DE2937299A1

DE2937299A1 - HV TV CRT with flashover protection - has series resistor feeds to tube electrodes and resistance connections to anode

Info

Publication number: DE2937299A1
Application number: DE19792937299
Authority: DE
Inventors: Istvan Csabai; Sandor Meszaros; Gyula Pap
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1980-10-30
Also published as: HU178394B

Abstract

H.v. cathode ray tube for colour, black and white or other viewing screen, has a luminescent screen on the front surface and h.v. anode connection via spring clips into the neck of the tube where all electrodes are provided with flash-over protection. The electrodes (3, 4, 5) in the neck of the tube have series resistors (22, 24) as the flash-over protection in one example. The h.v. electrode (4) is connected to the tube inner electrode (7) which is a conducting coating on the widening inner wall of the tube leading to the luminescent coating (10) on the front screen (11) and connected to the h.v. electrode terminal (8). In a second example the spring connection (6) between inner coating (7) and h.v. electrode (4) is via a high resistance Fe2O3 coating. The resistances are on a ceramic substrate and formed by either thin or thick film techniques.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Durchschlagschutz verse-The invention relates to a verse- with puncture protection

hene, hochspannungsbetriebene Elektronenstrahlröhre.hene, high-voltage operated cathode ray tube.

Zwischen den Elektroden der Elektrodenkanonen von mit 10-20 kW Beschleunigungsspannung arbeitenden Schwarzweißbildröhren und mit 25-30 kW Beschleunigungsspannung betriebenen Farbbildröhren treten auch bei sorgfältigster Konstruktionsausführung unregelmäßige Durchschläge auf. Ähnliche Erscheinungen kennt man auch bei Monitorröhren und bei Katodenstrahlröhren.Between the electrodes of the electrode guns with an acceleration voltage of 10-20 kW working black and white picture tubes and operated with 25-30 kW acceleration voltage Color picture tubes appear irregular even with the most careful construction Carbon copies. Similar phenomena are also known from monitor tubes and from Cathode ray tubes.

Dieser Durchschlag tritt zwischen den zur Fokusierung des Elektrodenbündels dienenden an der höchsten positiven Spannung liegenden Beschleunigungsanoden des potentialen oder bipotentialen elektronoptischen Systems und dem an einer niedrigeren oder an der beinahe an der Katodspannung liegenden fokusierenden Elektrode, ferner an einer Spannung von + 200 ... 400 V Spannung liegender Elektrode G2 auf, da zwischen diesen die Entfernung am kleinsten ist. Auf diese Weise ist durch die geometrische Anordnung die höchste Feldstärke 20-100 kW/mm.This breakdown occurs between the for focusing the electrode bundle serving at the highest positive voltage of the acceleration anodes potentials or bipotential electronic-optical system and that of a lower one or on the focusing electrode which is almost at the cathode voltage, furthermore at a voltage of + 200 ... 400 V voltage lying electrode G2, since between these the distance is the smallest. This way is through the geometric Arrangement the highest field strength 20-100 kW / mm.

Der innere Durchschlag der Elektrodenstrahlröhren ist keine neue Erscheinung. Die Bedeutung dieser Erscheinung bzw. die Schädlichkeit ist bei Halbleitern - besonders bei den integrierten Stromkreisen der Fernseheinrichtungen oder Rechenanlagen, bzw. deren Displays -wegen ihrer katastrophalen Beschädigung sehr auffällig.The internal breakdown of cathode ray tubes is not a new phenomenon. The significance of this phenomenon or the harmfulness is with semiconductors - especially in the case of the integrated circuits of the television equipment or computer systems, or their displays - very noticeable because of their catastrophic damage.

Bei Fernseheinrihtungen mit Elektrodenröhren sind die wegen der Durchschläge erscheinenden Bild-Funkspuren auch früher als störende Fffekte betrachtet worden, da aber wegen dieser %£r.-cheiing des Gterflit nicht beschädigt wurde, Wrq r der iurchschlag zeitweilig vertragbar.In the case of television sets with electrode tubes, these are because of the breakdowns appearing image radio traces were also previously regarded as disruptive effects, but since because of this% £ r.-cheiing the Gterflit was not damaged, Wrq r the The penetration is temporarily contractable.

