DE2907766A1

DE2907766A1 - Direkt geheizte kathode

Info

Publication number: DE2907766A1
Application number: DE19792907766
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukushima; Yukihiro Izumida; Takao Kawamura; Tetsuo Kumazawa; Masaru Nakazawa; Takeo Takemoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-05-02
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FI790659A; JPS54144170A; US4251746A; GB2020891A; NL7901541A; GB2020891B

Description

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HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Direkt geheizte Kathode

Die Erfindung betrifft eine direkt aeheizte Kathode (Glühkathode) und insbesondere den Aufbau eines Heizers in der direkt geheizten Kathode.

Im allgemeinen hat ein Elektronenstrahlerzeuger für eine Elektronen- oder Kathodenstrahlröhre eine Kathode zur Emission von Elektronen, eine Steuerelektrode zum Steuern der Stärke des Elektronenstrahles, eine Schirmelektrode und eine Gruppe von Elektroden für eine Hauptelektronenlinse, die ein Hauptelektronenlinsensystem zum Fokussieren des Elektronenstrahles auf einen Leuchtschirm bilden. Für jede der obigen Elektroden gibt es verschiedene Formen, und auch die Gruppe der . Elektroden für die Hauptelektronenlinse kann unterschiedlich aufgebaut sein.

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Die Erfindung bezieht sich nun auf die direkt geheizte Kathode in diesem Elektronenstrahlerzeuger. Diese Kathode hat eine wichtige Funktion bei der Emission eines Elektronenstrahles; ihr Aufbau ist in Fig. 1 dargestellt.

In Fig. 1 besteht ein isolierendes Substrat 1 aus einem Isolierstoff, wie z. B. Keramik oder Glas, und zwei Tragstäbe 2 bestehen aus einem leitenden Material, wie z. B. Fernico, das ungefähr den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Substrat 1 hat und zur Befestigung der Tragstäbe 2 am Substrat 1 am geeignetsten ist. Die Tragstäbe 2 durchsetzen das Substrat 1 senkrecht zur Oberfläche des Substrats 1 und sind dicht oder eng am Substrat 1 befestigt. Weiterhin überbrückt ei"o Kathode 3 die Tragstäbe 2. Die Kathode 3 hat einen Heizer aus einer Scheibe 4 mit einer zum Substrat 1 ungefähr parallelen Oberfläche und aus Streifenleitungen 5 mit im wesentlichen symmetrischer Form bezüglich einer Achse durch die Mitte der Scheibe 4 senkrecht zum Substrat 1· Jede der Streifenleitungen umfaßt einen parallelen Teil 51, der sich in der gleichen Ebene wie die Scheibe 4 erstreckt und im wesentlichen parallel zum Substrat 1 ist, einen senkrechten Teil 52, der sich von einem Ende des parallen Teils 51 ungefähr rechtwinklig zu diesem zum Substrat 1 erstreckt, und einen waagrechten Teil 53, der sich in der Richtung waagrecht zum Substrat 1 in der gleichen Ebene wie der senkrechte Teil 52 erstreckt. Die waagrechten Teile 53 sind, wie in Fig. 1 gezeigt, mit den Tragstäben 2 verschweißt, und somit kann die Kathode 3 festgelegt werden.

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Der Heizer besteht z. B. aus einer derartigen Legierung, bei der eine kleine Menge an Magnesium, Zirkonium od. dgl. als Kathoden-Aktivator einer Nickel-Legierung beigefügt ist, die ca. 20 bis 30 % Wolfram enthält, um einen geeigneten Widerstand zu haben.

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Heizers vor einem Biegen entlang der Grenze zwischen dem oarallelen Teil 51 und dem senkrechten Teil 52. Der Heizer 10 wir^ entlang Strichlinien Q in Fig. 2 in die Form einer Brücke gebogen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Kathode 3 weist ein auf die Oberfläche der Scheibe 4 aufgetragenes Elektronenemissionsmaterial 6 auf, das aus einem Elektronenemissionsoxid von z. B. einer ternären Erdalkali-Metall-Mischuna Ba-Sr-Ca zusammengesetzt ist. Im Betrieb führt der Heizer eine Widerstandsheizung durch einen Strom aus, der durch den Heizer selbst über die beiden Tragstäbe 2 fließt, und die Temperatur steigt auf ca. 8OO ⁰C an. Eine glühelektrische Elektronenemission aus dem Elektronenemissionsmaterial 6 wird stabil bei der obigen Betriebstemperatur bewirkt.

