DE2818536A1 - Halterung einer indirekt geheizten katode - Google Patents

Description

28Ί8536

GTE Sylvania Inc., USA

24. April 1978

GTE-PA 138

PATENTANMELDUNG

Halterung einer indirekt geheizten Katode

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft die Halterung einer indirekt geheizten Katode nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs.

Es ist allgemein üblich sowohl bei Delta- wie auch bei Inline-Katodsnstrahlröhren die Elektroden der Elektronenkanonen an meist mehreren parallel zur Röhfenachse angeordneten glasählichen Isolierstäben zu befestigen, indem Teile derselben in den Stäben eingebettet sind, um die exakte Position bei gleichzeitiger Isolation zu erreichen.

Die Ausbildung der Katodenelektrode in Becherform mit Emis-

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sionsmaterial außen auf dem dem Schirm zugewandten Boden/Sowie die Konstruktion und Anordnung des Heizers., sind bekannt. Um nun zu erreichen, daß eine möglichst gute Effizienz der Katodenheizung erreicht wird, ist es insbesondere für Schnellheizkatoden erforderlich/ dafür zu sorgen, daß die Wärmeverluste gering und die sogenannte Katodensublimation unterbunden wird. Dazu hat man bereits die Halterung der Katodenelektrode so konstruiert, daß diese Ziele erreicht werden.

Aus der US-PS 3.351.792 ist bereits eine Lösung dieser Art bekannt geworden. Diese Halterung besteht aus zwei Teilen. Das innere oder zentrale Stützteil hat die Form eines teilweise doppelwandigem Hohlzylinders. In seinem hinteren Teil mit geringerem Durchmesser ist der hintere Teil der Katodenelektrade, die dort einen etwas größeren Durchmesser hat, entsprechend befestigt. Der vordere doppelwandige Teil des zentralen Stützteils besitzt eine radiale Lippe. An dieser stützt sich von vorne der Rand einer runden Öffnung eines äußeren Stützteils ab und ist hier an ihr befestigt. Außen sind entsprechend gestaltete Teile an diesem etwa U-förmigen äußeren Stützteil normal abgewinkelt, die für die Einbettung in den Stützstäben geeignet sind. Hierbei ragt die Katode mit ihrer Emissionsschicht gerade über die Umwölbungskante des zentralen Stützteils und zwischen dem verjüngten vorderen Teil der Katode und dem vorderen Teil größeren Durchmessers des zentralen Stützteils war ein gewisser Abstand.

Obwohl diese Halterung noch verwendet wird, hat sich gezeigt, daß ihre Abschirmwirkung gegen Sublimation nicht genügt.

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Die Schnellheizeigenschaften durch hohe Effizienz der Wärmeübertragung ist durch konstruktiv bedingte Verluste schlecht zu erzielen, obwohl für Sublimationsabschirmung und geringe Verluste durch Wärmeleitung und -strahlung bei dieser Konstruktion gesorgt wurde. Insbesondere läßt sich diese Bauweise in den engen Raumverhältnissen einer Dünnhalsröhre nicht unterbringen. Auch wird die Reinigung vor der Montage der Katode mit ihrer Halterung bei weiter verringerten Abmessungen insbesondere bei dem doppelwandigen Stützteil problematisch.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Halterung zu entwickeln, die obige Mangel nicht aufweist und insbesondere für Dünnhals-Röhren geeignet ist, wobei die Sublimationsabschirmung verbessert werden soll und zwar bei geringeren Kosten für Material und Arbeitsaufwand. Gleichzeitig wurde also gefordert, daß ihre Einzelteile sich leicht reinigen lassen müssen, billiger herzustellen sein sollen und keine Probleme mit den Ferti-gungstoleranzen verbleiben sollen.

Diese Aufgabe wird für eine Halterung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs erfindungsgemäß nach dessen Kennzeichen gelöst.

Einzelheiten der Lösung sind der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

Vorteilhafterweise wird gemäß der Erfindung das äußere Stützteil am inneren, zentralert Stützteil an einer radial nach außen abgewinkelten, planen Randzone von hinten anliegend befestigt und diese Randzone ist so gestaltet, daß sie gleichzeitig Sublimationsabschirmung ist, indem sie fast zur Innenoberfläche der ersten Gitterelektrode reicht. Diese ist der

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Katodenelektrode und einem Teil ihrer Halterung ohne Berührung übergestülpt und isoliert von ihr an den Stützstäben befestigt.

