern kann, dabei

jedoch trotzdem ein einfaches und schnelles Montieren der Kathodenanordnung gewährleistet wird.

Ausgehend von der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch die Verwendung der schräg bzw. konisch verlaufenden Tragbänder zum einen und die Verwendung der speziellen Halterungsteile und Anordnung der Befestigungspunkte bzw. Stützwellen der jeweilgen Teile wird die Größenänderung der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung aufgrund von thermischen Einflüssen herabgesetzt bzw. wird die Größenänderung des Kathodenhalters durch die Größenänderung des äußeren Kathodenzylinders kompensiert Bei der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach der Erfindung wird die die optimale Betriebstemperatur übersteigende Wärme wirksam abgeführt so daß die Kathode sehr schnell auf die optimale Betriebstemperatur aufgeheizt werden kann, und dann diese optimal·; Betriebstemperatur beibehält

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfünrungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Elektronenkanoneneinheit

Fig.2 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Kathodenanordnung,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung einer Kathodenanordnung der seitlichen Elektronenkanoneneinheiten.

F i g. 5 eine F i g. 4 ähnelnde Darstellung einer Kathodenanordnung der mittleren Elektronenkanoneneinheit

F i g. 6 ein*· graphische Darstellung des zunehmenden Prozentsatzes des Anodenstromes in Abhängigkeit von der Zeit nach Aktivierung des Heizelements,

F i g. 7 eine graphische Darstellung der Änderung der Gittereinsatzspannung \coEc2\ gegenüber der Änderung des Heizelementspannung Et,

F i g. 8 einen Schnitt durch die Hilterungskonstruktion einer Kathodenanordnung gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Halterungsteils für die Kathodenanordnung der seitlichen Elektronenkanoneneinheiten und

F i g. 11 eine perspektivische Darstellung eines Halterungsteils für die Kathodenanordnung der mittleren Elektronenkanoneneinheit

Die in F i g. 1 dargestellte Elektronenstrahlerzeugungsanordnung weist drei Elektronenkanoneneinheiten 1 ta. üb und lic die mit vorbestimmten Konvergenzverhältnis in der gleichen Ebene angeordnet sind, und einen Konvergenzzylinder 12 auf, welcher den Vöfderenden der drei Elektronenkanoneneinheiten gemeinsam zugeordnet ist Jede Elektronenkanoneneinheit weist eine Kathodenanordnung 13 und vier Gitterelektroden 14, IS₁ 16 und 17 die hintereinander koaxial zueinander angeordnet sind, sowie ein in der Kathodenanordnung 13 vorgesehenes Heizelement 18 auf. An den Gitterelchroden 14 bis 17 sind jeweils Halterungsteile 19,20,21,22 und 23 befestigt. An diesen Halterungsteilen sind wiederum drei isolierende Stützpfeiler 24 befestigt, die parallel zur Elektronenstrahlrichtung in der Elektronenstrahlerzeuguiigsanordnung verlaufen und mit deren Hilfe die drei Elektronenkanoneneinheiten 11a, ilb und lic zu einer einheitlichen Anordnung verbindbar sind. Die so gebildete Elektronenstrahlerzeugungsanordnung ist an einem Schaft 26 mit Hilfe von Halterungen 25 befestigt, die an den Enden der isolierenden Stützpfeiler 24 an der

ίο Kathodenseite angebracht sind (vgl. F i g. 2).

Gemäß Fig.2, welche den Umfangsteil einer Kathodenanordnung 13 veranschaulicht, ist der Schaft 26 unter Abdichtung mit dem Halsteil eines nicht dargestellten, trichterförmigen Kolbens einer Katho denstrahlröhre verschmolzen, so daß er dazu dient, die Elektroden der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach außen zu führen.

Die Kathodenanordnung 13 weist einen Kathodenkörper 13e mit einem inneren Kathodenzylinder 136.