Wenn die Kathode 3 bei der Betriebstemperatur (vgl. ob«n) für eine lange Zeit betrieben wird, ändert der Heizer 10 und insbesondere die Scheibe 4 seine bzw. ihre Form oder wird aufgrund von Wärmespannungen, Diffusion von Material in das Metall u. dgl. deformiert. Eine derartige Deformation ist unproblematisch, als der Heizer 10 einer parallelen Verschiebung in einer Richtung parallel zur Fläche der Scheibe 4 ausgesetzt ist, die mit dem Elektronenemissionsmaterial 6 belegt ist, wie z. B. in der Richtung von Pfeilen A-A¹

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oder B-B' in Pig. 1, und insbesondere unproblematisch, als die Scheibe 4 mit dem Elektronenemissionsmaterial 6 einer parallelen Verschiebung in einer Ebene unterworfen ist, in der die Scheibe 4 liegt. Wenn jedoch die Scheibe 4 in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Scheibe verschoben oder deformiert wird, insbesondere in der Richtung von Pfeilen C-C in Fig. 1, dann wird die Elektronenemissionskennlinie des Elektronenstrahlerzeugers verändert. Dies wird weiter unten näher erläutert. Im Elektronenstrahlerzeuger ist die Steuerelektrode gegenüber der Scheibe 4 in einem vorbestimmten Abstand von der Oberfläche der Scheibe 4 vorgesehen, die mit dem Elektronenemissionsmaterial 6 beschichtet ist. Die Steuerelektrode hat eine kleine Öffnung eines vorbestimmten Durchmessers, so daß vom Elektronenemissionsmaterial emittierte Elektronen durch die Steuerelektrode fliegen können. Wie weiter oben erläutert wurde, sind weiterhin die Schirmelektrode und eine Gruppe von Elektroden zum Erzeugen der Hauptelektronenlinse entlang der Achse der Steuerelektrode vorgesehen. Bei diesem Aufbau spielt eine Deformation des Heizers 10." bei der die Scheibe 4 einer parallelen Verschiebung in der gleichen Ebene wie die Scheibe unterworfen ist, keine Rolle, da die öffnung der Steuerelektrode zum Durchlassen der Elektronen durch die Steuerelektrode in der Fläche weit kleiner als die mit dem Elektronenemissionsmaterial beschichtete Oberfläche ist. Jedoch ändert eine Deformation des Heizers 10, bei der die Scheibe 4 in der Richtung senkrecht zur Oberfläche der Scheibe 4 verschoben wird, den vorbestimmten Abstand zwischen der Steuerelektrode und der mit dem Elektronenemissionsmaterial beschichteten Fläche. Als Ergebnis tritt das Problem auf, daß die Stärke des Elektronenstrahles ver-

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ändert und die Abschalt-Kennlinie verschlechtert wird. Weiterhin sind in einem Farbfernsehempfänger mit drei direkt geheizten Kathoden im gleichen Elektronenstrahlerzeuger die Kathoden nicht immer im Betrag der Deformation des Heizers 10 gleich. Daher tritt dort das Problem auf, daß der Weiß-Abgleich in wiedergegebenen Bildern aufgrund der obigen Deformation verschlechtert oder zerstört sein kann. Beim Aufbau des Elektronenstrahlerzeugers wird der Abstand zwischen der Steuerelektrode und der Scheibe 4 bestimmt, indem eine vorhersehbare Deformation berücksichtigt wird, wie z. B. die Wärmeausdehnung des senkrechten Teiles 52 in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung. Die Einstellung des obigen Abstandes erfolgt durch Einstellen der Lage, in der die horizontalen Teile 53 mit den Tragstäben 2 verschweißt sind. Jedoch kann eine nicht vorhersehbare Deformation, wie z. B. die Biegung der Scheibe 4, der parallelen Teile 51 oder der senkrechten Teile 52 nicht berücksichtigt werden, wenn der Elektronenstrahlerzeuger aufgebaut wird.