Jahrzehntelange Erfahrungen haben bewiesen, daß die Empfangsröhre wegen der aus dem Durchschlag der Bildröhre stammenden Parasitärspannungen und -Ströme von Fall zu Fall auch durchgeschlagen haben, nachher aber nicht funktionsunfähig geworden sind.Decades of experience have proven that the receiving tube because of the parasitic voltages and currents from the breakdown of the picture tube have penetrated from case to case, but not inoperable afterwards became.

Im Falle von Bild- und Monitorröhren, die durch das sorgfältigste Verfahren hergestellt und kontrolliert waren, sind nach einer längeren Lagerung einzelne Durchschläge hervorgekommen. Die völlige Aussiebung dieser Erscheinung ist heutzutage, bzw. durch den vorhandenen Stand der Technik auch trotz sämtlicher Versuche in der Massenproduktion ökonomisch nicht möglich. Aus diesem Grund sind einzelne Durchschläge innerhalb einer kurzen Zeit nach der Einschaltung gemäß verschiedener nationaler Normen und internationaler Empfehlungen zulässig. Die Hersteller dieser Elektronenstrahlröhren schreiben zwecks Beseitigung der schädlichen Wirkung des Durchschlages für die Erdung und Uberspannungsableitung verschiedene Vorschriften vor.In the case of picture and monitor tubes, the most careful Processes made and controlled are after prolonged storage individual carbon copies emerged. The complete sifting out of this phenomenon is nowadays, or due to the existing state of the art, despite all Experiments in mass production are not economically feasible. Because of this, are individual breakdowns within a short time after switching on according to various national standards and international recommendations permitted. The manufacturers of this Cathode ray tubes write in order to eliminate the harmful effects of the Breakdown for the grounding and surge discharge various regulations before.

Trotzdem ist bei mit transistorierten Videostufen konstruierten Fernsehempfängerröhren der zeitweilige Durchschlag der Bildröhre ein sehr schweres Problem geworden. Durch schaltungstechnische Maßnahmen hat man mit Funkenstrecken mit gas-gefüllten Überspannungsableitern, mit schnellwirkenden Sennerdioden und RC-Gliedern von Anfang an Versuche durchgeführt, um die eingebauten Halbleiter vor den durch den Uberschlag stammenden Beschädigungen zu schützen. In diesen Zeiten hat man versucht, auf die Fassung der Bildröhre, oder auf die gedruckte Schaltung der Bildröhre Funkenstrecken anzuwenden. Diese Funkenstrecken haben den bei dem Durchschlag sich bildenden Strom außerhalb der Röhre in Richtung des kalten Punkts des Gerätes abgeleitet.Nevertheless, television receiver tubes constructed with solid state video stages the intermittent breakdown of the picture tube has become a very serious problem. By Circuit-related measures have been taken with spark gaps with gas-filled surge arresters, Tests carried out with fast-acting transmitter diodes and RC elements from the start, to protect the built-in semiconductors from damage caused by the flashover to protect. In those times people tried to use the socket of the picture tube, or to apply spark gaps to the printed circuit of the picture tube. These spark gaps have the current that forms during the breakdown outside the tube in the direction derived from the cold point of the device.

Bei Funkenstrecken kann man den auftretenden Durchschlag von der Fassung mittels eines 4-6 mm dicken verdrillten Kabels wirksam an einen günstigen Punkt des Chassis ableiten. In dem Fall, in dem das Kabel dünn ist, d.h. die Impedanz nicht gering genug ist, verschlechtern die wegen der hohen Stromstöße auftretenden Parasitärströme und -spannungen die Wirkung der Funkenstrecke. Im Falle einer ungünstigen Erdung fließt der Durchschlagstrom in der Umgebung der empfindlichsten Halbleiter und verursacht evtl. deren völlige Zerstörung.In the case of spark gaps, the breakdown that occurs can be seen from the socket effectively to a favorable point by means of a 4-6 mm thick twisted cable derive from the chassis. In the case where the cable is thin, i.e. the impedance is not small enough, those occurring because of the high current surges deteriorate Parasitic currents and voltages the effect of the spark gap. In the event of an unfavorable Grounding, the breakdown current flows in the vicinity of the most sensitive semiconductors and may cause their complete destruction.