der einen Durchmesser von 15 mm und eine Länge von 2J mm besitzt und der eine Metallb? .»13a enthält die mit einem Elektronen emittierenden Jviettli beschichtet ist sowie einen äußeren Kathodenzylinder 13c/ auf. welcher den inneren Kathodenzylinder 13f> über drei Tragbänder 13c (von denen nur eines dargestellt ist) koaxial 'laltert Da der innere Kathodenzylinder 136 durch den äußeren Kathodenzylinder 13c/ über die drei zwischen dem hinteren Ende des inneren Kathodenzylinders und dem Vorderende des äußeren Kathodenzy- linders schräg oder konisch verlaufenden Tragbänder 13c gehaltert ist wird die Wärmeübertragung vom inneren Kathodenzylinder 13f> auf den äußeren Kathodenzylinder verringert Da außerdem die Ausdehnung dieser schräg oder konisch ausgebildeten Trag- bänder 13c die Ausdehnung des inneren Kathodenzylinders 13b aufhebt tritt keine Änderung des Spalts [Cg 1-fc} aufgrund einer (thermischen) Ausdehnung des inneren Kathodenzylinders auf Der Kathodenkörper 13e ist an einem Kathodenhalter 13/ in der Weise befestigt daß der äußere Kathodenzylinder 13c/koaxial in den am Halterungsteil 19 befestigten Kathodenhalter 13/ eingesetzt ist. Diese Kathodenanordnung ist in der F i g. 3 veranschaulicht In den F i g. 4 und 5 sind die einzelnen Kathodenanordnungen der seitlichen und mittleren Elektronenkanoneneinheiten nach F i g. 3 in auseinandergezogener Darstellung veranschaulicht.

Bei der Herstellung der vorstehend beschriebenen Kathodenanordnung wird der Kathodenhalter 13/ so ausgebildet, daß der äußere Kathudenzylinder 13c/axial

so im Kathodenhalter 13/verschoben werden kann. Wenn der äußere Kathod<;n?ylinder 13c/ z. B. einen Außendurchmesser von 5 mm besitzt besitzt der Kathodenhalter IS/vorzugsweise einen diesen äußeren Kathodenzyiinde· Außendurchmesser um 0.02-0,08 mm überstei- genden Innendurchmesser. Der äußere Kathodenzylinder 13c/ und der Kithodenhalter 13/ werden getrennt unter Einhaltung dieses Abmessungsveihältnisses hergestellt, und der äußere Kathodenzylinder 13c/ wird dann zur Bildurg des Kathodenkörpers 13e in den inneren Kathodenzylinder 13ö eingesetzt. Wenn der Kathodenkurper 13e in den Kathodenhalter 13/ eingesetzt wird, wird er derart in den Kathodenhalter 13/ eingeschoben, daß die Elektronen emittierende Materialschicht der Metallbasis 13a der ersten Gitter elektrode 14 zugewandt ist. ,Dieses Einsetzen erfolgt dabei unter Messung des Spalts [Cg l-λ} zwischen der ersten Gitterelektrode 14 und der Metallbasis 13a der Kathodenanordnung 13 mittels eines Innenmikrome-

ters. Wenn dieser Abstand den vorgeschriebenen Wert besitzt, wird der äußere Kathodenzylinder 13d durch Schweißen am Kathodenhalter ^befestigt.

Das Heizelement 18 wird in der folgenden Weise zusammengebaut. Zunächst werden ein Heizfaden 18a und ein leitfähiger Rahmen 186 zusammengefügt, um eine Heizfadenanordnung zu bilden. Der Rahmen 186 haltert den Heizfaden 18a und dient als Zuleitung. Diese Heizfadenanordnung wird dann in die Kathodenanordnung 13 eingesetzt, so daß der Heizfaden 18a in den inneren Kathodenzylinder i3b zu liegen kommt. Danach wird der leitfähige Rahmen 18i>der Heizfadenanordnung an Bügeln 27 angeschweißt, die ihrerseits mit den Stützpfeilern 24 verschmolzen sind. Schließlich wird ein Abschnitt 18cdes Rahmens 186 ausgespart.

Die Gittereinsatzspannung \coEc\\ der zu vor erläuterten Elektronenkanonenanordnung ergibt sich aus folgender Beziehung:

{coEcD

{Dgl)3· K-[EcI)

[GgI - k) ■ [Ggi - gl) ■ {Tgl)

Dabei bedeuten im einzelnen:

\Gfi-k\: Spalt zwischen der ersten Gitterelektrode 14 und der Kathodenanordnung 13,

\Gg \-g2\: Spalt zwischen der ersten Gitterelektrode 14 und der zweiten Gitterelektrode 15,

j Tg 1): Wanddicke der ersten Gitterelektrode 14,

K: Korrekturkoeffizient

(£c2): die Spannung an der zweiten Gitterelek

trode 15,

\Dg 1): Bohrungsdurchmesser in der ersten Gitte

relektrode 14,

(Ec 2\: Spannung an der zweiten Gitterelektrode

15.

