DE2606896A1

DE2606896A1 - Elektronenstrahlerzeugungssystem fuer eine kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2606896A1
Application number: DE19762606896
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Phys Kolbeck; Heinz Kuckenburg; Klaus Dr Ing Schaffernicht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1976-02-20
Publication date: 1977-08-25
Also published as: GB1552103A; JPS52101964A

Description

LICENTIA

Pat ent- Verwal tungs- GmbH

6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm (Donau), 19,Feb. 1976 PT-UL/Am/deu UL 76/3

"Elektronenstrahlerzeugungssystem für eine Kathodenstrahlröhre"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlerzeugungssystem für ein· Kathodenstrahlröhre mit einer nach Art eines Leuchtschirme ausgebildeten Zielelektrode bestehend aus •iner topfförmigen, metallischen Steuerelektrode mit einer im Bereich der Strahldurchtrittsöffnung verringerten Wandstärke une einer innerhalb der Steuerelektrode und vor der Strahldurchtrittsöffnung angeordneten Kathode«

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Strahlerzeuger für Kathodenstrahlröhren, die aus einem senkrecht zur Röhrenachse verlaufenden Kathodendraht bestehen, der innerhalb einer topfförmigen Steuerelektrode unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung in der Steuerelektrode angebracht ist, sind bereits aus der deutschen Auslegeschrift 12 79 215 bekannt· Mit solchen Strahlerzeugern lassen sich bei sehr geringen Heizleistungen für die Kathode genügend Großstrahlströme erzielen, wenn die Strahldurchtrittsöffnung und die Abstände entsprechend klein gewählt sind· Aus Stabilitätsgründen muß die Materialstärke des Steuergitters jedoch eine gewisse Dicke haben, wodurch die erforderlichen Größen verhältnismäßig ungünstig beeinflußt werden. Es ist in der älteren Patentanmeldung 25 38 ^3& bereits vorgeschlagen worden, bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem in die Steuerelektrode eine größere Öffnung einzubringen und dLese Öffnung mit einer dünnen Folie, die die Strahldurchtrittsöffnung trägt, abzudecken·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen meu· artigen Elektronenstrahlerzeuger der eingangs genannten Art anzugeben, der hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Herstellung verbessert ist.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Strahldurchtrittsöffnung in einem hutförmig gezogenen Napf aus einer Metallfolie angeordnet ist, daß der Napf mit seinem angenähert

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zylindrischen Teil in eine Bohrung der Stirnwandung der Steuerelektrode eingesetzt ist und daß der Napf an seinem Rand an der Stirnwandung der Steuerelektrode befestigt ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird in seiner einfachen

-möglichkeit
Herst elJii^/feesehen. Da es sich um die Einhaltung sehr kleiner Abstände handelt, tritt insbesondere bei Befestigungsfragen immer die Gefahr auf, daß durch die Befestigungswerkzeuge bleibende Verformungen der ineinander befestigten Teile auftreten, insbesondere dann, wenn,wie beim Anmeldungsgegenstand, Materialien mit sehr dünnen Wandungsstärken verwendet werden. Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft bewiesen, den in die Bohrung der Steuerelektrode eingesetzten hutförraigen. Napf mit einem verhältnismäßig breiten Rand zu versehen, wodurch es in einfacher Weise ermöglicht wird, zur Befestigung die PunktSchweißtechnik anzuwenden, ohne daß dadurch Verformungen in dem kritischen Bereich der Strahldurchtrittsöffnung des Napfes auftreten.

Anhand des in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher erklärt. Die Figur zeigt im Querschnitt einen Elektronenstrahlerzeuger mit einer topfförmigen Steuerelektrode,1, deren Stirnwand 2 eine vergrößerte Bohrung 3 aufweist. Die Steuerelektrode ist bevorzugt rotationssymmetrisch zur Achse der Elektronenstrahlröhre ausgebildet. Gemäß der Erfindung ist nun in die Bohrung 3 der Steuerelektrode eine napfförmig gezogene Metallfolie 4 einge-

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setzt, deren Rand 8 dieBohrung 3 wesentlich überragt. Die Befestigung dieses Foliennapfes k ist bevorzugt mittels schwerer Schweißpunkte 9 vorzunehmen, die an dem Rand 8 des Napfes angebracht sind. Der in etwa zylindrische Teil des Napfes ist in seinem Außendurchmesser derart gewählt, daß die möglichst genau in die Bohrung 3 in der Stirnwand 2 der Steuerelektrode hineinpaßt, wodurch zusätzliche Zentrierungsprobleme vermieden

werden können. Die Bohrung 3 kann durch Bohren, Stanzen oder dergleichen hergestellt sein.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Napf derart in die Bohrung eingesetzt, daß der Rand 8 auf der äußeren Oberfläche der Stirnwand 2 der Steuerelektrode 1 aufliegt, wie dies in der Figur dargestellt ist.