Daher wurden bereits verschiedene Maßnahmen erwogen, um die Deformation des Heizers 10 zu verhindern, nämlich insbesondere eine Deformation, bei der die Scheibe 4 in der Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche verschoben wird. So gibt es z. B. eine direkt geheizte Kathode (vgl. JP-OS 155 957/77), bei der die horizontalen Teile 53, die Tragstäbe 2 und die Scheibe 4 in ihren Formen verändert sind. Insbesondere wird in der Beschreibung zu Fig. 7 der obigen JP-OS angeregt, eine Seitenwand an einem Teil des ümfanges der Scheibe 4 vorzusehen, in dem der Rand der Scheibe 4 rechtwinklig zur Scheibe 4 nach unten gebogen wird. Weiterhin zeigt die Fig. 7 dieser JP-OS, daß die obige Seitenwand am gesamten

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Rand der Scheibe 4 und den Kanten der parallelen Teile 51 qebildet wird. Fig. 3A ist eine Draufsicht des Heizers einschließlich der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51 mit den oben erläuterten Formen und ist zur Fig. 7 der obigen JP-OS ähnlich. Fig. 3B ist eine Seitensicht des Heizers aus der Richtung des Pfeiles IIIB in Fig. 3A. In den Fig. 3A und 3B sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Die Seitenwand 7 am Rand der Scheibe 4 und an den Kanten des parallelen Teiles 51 soll verhindern, daß der Teil des Heizers 10 aus der Scheibe 4 und den parallelen Teilen 51 einer Deformation ausgesetzt ist, wie z. H. einer Biegung bei der Betriebstemperatur des Heizers von ca. 800 ⁰C. Wenn entsprechend die Temperatur des Heizers auf die Betriebstemperatur ansteigt, werden die Scheibe 4 und die parallelen Teile 51 in der gleichen Ebene wie diese Teile ausgedehnt. Damit kann die Verschiebung der Scheibe 4 in der Richtung senkrecht zu deren Oberfläche verhindert werden. Aufgrund der Ausdehnung der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51 werden jedoch die senkrechten Teile 52, die aus einer flachen oder ebenen Platte bestehen, gebogen, wie dies in Fig. 3B durch Strichpunktlinien dargestellt ist. Wenn der Betrieb der Kathode 3 abgeschlossen wird, verschwindet eine Deformation der senkrechten Teile 52 aufgrund der Kompression des Teiles einschließlich der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51, die beide gedehnt wurden, und aufgrund der Elastizität der senkrechten Teile 52, und die senkrechten Teile 52 kehren zu ihrer ursprünglichen Form zurück. Wenn jedoch die Kathode 3 wiederholt für eine lange Zeit betrieben wird, sind die senkrechten Teile 52 einer ständigen Deformation ausgesetzt und haben somit eine Form, wie diese in Fig. 3C

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dargestellt ist, selbst wenn die Kathode 3 nicht betrieben wird. In diesem Fall ist daher die Oberfläche der Scheibe 4 in der Richtung senkrecht zur Oberfläche verschoben. D. h., der herkömmliche Aufbau nach Fig. 3A und 3B verhindert wirksam die Deformation der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51 , er ist aber unzureichend, um das oben aufgezeigte Problem zu lösen. Auch andere Ausführungsbeispiele der obigen JP-OS weisen diesen Nachteil auf.

Es wurden im übrigen schon zahlreiche Versuche unternommen, eine Lösung des oben erläuterten Problemes zu finden (vgl. z. B. JP-OS 155 956/77 und 53 662/73 sowie die offengelegten JP-Gbm-Anmeldungen 109 852/73 und 35 952/77).

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine direkt geheizte Kathode mit einem Aufbau anzugeben, der einfach und leicht herstellbar ist und wirksam eine derartige Deformation des Heizers unterdrücken kann, wobei die mit dem Elektronenemissionsmaterial belegte Fläche in der Richtung senkrecht zur Fläche verschoben wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 8 gegeben.

An der Erfindung ist vorteilhaft, daß eine Deformation des Brücken- Teiles des Heizers 10, der die Scheibe 4, die parallelen Teile 51 und die senkrechten Teile 52 aufweist, in der durch die Pfeile C-C¹ in Fig. 1 angedeuteten Richtung verhindert wird, und daß die horizontalen Teile 53 aus einer flachen

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Platte die Deformation des Brücken-Teiles in der durch die Pfeile A-A" angedeuteten Richtung aufgrund der Wärmeausdehnung absorbieren. Dieses Prinzip der Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von jedem der obigen Lösungsvorschläge.