Wenn die Kathodenanordnung 13 innerhalb eines Raumladungsbereiches arbeitet, erreicht der Anodenstrom einen maximalen Wert max[IK], der durch folgende Beziehung gegeben ist:

max\lk\=K'x{coEcl]^il2

worin K' einen Korrekturkoeffizienten darstellt. Mit anderen Worten bleibt der Anodenstrom so lange auf maxj/jtj, wie die Spannung [Ec 1} an der ersten Gitterelektrode 14 auf einem Nennspannungswert gehalten wird. Die Spannung |£c2| der zweiten Gitterelektrode 15 wird auf eine Strahlendspannung eingestellt, wobei die zweite Gitterelektrode als Anode dient. Danach *trd die Spannung \Ec\\ auf eine Vorspannung gleich Null eingestellt.

Wie aus den Gleichungen (1) und (2) hervorgeht, ändert sich bei Änderung des Spaltes [Ggi-Ιή aufgrund thermischer Ausdehnung usw. nach dem Zünden des Heizelements der Anodenstrom proportional zur 3/2ten Potenz der Gittereinsatzspannung \coEc\\. In einem stabilen Zustand nach dem Zünden des Heizelements kann der Spalt [GgI-Q auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden; während einer bestimmten Zeitspanne nach dem Zünden des Heizelements 18 verringert sich der Spalt {Ggi-Ιή dagegen allmählich infolge der Temperaturerhöhung von dem Wert vor der Heizelementzündung, so daß sich der Anodenstrom allmähüch erhöht Diese Zunahme des Anodenstroms variiert nicht nur in Abhängigkeit von der Temperatur und vom thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Bauteile, vielmehr fließt dieser Strom auch nicht immer in einer festen Richtung, was z. B. auf die Konfiguration der Konstruktion und speziell auf eine Halterungsteilkonfiguration zurückzuführen ist. bei der die befestigten Enden seitlich versetzt, schräggestellt o. dgl. sind, so daß die Änderung der Größe des Anodenstroms nicht immer einer festen Kurve folgt. Tatsächlich ist es, um diesen Zustand zu vermeiden, schwierig, ein Halterungsteil einer solchen Form zu fertigen, bei welcher die beiden Halterungsteilenden nicht festgelegt sind; eine

solche Tragteilform ist daher in der Praxis noch nicht verwendet worden. Inbesondere im Fall einer Braunschen Farbbildröhre mit drei Eleklronenkanoneneinheiten besteht nur eine äußerst geringe Wahrscheinlichkeit dafür, daß die einzelnen Dimensionsnbweichungen der drei Elektronenkanoneneinheiten in Übereinstimmung miteinander auftreten, weshalb vorausgesetzt werden sollte, daß diese Dimensionsabweichungen unregelmäßig auftreten. Diese Dimensionsabweichungen treten ab AriCdcrisircrnänderuti" 2uf. Qbg'?'^rh eine Farbjustrierung durch eine solche Einsteilung des Stroms der drei Elektronenkanoneneinheiten vorgenommen wird, bei welcher ein Weißbild auf dem Bildschirm erzielt wird, wenn dieser Strom seinen größten Wert besitzt (was nachfolgend als »Weißabgleich« bezeichnet wird),

hat das Auftreten der Dimensionsabweichungen infolge eines Wiederzündens nach dem Abschalten der Röhre eine Farbverschiebung zur Folge, so daß das Bild erst dann st ¹J normales Aussehen erhält, wenn sich die Abmessungen der drei Elektronenkanoneneinheiten stabilisiert haben.

Als Möglichkeit zur Ausschaltung der vorgenannten Mangel ist vorgesehen, daß der Süßere Kathodenzylinder 13</und der Kathodenhalter i3f aus Werkstoffen mit einem kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt werden. Hierdurch werden beispielsweise die in F i g. 6 angegebenen Ergebnisse erzielt. F i g. 6 ist ein Kennliniendiagramm, in welchem die Kurve I die Anodenstromcharakteristik einer Kathode darstellt, die aus einem Werkstoff auf der Grundlage einer Fe-Ni-Co-Legierung (unter der Handelsbezeichnung KOVAR bekannt) mit einem vergleichsweise kleinen Ausdehnungskoeffizienten besteht, während die Kurve 11 die Anodenstromcharakteristik einer Kathode aus einem Werkstoff auf der Grundlage einer Fe - Cr - Ni-Legierung mit einem verhältnismäßig großen Ausdehnungskoeffizienten veranschaulicht, und zwar in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen Zeitspanne nach dem Einschalten der Bildröhre. Die auf der Ordinate vorgenommene Normierung der Anoden-