Praktische Erfahrungen haben bewiesen, daß all diese Maßnahmen auch gemeinsam keine entsprechende Sicherheit geboten haben. Besonders kritisch ist die Lage bei MOS-Kreisen und bei anderen auf Spannung empfindlichen IC-Kreisen geworden.Practical experience has shown that all of these measures, too together did not offer adequate security. That is particularly critical Situation in MOS circuits and in other IC circuits that are sensitive to voltage.

Statt weiterer Schilderung der mit dem Durchschlag der Bildröhre zusammenhängenden Probleme sei hier auf die Fachliteratur hingewiesen, so in erster Linie auf das Buch von Artur Köhler und Johannes Ritter: Bildröhren mit verminderter Hochspannungs-0berschlag-Intensität (Funktechnik 32, Jahrgng 1977, Nr. 24, Seiten 432 -435). J. Gerritsen: Soft-flash picture tubes (erschienen in "IEEE Transaction on consumer electronics" Jahrgang 24, Nr. 4 1978) und auf die Publikation "Soft-flash technologie", erschienen in "Valvo Information ueber Farbfernseh-Empfängertechnik 71..Instead of further description of the one connected with the breakdown of the picture tube Problems should be pointed out to the specialist literature, primarily to that Book by Artur Köhler and Johannes Ritter: Picture tubes with reduced high-voltage flashover intensity (Funktechnik 32, year 1977, No. 24, pages 432-435). J. Gerritsen: Soft-flash picture tubes (published in "IEEE Transaction on consumer electronics" volume 24, No. 4 1978) and the publication "Soft-flash technologie", published in "Valvo information about color television receiver technology 71 ..

In diesen Publikationen sind die mit diesem Thema verbundenen technischen Fragen ausführlich beschrieben.In these publications are the technical Questions described in detail.

Gemäß der DE-PS 2.658.175 wird dieses Problem so gelöst, daß der innere Graphitüberzug der Bildröhre, bzw. der dem Hals zugewandte Teil des Graphitüberzuges, also derjenige Teil, von wo das Elektrodensystem mit seinen federnden Kontakten die Vorspannung übernimmt, aus einem Material hohen Widerstandes gefertigt wird. Der untere Uberzugsgrad, der einen Widerstandswert von 1000 Ohm besitzt, wirkt im Falle eines Durchschlages als strombegrenzender Widerstand.According to DE-PS 2,658,175, this problem is solved so that the inner Graphite coating of the picture tube or the part of the graphite coating facing the neck, that is, the part from where the electrode system with its resilient contacts takes over the bias, is made of a material with high resistance. The lower degree of coating, which has a resistance value of 1000 ohms, acts in the In the event of a breakdown as a current-limiting resistor.

Eine dieser ähnliche Lösung ist in der US-PS 2.829.292 beschrieben.A solution similar to this is described in US Pat. No. 2,829,292.

Es hat sich aber gezeigt, daß die mit punktartigen Kontaktflächen versehenen Abstützfederelektroden einen hohen Ubergangswiderstand haben, wo sie an der Widerstandsschicht angeschlossen sind, so daß an dem Kontaktpunkt eine Neigung zur Wärmebildung vorhanden ist. Im Falle eines Durchschlages tritt also eine Erwärmung ein, wodurch unregelmäßige und schädliche Elektronemission, Ionisation und schließlich der Bruch des Glaskolbens, bzw. ein Riss desselben die Folge sein können.It has been shown, however, that those with point-like contact surfaces provided support spring electrodes have a high contact resistance where they are connected to the resistive layer so that a slope at the contact point for heat generation is available. In the event of a breakdown, heating therefore occurs one, causing irregular and harmful electron emission, and finally ionization the breakage of the glass bulb or a crack of the same can be the result.

Gemäß der DE-OS 27 49 211 wird bei Farbfernsehröhren der innere leitende Uberzug aus 3 Schichten hergestellt, und zwar zwecks Lösung des geschilderten Problems. Im Sinne dieser Lösung verwendet man bei der Anodeneinleitung einen Graphitüberzug von geringem spezifischem Widerstand, danach folgt ein Hochwiderstandswert aufweisender Uberzug aus Metalloxyden und Glas und schließlich wird ein gut leitender Graphitstreifen aufgetragen, auf dem sich die stromleitenden Federn abstützen. Diese Lösung setzt den unerwünschten hohen Widerstand zwischen den Kontaktfedern und dem Uberzug herab und verhindert im Falle von Uberschlägen eine zu hohe Aufwärmung.According to DE-OS 27 49 211, the inner conductive one in color television tubes Coating made of 3 layers, specifically for the purpose of solving the problem described. For the purposes of this solution, a graphite coating is used when introducing the anode of low specific resistance, followed by a high resistance value Coating of metal oxides and glass and finally becomes a good leader Graphite strips applied on which the current-conducting springs are supported. These Solution sets the undesirable high resistance between the contact springs and the Cover and prevents excessive heating in the event of overturns.