Die Erfindung sieht also eine direkt geheizte Kathode vor, die aufweist:

ein isolierendes Substrat,

zwei leitende Tragstäbe, die das Substrat in der Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrates durchsetzen und dicht am Substrat festgelegt sind, und

eine leitende Einrichtung aus einer einzigen Metallplatte einschließlich

eines ersten Teiles, der in einer Ebene angeordnet ist, die von der Oberfläche des Substrates um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist und im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates verläuft, und der mit einem Elektronenemissionsmaterial belegt ist,

zweiter Teile, die sich von dem ersten Teil in der obigen parallelen Ebene im wesentlichen symmetrisch zum ersten Teil erstrecken,

dritter Teile, die sich vom Ende jedes zweiten Teiles in der Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrates auf das Substrat hin erstrecken, und

vierter Teile, die sich von den Enden der dritten Teile in der Richtung im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates in der gleichen Ebene wie die

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dritten Teile erstrecken und an den Tragstäben in der Nähe des Endes der vierten Teile befestigt sind.

Die ersten, zweiten und dritten Teile haben jeweils eine Seitenwand, die wenigstens entlang eines Teiles der Kanten dieser Teile vorgesehen ist und sich in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Flächen dieser Teile erstreckt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen direkt geheizten Kathode,

Fig. 2 eine Draufsicht des Heizers der Kathode der Fig. 1 vor -!er Biegung zur Herstellung einer Brücken-Form des Heizers,

Fig. 3A eine Draufsicht einer anderen herkömmlichen direkt geheizten Kathode,

Fig. 3B eine Seitensicht der Kathode der Fig. 3A in einer durch einen Pfeil IIIB in Fig. 3A angedeuteten Richtung,

Fig. 3C eine Seitensicht zur Erläuterung eines Zustandes, in dem eine ständige Deformation in einem Teil der Kathode der Fig. 3A erzeugt ist,

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Pig. 4 eine perspektivische Darstellung einer direkt geheizten Kathode nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5A eine Draufsicht des Heizers der Kathode der Fig. 4 vor ler Biegung zur Herstellung einer Brücken-Form des Heizers,

Fig. 5B einen vergrößerten Schnitt des Heizers

entlang einer Linie VB-VB in Fig. 5ä,

Fig. 5C einen vergrößerten Schnitt des

Heizers entlang einer Linie VC-VC in ξ ig. 5A,

Fig„ 6 eine perspektivische Darstellung einer direkt geheizten Kathode nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7A eine Draufsicht des Heizers der Kathode der Fig. 6 vor einer Biegung zur Herstellung einer Brücken-Form des Heizers,

Fig. 7B einen vergrößerten Schnitt des Heizers entlang einer Linie VIIB-VIIB der Fig. 7A,

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Fig. 7 C einen vergrößerten Schnitt des Heizers entlang einer Linie VIIC-VIIC in Fig. 7A, und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer direkt geheizten Kathode nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 4 bis 8 näher erläutert.

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer direkt geheizten Kathode nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 4 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Fig. 5A ist eine Draufsicht des in Fig. 4 dargestellten Heizers, bevor dieser entlang der Grenzen zwischen den parallelen Teilen 51 und den senkrechten Teilen 52 gebogen wird, und die Fig. 5B und 5C sind,jeweils vergrößerte Schnitte des Heizers entlang Linien VB-VB bzw. VC-VC in Fig. 5A. Beim obigen Ausführungsbeispiel ist ein Randglied oder eine Seitenwand 8 vorgesehen, die sich von den Kanten der Scheibe 4, der parallelen Teile 51 und der senkrechten Teile 52 ungefähr rechtwinklig zur Oberfläche dieser Teile erstreckt. Der Heizer . besteht aus einer Platte aus einer Nickellegierung mit einer Dicke von ca. 40 \im. Die Scheibe 4, die parallelen Teile 51, die senkrechten Teile 52, der waagrechte Teil 53 und die Seitenwand 8 werden alle durch Pressen bzw. Stanzen hergestellt. Die Scheibe 4 hat einen Durchmesser von