stromwerte geht davon aus, daß die vollständige Stabilisierung nach 200 s erreicht wird. Wie aus F'. g. 6 hervorgeht, besteht zwischen den beiden Elektronenkanoneneinheiten lediglich ein Unterschied von etwa 1 s bezüglich der Zeitspanne vom Einschalten der Bildröhre

bis zu dem Zeitpunkt, an welchem das Bild deutlich sichtbar ist (entsprechend einem Anodenstrom von ejwa 50%), während ein Unterschied von etwa 15 s bezüglich der Zeitspanne besteht, die vom Einschalten der Bildröhre bis zu dem Zeitpunkt verstreicht, an dem

ein praktisch vollkommenes Bild erzielt wird (bei einem Anodenstrom von etwa 90%). Infolgedessen können die vorstehend genannten Kurvenformen nicht durch Änderung der Evakuierungs- und Alterungsbedingimgen im Verlauf der Fertigung der Elektronenkanonen-

anordnung geändert werden. Außerdem ist es auch mittels Änderung des Abstands zwischen Kathode und erster Gitterelektrode sowie der Größe der angelegten Spannung unmöglich, den »Weißabgleich« zu erzielen.

F i g. 7 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Änderung der Spannung £>des Heizelements (Abszisse) und der Änderung der Gittereinsatzspannung [coEc 2| der zweiten Gitterelektrode, wenn der Elektronenstrahl mit auf -100V eingestelltem Wert \Ec\\ und bei Variation von |£c2| (Ordinate) in einem ausreichend thermisch stabilisierten Zustand unterbrochen wird. Gemäß F i g. 7 zeigt die eine Kurve I'. die eine Kathode aus einem Werkstoff mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten angibt, eine kleinere Änderung oder Abweichung als die andere Kurve II'. Ersichtlicherweise beeinflußt die Änderung des Spalts zwischen der ersten Gitterelektrode und der Kathode aufgrund der Temperaturänderung der Bauteile an den betreffenden Zeitpunkten nach dem Zünden des Heizelements gemäß F i g. 6 die Größe des Anodenstroms.

Eine andere Möglichkeit zur Ausschaltung der vorgenannten Nachteile oder Mängel besteht in einer Verringerung der Effektivlänge der sich unter Wärmeeinfluß ausdehnenden Teile, die des äußeren Kathodenzylinders 13c/. Zu diesem Zweck sind das Halterungsteil 19 und der Kathodenhalter 13/so ausgebildet, daß ihre jeweiligen Längen in Richtung auf die Elektronenemissionsebene der Kathode von einem Verschmelzungspunkt aus, an welchem das Halterungsteil 19 mit dem Kathodenhalter 13/ verschweißt ist möglichst klein gehalten wird. Außerdem sind zumindest die betreffenden Abschnitte des Kathodenhalters 13/ und des äußeren Kathodenzylinders 13c/ zwischen dem Schweißpunkt und einem Befestigungspunkt zwischen den Teilen 13/ und 13c/ aus dem gleichen Werkstoff gefertigt, wobei sie zylindrische Form besitzen, so daß sich die Ausdehnungen dieser Abschnitte gegenseitig aufheben und die effektive Längenänderung dieser Abschnitte auf Null gebracht wird. Aus diesem Grund wird die Effektivlänge des äußeren Kathodenzylinders 13c/ aufgrund der Ausdehnung nur durch den Abstand vom Schweißpunkt zum Vorderende des äußeren Kathodenzylinders bestimmt. Im Hinblick hierauf wird der Schweißpunkt zwischen dem Halterungsteil 19 und dem Kathodenhalter 13/" vorzugsweise auf eine möglichst nahe am Vorderende des äußeren Kathodenzylinders gelegene Position festgelegt. Manchmal ist es aus Fertigungsgründen vorteilhaft, den Schweißpunkt in einen mittleren Abschnitt der Halterungsteilbreite zu verlegen. In diesem Fall dehnen sich die Teile 19, 13£ 13c/, 136 usw. unter Wärmeeinfluß in folgenden Richtungen aus: Das Halterungsteil 19 dehnt sich hauptsächlich in Querrichtung, jedoch auch geringfügig in eine Richtung, in welcher eine Änderung des Spalts \Ggi-k\ zwischen der ersten Gitterelektrode und der Kathode auftreten kann. Im Vergleich zum Halterungsteil 19 dehnt sich zudem der Kathodenhalter 13/ in Richtung auf die Kathodenseite der Elektronenkanoneneinheit, während sich der äußere Kathodenzylinder 13c/im Vergle'ch zum Kathodenhalter 13/in Richtung auf die Anodenseite der Elektronenkanoneneinheit ausdehnt Infolgedessen heben sich die entgegengesetzten Ausdehnungen des Kathodenhalters 13/ und des äußeren Kathodenzylinders 13</gegenseitig auf, so daß die temperaturabhängige Änderung des Spalts zwischen der ersten Gitterelektrode und der Kathode verringert werden kann und somit ein Verlust des »Weißabgleichs« verhindert wird. Darüber hinaus sind die erste Gitterelektrode 14, die Kathodenanordnung 13 und das Heizelement 18 jeweils unabhängig voneinander an den isolierenden Stützpfeilern 24 befestigt Es kann daher kaum vorkommen, daß sich die Gitterelektrode 14, die Kathodenanordnung 13 und das Heizelement 18 unter Änderung des Abstands \Gg i-k\ zwischen erster Gitterelektrode und Kathode gegenseitig beeinflussen. Außerdem wird die auf die Kathode einwirkende Wärmemenge durch die Tragbänder 13c schnell abgeführt, während das Temperaturgefälle zwischen den restlichen Teilen 13c/, 13/und 19 mäßig ist. Aus den vorgenannten Gründen können sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion der Kathodenhalter 13/und der