Gemäß der DE-OS 27 03 093 verwendet man in ähnlicher Weise 3 Schichten, die abwechselnd mit niedrigem und hohem Widerstand hergestellt sind, und man will dadurch die schädlichen Konsequenzen der Uberschläge bei Farbfernsehröhren herabsetzen.According to DE-OS 27 03 093, 3 layers are used in a similar manner, which are made alternately with low and high resistance, and one will thereby reducing the harmful consequences of flashovers in color television tubes.

Ein gemeinsamer Charakter der erwähnten Lösungen liegt darin, daß der Widerstandswert der inneren Schicht erhöht wird, wodurch dieser Widerstand als ein Element des Entladungsstromkreises den Entladungsstrom begrenzt. Diese Lösungen haben aber zahlreiche Nachteile. Vor allem sei erwähnt, daß der Ubergangswiderstand und die mit diesem verbundene lokale Aufwärmung nicht völlig beseitigt werden können. Diese Lösungen können nur den schädlichen Effekt etwas herabsetzen. Die Herstellung des inneren Uberzuges ist mit einem hohen Material- und Arbeitsaufwand verbunden und deshalb unwirtschaftlich. Die Vollziehung des Verfahrens ist auch technologisch bei Farbfernsehröhren sehr umständlich, weil der konische Teil schon in überzogenem Zustand an den Bildschirmteil gesintert wird. Bei Schwarzweißfernsehröhren, bei Monitor- und Katodenstrahlröhren muß man den mehrschichtigen Überzug ueber den Halsteil aufbringen, was tecaLnologisch sehr schwierig ist.A common character of the solutions mentioned is that the resistance of the inner layer is increased, causing this resistance as an element of the discharge circuit limits the discharge current. These solutions but have numerous disadvantages. Above all, it should be mentioned that the transition resistance and the local heating associated with this cannot be completely eliminated. These solutions can only reduce the harmful effect somewhat. The production the inner coating is associated with a high expenditure of material and labor and therefore uneconomical. The execution of the procedure is also technological very cumbersome with color television tubes because the conical part is already covered State is sintered to the screen part. For black and white television tubes, at Monitor and cathode ray tubes have to have the multi-layer coating over the neck part apply what is technologically very difficult.

Eine im Inneren des Konus angeordnete Widerstandsschicht besitzt den Nachteil, daß sie die Anordnung des Getters in der Röhre erschwert. Falls nämlich der verdampfte Getterspiegel (Ba Metallschicht) an der inneren Oberfläche des Konus bzw. an der Widerstandsschicht eine zusammenhängende Schicht bildet, dann wird die Widerstandsschicht geshuntet. Deswegen muß man im Falle von solchen Uberzügen die Anordnung des Getters und die Verdampfung desselben mit besonderer Sorgfalt durchführen, damit der Getterspiegel nicht auf die Widerstandsschicht gelangt.A resistance layer arranged inside the cone has the Disadvantage that it complicates the arrangement of the getter in the tube. If namely the vaporized getter mirror (Ba metal layer) on the inner surface of the cone or forms a coherent layer on the resistance layer, then the Resistance layer shunted. Therefore, in the case of such coatings, the Carry out the arrangement of the getter and the evaporation of the same with particular care, so that the getter mirror does not get on the resistance layer.