Es kann auch besonders vorteilhaftsein, die Tiefe des Napfes so zu wählen, daß die Oberfläche des in die Bohrung 3 hineinragenden Teiles des Napfes k mit der Strahldurchtrittsöffnung 5 mit der Innenfläche der Stirnwandung 2 der Steuerelektrode 1 eine Ebene bildet.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der beschriebene Aufbau der Steuerelektrode im Zusammenhang mit einer Kathode verwendbar, die aus einem gradlinig verlaufenden Kathodendraht 6 besteht, der parallel zur Innenwandung der Stirnwand verlaufend und unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung 5 liegend angeordnet ist. Eine solche bevorzugte Ausführungsform ist in der Figur dargestellt. Dort ist der Kathodendraht mit 6 bezeich-

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net und mit 7 eine Emissionsschicht auf dem Kathodendraht, die zumindest in dem Bereich, der sich unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung 5 befindet, angebracht ist. Ein derart aufgebauter Strahlerzeuger dermöglicht die Einhaltung selir kleiner Abstände bei verhältnismäßig wenig diffiziler Herstellungstechnik .

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel betrug der Durchmesser c der Bohrung 3 in der Stirnwand 2 der Steuerelektrode etwa k mm. Die Stärke des Materials der Stirnwand 2 betrug etwa 0,3 cjm. Die Metallfolie, aus welcher der Napf k gezogen ist, besaß eine Stärke von etwa 0,05 nun und der Durchmesser d der Strahldurchtrittsöffnung 5 betrug etwa 0,3 nun· Der Heizdraht der Kathode bestand aus einem gespannten Draht mit einem Durchmesser von ungefähr 0,03 nun. In dem mit Emissionsmaterial 7 beschichteten Bereich betrug der Durchmesser b des Kathodendrahtes etw 0,09 mm und der Abstand a von der Oberfläche dbr Emissionsschicht 7 zur gegenüberliegenden Oberfläche des Napfes betrug ungefähr 0,25 nun.

Ein solcher Strahlerzeuger konnte mit einer Heizleistung von etwa 35 mV betrieben werden. Die Sperrspannung der Steuerelektrode lag bei minus 20 bis minus 25 Volt. Zur Erzielung verschiedener Helligkeiten des Elektronenstrahles konnte die Betriebsspannung an der Steuerelektrode 1 bezogen auf die Kathodenspannung etwa zwischen der Sperrspannung von minus 20 bis minus Volt und der maximalen Auftastspannung auf etwa minus 5 Volt variiert werden.

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Claims

UL 76/3 Patentansprüche

1.) JSlektronenstrahlerzeugungssystem für eine Kathodenstrahl-

re mit einer nach Art eines Leuchtschirms ausgebildeten Zielelektrode bestehend aus einer topfförmigen metallischen Steuerelektrode mit einer im Bereich der Strahldurchtrittsöffnung verringerten Wandstärke und einer innerhalb der Steuerelektrode und vor der Strahldurchtrittsöffnung angeordneten Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldurchtrittsöffnung in einem hutförmig gezogenen Napf aus einer Metallfolie angeordnet ist, daß der Napf mit seinem angenähert zylindrischen Teil in eine Bohrung der Stirnwandung der Steuerelektrode eingesetzt ist und daß der Napf an seinem Rand an der Stirnwandung der Steuerelektrode befestigt ist.

2, Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in der Stirnwandung einen Durchmesser größer als 1,0 mm ist, vorzugsweise 1,5 mm bis 5 mm» insbesondere 2,5 mm bis 4,5 mm beträgt.

3. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienstärke des Napfes 0,03 bis 0,08 mm, insbesondere 0,04 bis 0,06 mm beträgt.

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ORIGINAL INSPbUTED

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4. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Strahldurchtrittsöffnung 0,2 bos 0,4 mm, insbesondere etwa 0,5 mm beträgt.

5. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Napfes auf der Außenfläche der Stirnwandung der Steuerelektrode befestigt ist.

6. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand mittels mehrerer Schweißpunkte an der Stirnwandung der Steuerelektrode befestigt ist.

7· Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode einen elektrisch heizbaren, mittels wenigstens einer Feder in gespanntem Zustand befindlichen Kathodendraht aufweist, der in einem Abstand von 0,15 bis 0,4 mm, insbesonder 0,2 bis 0,3 mm von der Napfoberfläche unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung und im wesentlichen parallel zur Stirnwandung der Steuerelektrode verlaufend angeordnet ist«

8. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht zumindest in seinem unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung liegenden Bereich mit einer Emissionsschicht versehen ist«

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9. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kathodendrahtes kleiner ist als der Radius der Strahldurchtrittsöffnung·

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