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ca. 1,2 mm, die parallelen Teile 51 und die senkrechten Teile 52 haben eine Ausdehnungsweite w von ca. 0,5 bis 0,7 mm, und die Seitenwand 8 hat.eine Höhe von ca. 0,1 mm. Weiterhin haben die senkrechten Teile 52 eine Länge 1 von ca. 0,9 mm, und die waagrechten Teile 53 haben eine Weite s von ca. 0,7 mm. Strichlinien Q in Fig. 5A zeigen die Grenzen zwischen den parallelen Teilen 51 und den senkrechten Teilen 52. Der Heizer ist entlang der Strichlinien Q brükkenförmig gebogen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Obwohl im Betrieb bei der obigen Kathode der Heizer 10 einer thermischen Deformation ausgesetzt ist, wird der Anteil des Heizers 10, der die Scheibe 4 und die parallelen Teile 51 umfaßt, kaum in der Richtung senkrecht zur Oberfläche der Scheibe 4 deformiert, sondern vielmehr thermisch in der die Scheibe 4 enthaltenden Ebene gedehnt, da die Scheibe 4 und die parallelen Teile 51 beide die Seitenwand 8 aufweisen. Da bei diesem Ausführungsbeispiel auch die senkrechten Teile 52 die Seitenwand 8 besitzen, werden die senkrechten Teile 52 keiner Biegung ausgesetzt, wie dies oben anhand der Fig. 3B erläutert wurde, sondern im wesentlichen parallel zur Fläche des Substrates 1 verschoben, selbst wenn aufgrund der Wärmedehnung der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51 eine Kraft erzeugt wird, durch die der Abstand zwischen den beiden senkrechten Teilen 52 vergrößert wird, d. h. eine Kraft mit der durch die Pfeile A-A¹ angedeuteten Richtung. Da der waagrechte Teil 53 aus einer flachen oder ebenen Platte besteht, wird er entsprechend

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der parallelen Verschiebung des senkrechten Teiles 5 2 gebogen, wobei sein Ende, an dem der waagrechte Teil 53 mit dem Tragstab 2 verschweißt ist, ein ortsfester Punkt ist. D. h., die Warmeausdehnung der Scheibe 4 und der parallelen Teile 51 wird durch die waagrechten Teile 53 adsorbiert oder aufgenommen. Im Betrieb sind die waagrechten Teile 53 also thermisch in der Längsrichtung gedehnt, insbesondere in der durch die Pfeile B-B¹ angedeuteten Richtung. Jedoch dreht die obige Dehnung der waagrechten Teile 53 lediglich den Brücken-Teil einschließlich der Scheibe 4, der parallelen Teile 51 und der senkrechten Teile 52 um die Achse durch die Mitte der Scheibe 4 und senkrecht zur Oberfläche der Scheibe 4; sie bewirkt aber keine Verschiebung der Scheibe 4 in der Richtung der Pfeile C-C . Aufgrund des wiederholten Betriebes der Kathode 3 werden die horizontalen Teile einer ständigen Deformation ausgesetzt, wie dies oben anhand der senkrechten Teile 52 in Fig. 3C erläutert wurde. Jedoch erzeugt eine derartige ständige Deformation lediglich eine Verschiebung des

Brücken-Teiles in der Richtung A-A¹ und/oder B-B¹. Die Scheibe 4 wird in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung aufgrund der Wärmedehnung der senkrechten Teile 52 verschoben. Jedoch wird beim Aufbau des Elektronenstrahlerzeuger, wie oben erläutert wurde, der Abstand zwischen der Steuerelektrode und der Scheibe 4 bestimmt, wobei die obige Wärmedehnung berücksichtigt wird. Daher bezieht sich die Wärmedehnung der senkrechten Teile 52 nicht auf das Problem der Änderung der Stärke des Elektronenstrahles.