Bei der Herstellung des Widerstandsüberzuges schafft die Bedingung der Reproduzierbarkeit weitere Probleme. Die verwendeten Materialien, d.h. ihre Reinheit, Korngröße, Oberf ächenrauhigkeit, gleichmäßige Dicke, Homogenität usw. haben Einfluß auf die Qualität der Röhre, so daß eine sehr sorgfältige und strenge Kontrolle erforderlich ist. Wesentliche Probleme erwachsen aus dem Ubergangswiderstand der Kontaktfedern und der Widerstandsschicht infolge lokaler Wärmung, Geknister usw.. Deswegen hat man Lösungen ausgearbeitet, gemäß welcher die Kontaktfeder unmittelbar an die Widerstandsschicht mit kleinem Widerstandswert und nicht an die Widerstandsschicht von hohem Widerstandswert angelegt wird.When making the resistive coating, the condition creates the reproducibility further problems. The materials used, i.e. theirs Purity, grain size, surface roughness, uniform thickness, homogeneity, etc. affect the quality of the tube, so that a very careful and strict Control is required. Essential problems arise from the transition resistance the contact springs and the resistance layer as a result of local warming, crackling etc .. Therefore one has worked out solutions according to which the contact spring directly to the resistance layer with a small resistance value and not to the resistance layer of high resistance is applied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenröhre der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß ein zuverlässiger Durchschlagschutz erreicht wird.The invention is based on the object of an electron tube to train initially mentioned type with simple means so that a reliable Puncture protection is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved according to the invention by what is specified in claim 1 Features solved. The further development of the subject matter of the invention is based on Subclaims.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß das Vorsehen der zur Durchschlagverhinderung dienenden Widerstände lediglich einer einfachen Montageoperation bedarf.The advantage achieved by the invention is that the provision of the resistors used to prevent breakdown, only a simple one Assembly operation required.

Zur Begrenzung des Uberschlagstromes wird beispielsweise in die Röhre zwischen der Hochspanningseinführungselektrode und der Ausführungselektrode(n) in das die Verbindung sichernde Leitungssystem ein kompakter Widerstand eingesetzt, dessen Wert zwischen 0,1 - 100 kOhm liegt.To limit the flashover current, for example, into the tube between the high voltage lead-in electrode and the lead-out electrode (s) in the line system securing the connection uses a compact resistor, whose value is between 0.1 - 100 kOhm.

Dieser Widerstand ist fähig, die bei Stromuberschlägen auftretenden Stromspitzen zu vermindern.This resistance is capable of counteracting the flashovers that occur To reduce current peaks.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Konstruktionsskizze einer bekannten Schwarzweißbildröhre oder Monitorröhre mit Funkstreckenschutz, Fig. 2 einen bekannten Überzug des Konus bei Farbfernsehröhren, z.B. als Eisenoxydwiderstandsschicht ausgebildet, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit Anwendung einer Widerstandsscheibe, die im Dünnschichtverfahren ausgebildet ist und die zwischen den Federn und der Hochspannungselektrode angeordnet ist, Fig. 4 eine Ausführungsvariante des Scheibenwiderstandes, Fig. 5 eine Ausführungsvariante der Erfindung, gemäß welcher kompakte Stangenwiderstände mit den Leitungen der Hochspannungs- und fokusierenden Elektroden in Reihe geschaltet sind, Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung, gemäß welcher an den Hochspannungs- und fokusierenden Elektroden induktive und ohmsche Widerstände kombiniert verwendet werden, Fig. 7 eine Ausführungsform der Erfindung für Farbfernsehbildröhren, Fig. 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines kompakte ten Stangenwiderstandes, Fig. 9 zeigt das Prinzip der Untersuchung von Bildröhrenüberschlägen, Fig. 10 zeigt den Hochspannungsüberschlagsstromablauf der Bildröhre ohne Anwendung eines inneren Begrenzungswiderstandes, Fig. 11 zeigt den Hochspannungsüberschlagsstromablauf der Bildröhre mit Anwendung eines begrenzenden Widerstandes.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing explained. 1 shows the construction sketch of a known black and white picture tube or monitor tube with radio link protection, Fig. 2 shows a known coating of the cone for color television tubes, e.g. designed as an iron oxide resistance layer, Fig. 3 shows an embodiment according to the invention using a resistance disk, which is formed in the thin-film process and which between the springs and the High-voltage electrode is arranged, Fig. 4 shows a variant of the disk resistor, Fig. 5 shows a variant embodiment of the invention, according to which compact bar resistors connected in series with the leads of the high voltage and focusing electrodes are, Fig. 6 shows a further embodiment of the invention, according to which the High voltage and focusing electrodes combined inductive and ohmic resistances 7 shows an embodiment of the invention for color television picture tubes, Fig. 8 shows a possible embodiment of a compact th rod resistor, Fig. 9 shows the principle of the investigation of picture tube flashovers, Fig. 10 shows the high-voltage flashover current flow of the picture tube without the use of an internal one Limiting resistor, 11 shows the high-voltage flashover current flow of the picture tube with the application of a limiting resistor.