ίο äußere Kathodenzylinder 13c/ axial ausdehnen, ohne daß dies einen Einfluß aul' den Abstand zwischen der ersten Gilterelektrode und der Kathode hat. Außerdem kann ein Überlappungsabschnitt des Kathodenhalters 13/auf dem äußeren Kathodenzylinder 13c/verlängert werden, wodurch verschiedene Vorteile geboten werden, beispielsweise, daß eine Schrägstellung des äußeren Kathodenzylinders 13c/ aufgrund des Spiels zwischen den Teilen 13c/und 13/verhindert wird, daß die parallele Lage zwischen erster Gitterelektrode und Kathode

weniger stark beeinträchtigt wird, daß die Änderung der Gittereinsatzspannung verringert wird.

In den Fig. 8 bis Il ist eine abgewandelte Ausführungsform der Kathodenanordnung dargestellt, bei welcher ein den Kaihodenkörper 13e aus dem inneren Kathodenzylinder 136 und dem äußeren Kathodenzylinder 13c/ halternder Kathodenhalter 30 einen Flanschteil 30a aufv/eist. Die jeweiligen Kathodenhalter 30 der seitlichen Elektronenkanoneneinheiten 11a und lic sind in der Weise an Halterungsteilen 31 befestigt, daß die Flanschteile 30a der Kathodenhalter 30 an den Innenflanschen 31b des zylindrischen Abschnitts 31a der plattenförmigen Halterungsteile 31 gemäß Fig. 10 angeschweißt sind. Der Kathodenhaiier 30 der mittleren Elektronenkanoneneinheit life ist am plattenförmigen Halterungsteil 32 gemäß F i g. 11 in der Weise angeschweißt, daß der Flansch 30a des Kathodenhalters 30 am Innenflansch 326 eines zylindrischen Abschnitts 32a des Halterungsteils 32 angeschweißt ist. Gemäß F i g. 9 sind diese Halterungsteile 31 und 32 über ihre Anschluilenden 31c bzw. 32c an den isolierenden Stützpfeilern 24 befestigt.

Im folgenden sei vorausgesetzt, daß der äußere Kathodenzylinder 13c/ und der Kathodenhalter 30 bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion jeweils aus einem Werkstoff mit praktisch dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen. In diesem Fall haben sich in den Abschnitten der Kathodenanordnung zwischen einer ersten S:hweißstelle zwischen dem Kathodenhalter 30 und dem Flansch 31 bzw. 326 des Halterungsteils 31 bzw. 32 sowie einen zweiten Schweißpunkt z. B. in einem unteren Bereich der Ancdnung zwischen dem äußeren Kathodenzylinder 13c/ und dem Kathodenhalter 30 die jeweiligen Dimensionsvergrößerungen aufgrund der Ausdehnung

des äußeren Kathodenzylinders 13c/ und des kathodenhalters 30 gegenseitig auf, so daß der Abstand [Gg 1- *} zwischen der Kathodenanordnung 13 und der ersten Gitterelektrode 14 unverändert bleibt. Infolgedessen ist die Spaltänderung nach und vor dem Zünden des