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Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 6 sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 4. Fig. 7A ist eine Draufsicht des Heizers 10 der Fig. 6, bevor der Heizer entlang der Grenzen zwischen den parallelen Teilen 51 und den senkrechten Teilen 52 gebogen wird. Die Fig. 7B und 7 C sind jeweils vergrößerte Schnitte entlang den Linien VIIB-VIIB und VIIC-VIIC in Fig. 7A. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rand oder Flansch 9 vorgesehen, der sich von der Kante der Seitenwand 8 in der Richtung senkrecht zur Seitenwand 8 erstreckt. Die Seitenwand 8 wird durch den Flansch 9 verstärkt, und daher ist der Brücken-Teil einschließlich der Scheibe 4, der parallelen Teile 51 und der senkrechten Teile 52 weiter gegen seine Wärmedeformatian verstärkt. Damit wird eine Deformation, wie z. B. eine Biegung des Brücken-Teiles insgesamt oder teilweise, wirksamer verhindert. Weiterhin ist die Beifügung des Flansches 9 für die Herstellung der Seitenwand 8 durch Pressen bzw. Stanzen vorteilhaft. Der Heizer 10 dieses Ausführungsbeispiels kann auch aus einer Nickellegierungs-Platte mit einer Dicke von ca. 40 μπι durch Pressen bzw. Stanzen hergestellt werden, und der Flansch 9 hat eine Weite r von ca. 0,1 mm. Die Ausdehnungsweite w' der parallelen Teile 51 und der senkrechten Teile 52 einschließlich des Flansches 9 wird vorzugsweise ca. gleich der Weite s der horizontalen Teile 53 gemacht, um eine ungleichmäßige Erwärmung der Streifenleitungen zu vermeiden. Strichlinien Q in Fig. 7A zeigen die Grenzen zwischen den parallelen Teilen 51

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und den senkrechten Teilen 52. Die Brücken-Form des in Fig. 6 dargestellten Heizers wird durch Biegen des Heizers der Fig. 7A entlang den Strichlinien Q hergestellt.

Für die Kathode nach dem obigen Ausführungsbeispiel der Fig. 6 wurde ein Lebensdauer-Versuch von 1000 Stunden ausgeführt; es hat sich gezeigt, daß die Verschiebung der Scheibe 4 in der Richtung senkrecht zu deren Oberfläche ca. 1 μπι beträgt. Ein ähnlicher Versuch, der mit der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Kathode durchgeführt wurde, ergab für diese Verschiebung einen Wert von ca. 10 um. Daher kann mit der Erfindung wirksam eine Deformation der Kathode verhindert werden, so daß eine nachteilhafte Beeinflussung der Stärke des vom Elektronenstrahlerzeuger abgegebenen Elektronenstrahles vermieden wird.

Obwohl bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 6 die Seitenwand 8 oder die Seitenwand 8 und der Flansch 9 zusammen über der gesamten Länge 1 jedes senkrechten Teiles 52 vorgesehen sind, kann mit der Kathode der Fig. 8, in der die Seitenwand 8 und der Flansch 9 teilweise auf der gesamten Länge jedes senkrechten Teiles 52 angeordnet sind, ebenfalls im wesentlichen die gleiche Wirkung wie mit den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 6 erzielt werden. Um jedoch die gewünschte Wirkung mit der in Fig. 8 gezeigten Kathode zu erzielen, sollten vorzugsweise die Seitenwand 8 oder die Seitenwand 8 und der Flansch 9 zusammen über einer vorbestimmten Länge, vorzugsweise der Länge 1 - s, von der Grenze zwischen dem parallelen Teil 51 und dem senkrechten Teil 52 angeordnet werden.

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Die Größe, die Form und die Herstellung der Seitenwand 8 und/oder des Flansches 9 sind nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims

Ansprüche

Direkt geheizte Kathode, mit

einem isolierenden Substrat,

zwei leitenden Tragstäben, die das Substrat in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrates durchsetzen und am Substrat festgelegt sind, und

einer leitenden Einrichtung aus einer einzigen Metallplatte und einschließlich

eines ersten Teiles, der in einer Ebene im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates angeordnet und von der Oberfläche des Substrates um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist, wobei der erste Teil mit einem Elektronenemissionsmaterial belegt ist,

zweiter Teile, die sich vom ersten Teil in der parallelen Ebene im wesentlichen symmetrisch bezüglich des ersten Teiles erstrecken,

dritter Teile, die sich mit einer vorbestimmten Länge vom Ende der zweiten Teile zum Substrat in der Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrates erstrecken, und

vierter Teile, die sich von den Enden der dritten Teile in der gleichen Ebene wie die dritten Teile in der Richtung im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates erstrecken, wobei die vierten Teile an den Tragstäben in der Nähe des Endes der vierten Teile festgelegt sind,