Die nach der erfindungsgemäßen Konstruktion hergestellte Halterung einer indirekt geheizten Katode ist bezüglich der Kosten für Material, Fertigungszeit und Zusammenbau günstig. Die wesentlich einfachere Konstruktion erleichtert bzw. verbessert die Reinigung und andere vorbereitende Arbeiten. Die Konstruktion läßt sich mit geringeren Toleranzen beherrschen und liefert die geforderte bessere Abschirmung auch gleichmäßig.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 eine vergrößerte Seitenansicht einer teilweise geschnittenen Katode mit ihrer Halterung nach dem Stand der Technik innerhalb eines angedeuteten Abschnitts der Halszonej

Figur 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Katode mit ihrer Halterung nach der Erfindung als bevorzugtes Ausführungsbeispiel;

Figur 3 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der beiden ineinander passenden und aneinander zu befestigenden Stützteile der Figur 2.

Figur 1 zeigt innerhalb eines Halsabschnitts einer Katodenstrahlröhre mit den geschnittenen Glaswänden 9 einen Teil eines Elektronenkanonensystems, wobei die Katodenelektrode 57 von einem ersten Stützteil 49 von etwa hohlzylindrischer,

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teilweise doppelwandig ausgeführter Grundform, und dieses von einem zweiten Stützteil 39 von etwa U-förmigen Querschnitt in seiner zentralen Öffnung 47 zwischen den Stützstäben 43 positioniert und befestigt ist, Diese Halterung entspricht dem Stand der Technik* Die Katodenelektrode 57 ist mit ihrem hinteren Abschnitt 59 im hinteren Abschnitt 55 des Stützstabes 49 befestigt. Der doppelwandige Abschnitt 53 hat einen inneren Durchmesser, der größer ist als der AuBendarchmesser des vorderen Abschnitts 61 der Katode 57, sodaß eine gewisse Abschirmung stattfindet. Auch ragt die Katode 57 in Richtung der Röhrenachse nur geringfügig aus der Abschirmung durch das Stützteil 49 mit dem eine Emissionsschicht 63 tragenden geschlossenen Boden heraus. Die Katode 57 und der doppelwandige Abschnitt 53 des Stützteils 49 werden fast abgeschlossen von dem übergestülpen, nach hinten ragenden Rand der becherförmigen ersten Gitterelektrode 65. Die Apertur derselben ist in geringen Abstand von der Emissionsschicht 63 in der Figur 1 zu erkennen. Das Stützteil 49 besitzt am tief zurückgezogenen Rand 47 eine radiale Randzone 51. An dieser stützt sich die zentrale Öffnung des Mittelabschnitts 45 des Stützteils 39 ab. Außen an den Schenkeln des U-förmigen Stützteils 39 sind normal abgewinkelte Abschnitte 41 so geformt, daß sie sich zur Einbettung in den Stützstäben 43 eignen.

Die erfindungsgemäße Lösung zeigt Figur 2 als bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Katode mit Halterungen 67. Die Abschnitte 87 werden in nicht dargestellten Stützstäben eingebettet. Das U-förmige Stützteil 85 besitzt an der zentralen Öffnung 93 einen zylindrisch hochgezogenen Abschnitt 91, dessen Rand sich von hinten an der radialen Randzone 83 des zentralen Stützteils abstützt und dort befestigt ist. Die Randzone 83 ist als Sublimations-Abschirmung soweit radial erweitert·, daß sie fast bis zu der Innenwand der ersten Gitterelektrode 95

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reicht ohne diese zu berühren. Das zentrale Stützteil 77 ist an seinem hinteren Abschnitt 79 so ausgebildet, daß der hintere Abschnitt 71 der Katode 69 genau paßt und fest miteinander verbunden wird. Der innere Durchmesser des vorderen Abschnitts 81 des Stützteils 77 ist erheblich größer als der Außendurchmesser des vorderen Abschnitts 73 der Katode 69. So wird ein hohlzylindrischer Raum gebildet, der der Katodenabschirmung dient. Der vordere Abschnitt 73 der Katode 69 überragt mit etwa einem Drittel seiner Länge die Randzone 83 in Richtung der Röhrenachse.