Heizfadens nur sehr gering, so daß ein guter »Weißabgleich« erzielt wird. Obigeich sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf eine Elektronenkanonenanordnung in Reihenanordnung beziehen, ist die Erfindung ersichtlicherweise gleicherma- Ben auch auf eine Einzel-Elektronenkanonenanordnung oder auf eine Dreifach-Elektronenkanonenanordnung in Dreiecksanordnung anwendbar.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

230 262/247

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung mit mindestens einer Elektronenkanoneneinheit (Ha, llo, lic;bei welcher eine Kathodenanordnung (13) einen äußeren Kathodenzylinder [\3d) aufweist, der einen koaxialen inneren Kathodenzylinder (13b) und ein darin vorgesehenes Heizelement (18) unterstützt, mit mehreren koaxial zur Kathodenanordnung (13) aufeinanderfolgenden Gitterelektroden (14 bis 17) und mit Halterungsteilen (19, 20, 21, 22, 23, 31, 32), welche die Kathode und die Gitterelektroden unterstützen und welche an mindestens einen isolierenden Stützpfeiler (24) angepaßt sind und bei welcher mehrere schräg oder konisch verlaufende Tragbänder {13c) zwischen dem inneren und äußeren Kathodenzylinder (136, \3d) vorgesehen sind, ein Ende jedes Tragbandes an dem hinteren bzw. untere« Ende des inneren Kathodenzylinders (136; und das andere Ende jedes Tragbandes an dem vorderen bzw. oberen Ende des äußeren Kathodenzylinders (I3d)befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kathodenzylinder (13c/; in einem Kathodenhalter (13£ 30) eingepaßt ist und an ersten Stützstellen in a.ialer Richtung der Kathodenanordnung eingesetzt ist. daß der Kathodenschalter (13£ 30) in ein Halterungsteil (19,31,32) eingepaßt und an zweiten Stützstellen in axialer Richtung der Kathodenanordnung in diese eingesetzt ist, wob,., die zweiten Stützstellen von den ersten Stützstellen entfernt ge'-gen sind, und daß wenigstens die jeweiligen Abschnitte von äußeren Kathodenzylinder (13c/; und K.r fadenhalter (131 30), die zwischen den ersten Stützstellen und den zweiten Stützstellen gelegen sind, jeweils aus einem Material mit im wesentlichen demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen.

2. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenhalter (13/i 30) und der äußere Kathodenzylinder (13c/; aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.

3. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff aus einer Fe-Co- Ni-Legierung besteht.

4. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das am Kathodtnhalter (13/7 der Kathodenanordnung (13) befestigten Halterungsteil (19) bandförmig ist. so

5. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das am Kathodenhalter (30) befestigte Halterungsteil (31, 32) aus einem flachen, plattenförmigen Teil mit einem über den Kathodenhalter (30) aufgesetzten zylindrischen Abschnitt (31a. i^besteht.

6. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der den äußeren Kathodenzylinder (\3d) halternde Kathodenhalter (30) an seinem Vorderendabschnitt mit m einem nach außen ragenden Flansch (30a; versehen ist und daß der zylindrische Abschnitt (31a, 32a;des flachen, plattenförmigen Teils des Halterungsteils (31, 32) an seinem Vorderendabschnitt mit einem einwärts weisenden Flansch (316, 32έ>; versehen ist, der sich an den nach außen weisenden Flansch (30a; des Kathodenhalters (30) anzulegen vermag.

7. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach

Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kathodenzylinder (t3c/Jzur Halterung durch den Kathodenhalter (30) an einem hinteren Endabschnitt desselben angeschweißt ist und daß der Kathodenhalter (30) durch das Halterungsteil (31, 32) in der Weise gehaltert ist, daß dessen einwärts weisender Flansch (316, 326; am nach außen ragenden Flansch (3Oa^ des Kathodenschalters (30) angeschweißt ist

8. Elektronenstrahlerzeugungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (18), die Kathodenanordnung (13) und die Gitterelektroden (14 bis 17) jeweils einzeln und getrennt an dem isolierenden Stützpfeiler (24) gehaltert sind.