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dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (4), die zweiten Teile (51) und die dritten Teile (52) jeweils einen Rand (8) aufweisen, der wenigstens teilweise entlang von deren Kanten verläuft, und

daß der Rand (8) eine vorbestimmte Höhe (h) besitzt, die sich in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen des ersten bzw. zweiten bzw. dritten Teiles (4, 51, 52) erstreckt (Fig. 4).
2. Kathode nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand (8) des ersten, des zweiten und des dritten Teiles (4, 51, 52) einheitlich mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Teil (4, 51, 52) ausgeführt ist (Fig. 4).
3. Kathode nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand (8) entlang der gesamten Kanten des ersten, des zweiten und des dritten Teiles (4, 51, 52) vorgesehen ist (Fig. 4).
4. Kathode nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand (8) entlang der gesamten Kanten des ersten Teiles (4) und der zweiten Teile (51) und teilweise entlang der Kante der dritten Teile (52) vorgesehen ist.
5. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand (8) Seitenwände sind, die durch Biegen

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von Teilen der einzigen Metallplatte entlang Linien entsprechend den Kanten entstehen.
6. Kathode nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Seitenwände (8) Flansche (9) aufweisen, die sich vom Ende der Höhe der Seitenwände (8) in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Flächen der Seitenwände (8) erstrecken.
7. Kathode nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Flansche (9) durch Teile der einzigen Metallplatte hergestellt sind, die entlang einer Linie entsprechend dem Ende der Höhe der Seitenwände (8) gebogen ist.
8. Direkt geheizte Kathode, mit einem isolierenden Substrat,

zwei leitenden Tragstäben, die das Substrat in der Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrates durchsetzen und am Substrat festgelegt sind, und

einem Heizer aus einer leitenden Platte, auf die ein Elektronenemissionsmaterial aufgetragen ist, und aus zwei leitenden Streifenleitungen/

wobei die Platte in einer von der Oberfläche des Substrates um einen vorbestimmten Abstand entfernten und im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates verlaufenden Ebene angeordnet ist sowie einen vorbestimmten Umriß und Seitenkanten besitzt:*

wobei die beiden Streifenleitungen im wesentlichen symmetrisch bezüglich einer Achse durch die Mitte der Platte in der Richtung im wesentlichen senkrecht

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zur Oberfläche des Substrates angeordnet sind, wobei jede Streifenleitung aufweist: einen parallelen Teil, der sich von der Platte in der gleichen Ebene wie die Platte parallel zur Oberfläche des Substrates und mit einer vorbestimmten Weite bzw. Breite mit Seitenkanten erstreckt,

einen senkrechten Teil, der sich vom Ende des parallelen Teiles in der Richtung im wesentlichen senkrecht zum parallelen Teil zur Oberfläche des Substrates erstreckt und eine vorbestimmte Weite mit Seitenkanten sowie eine vorbestimmte Länge besitzt, und

einen am Tragstab in der Nähe seines Endes festgelegten waagrechten Teil, der sich vom senkrechten Teil in der Richtung im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates in der gleichen Ebene wie der senkrechte Teil erstreckt und eine vorbestimmte Weite in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Substrates aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) und die parallelen Teile (51) eine erste Seitenwand (8) besitzen, die sich von den Seitenkanten der Platte (4) und der parallelen Teile (51) in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen der Platte (4) und der parallelen Teile

(51) erstreckt und eine vorbestimmte Höhe (h) aufweist, und

daß die senkrechten Teile (52) wenigstens teilweise entlang der vorbestimmten Länge eine zweite Seitenwand (8) besitzen, die sich von den Seitenkanten der senkrechten Teile (52) in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen der senkrechten Teile

(52) erstreckt und eine vorbestimmte Höhe (h) aufweist.

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9. Kathode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Seitenwand (8) über der gesamten vorbestimmten Länge vorgesehen ist.
10. Kathode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste und die zweite Seitenwand (8) Flansche bzw. Ränder (9) besitzen, die sich vom Ende der Höhe der Seitenwände (9) in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen der Seitenwände (8) erstrecken.
11. Kathode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der Heizer, die erste und die zweite Seitenwand (8) und die Flansche (9) einheitlich miteinander aus einer einzigen Metallplatte geformt sind.

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