Der Abschnitt 69 des Stützteils 65 ist etwa normal zu den Abschnitten 87 abgewinkelt.

Die erste Gitterelektrode 95 ist dargestellt, um die Abschirmung in Kombination mit der Randzone 63 zu zeigen. Sie bewirkt, daß weder die übrigen Elektroden, noch die Stützstäbe, noch die Glaswandung des Halsteils von der Katoden-Sublimation getroffen werde können.

Zur Verbesserung der Anschaulichkeit der Stützteils 77 und 65 sind diese in Figur 3 perspektivisch gezeigt. Hier ist der verjüngte Abschnitt 79 und der Abschnitt 81 mit größerem Durchmesser deutlich zu sehen. Am oberen Ende des letzten befindet sich die Randzone 83. In Figur 3 sind im übrigen die sich wiederholenden Teile und Abschnitte mit den gleichen" Ziffern versehen wie in Figur 2.

Zur Arbeitsweise ist festzustellen, daß dadurch, daß die Katode 69 nur am unteren Abschnitt 71 mit dem Stützteil 77 verbunden ist, die Wärmelsitungsverluste so gering wie möglich gehalten werden. Die innere Oberfläche des Abschnitts 81 ist

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durch Polieren ein relativ guter Wärmereflektor für die von dem oberen Abschnitt 73 abgestrahlte Hitze und verursacht somit, daß die Wärmeverluste durch Strahlung so gering wie möglich sind. Beide Maßnahmen verbessern im Zusammenwirken die Effizienz und verringern die Aufheizzeit der Katode 69.

Durch die Ausbildung der Randzone 83 wird, wie Figur 2 erkennen läßt auch der Abschnitt 89 des Stützteils 77 vor der Sublimation wirkungsvoll abgeschirmt.

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Claims (1)

1. GTE-PA 138

   Patentanspruch:

   Halterung einer indirekt geheizten Katode für eine.Katodenstrahlröhre, wobei die Katode eine längliche und zylindrische Becherform hat und außen auf ihrem dem Schirm zugewendeten
   Boden eine Emissionsschicht aufweist und wobei sie in.einer
   zentralen kreisförmigen Öffnung eines ersten Stützteiles von hohlzylindrischer Form mit ihrem hinteren zylindrischen Teil, der einen größeren Durchmesser als der vordere, sich an den
   Becherboden anschließende Teil besitzt, axial ausgerichtet
   befestigt ist,wobei dieses erste Stützteil in einer größeren Öffnung eines äußeren, etwa U-förmigen zweiten Stützteiles
   sitzt, das seinerseits an den gegenüberliegenden Außenseiten Paare von etwa parallelen Lappen besitzt, die normal zu
   seinen etwa parallelen Seiten abgebogen sind und in glasähnlichen Stützstäben eingeschmolzen sind, die auch zur Halterung der übrigen Elektrodenelemente des Elektronenkanonensystems dienen und etwa parallel und symmetrisch zur Röhrenmittelachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stützteil {77) an seinem in Strahlrichtung vorderen
   Ende, das einen größeren Durchmesser als sein hinters Ende
   besitzt, eine radial nach außen abgewinkelte, plane Randzone [83) aufweist, die als Sublimations-Abschirmung dient, indem sie einen nur geringfügig kleineren äußeren Durchmesser besitzt als der Innendurchmesser der becherförmigen, ihr übergestülpten, ersten Ablenkgitterelektrode (95), die ihrerseits an den Stützstäben befestigt ist, und daß die genannte Randzone (83) von hinten her als Anlagekante für einen hohlzylin-

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   EWSPEGTED

   drischen Ansatz (91) des zweiten Stützteiles C 85] dient, dessen Innendurchmesser seiner Öffnung (93) etwa mit dem Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts (81) des ersten Stützteiles (.77) unmittelbar hinter der Randzone (83) übereinstimmt und so einen festen Sitz bietet, und daß der Außendurchmesser des längeren vordem Teiles (73) der Katodenelektrode (69) und der Innendurchmesser des ebenfalls längeren vorderen Teiles (81) des ersten Stützteils {77) einen derartigen Unterschied aufweisen, daß ein etwa hohlzylindrischer Raum zur Katodenabschirmung entsteht.

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