Figur 1 zeigt schematisch eine Schwarzweißröhre bzw. eine Monitorröhre mit einem äußeren Funkenstreckendurchschlagschutz. Die Konstruktion ist aus einer Katode 1, einem ersten Gitter 2, einem zweiten Gitter 3, aus Hochspannungsbeschleunigungselektroden 4 - die die Elemente des fokusierenden Systems sind -, einer fokusierenden Elektrode 5, Kontaktfedern 6, einer inneren leitenden Schicht 7, einer Hochspannungseinleitung 8, einer äußeren leitenden Schicht 9, einer luminiszierenden Schicht 10 und einem Glaskolben 11 hergestellt. Die Versorung der Bildröhre mit Niederspannungen und Steuerspannungen erfolgt durch die Speiseeinheit 12. Zum Zwecke des Durchschlagschutzes der Speiseeinheithalbleiter sind zwischen den Aus leitungen und dem Erdpunkt die Funkenstrecken 13 ausgebildet.FIG. 1 shows schematically a black and white tube or a monitor tube with an external spark gap breakdown protection. The construction is from one Cathode 1, a first grid 2, a second grid 3, made of high voltage acceleration electrodes 4 - which are the elements of the focusing system - a focusing electrode 5, contact springs 6, an inner conductive layer 7, a high voltage introduction 8, an outer conductive layer 9, a luminescent layer 10 and a Glass bulb 11 produced. The supply of the picture tube with low voltages and Control voltages are provided by the supply unit 12. For the purpose of breakdown protection the feed unit semiconductors are between the lines and the earth point Spark gaps 13 are formed.

Figur 2 zeigt eine Farbfernsehröhre mit einer ohmigen Leitschicht, wo die Kontaktfedern 6 der Elektronenkanone an einer hochohmigen Widerstandsschicht 14 aus Fe203 anliegen.Figure 2 shows a color television tube with an ohmic conductive layer, where the contact springs 6 of the electron gun on a high-ohmic resistance layer 14 made of Fe203 are applied.

Diese Schicht steht mit einer gutleitenden Graphitschicht 15 in Berührung. Die Hochspannung wird der Graphitschicht 15 über die Einleitungselektrode 8 zugeführt.This layer is in contact with a highly conductive graphite layer 15. The high voltage is supplied to the graphite layer 15 via the lead-in electrode 8.

Der Vorteil und die Neuheit der Erfindung ist im Vergleich zu den zum Stand der Technik gehörigen Lösung (gemäß Figur 1 und Figur 2) darin zu sehen, daß die Erfindung für jede Elektronenstrahlröhre verwendbar ist, weil der innere Begrenzungswiderstand nicht aus einer auf den Konus aufgebrachten Widerstand hergestellt, sondern aus in das Vakuumgefäß einmontierbarer Metallschicht, kompaktem oder Drahtwiderstand hergestellt ist, der zwischen den kritischen Elektroden der Elektronenkanone und den Leitungen angeordnet ist, und dessen Widerstandswert zwischen der Größenordnung von 0,1 - 100 kOhm liegt. Solche Widerstände sind bei der Montage der Elektronenkanone problemlos verwendbar.The advantage and novelty of the invention is compared to the to see the prior art solution (according to Figure 1 and Figure 2) that the invention for each Cathode ray tube is usable, because the internal limiting resistance does not consist of an applied to the cone Resistance made, but made of a metal layer that can be installed in the vacuum vessel, compact or wire resistance is established between the critical electrodes the electron gun and the leads, and its resistance value is between the order of 0.1-100 kOhm. Such resistances are at the assembly of the electron gun can be used without any problems.

Die einfachste Anwendung der Erfindung ist in Figur 3 gezeigt, wo ein einziger Widerstand 16 zwischen der an die größte positive Spannung gelegte Anode und der Montageeinheit 6, die mit der auf dem Halsteil aufgebrachten Graphitschicht 7 in Berührung steht, eingebaut wird.The simplest application of the invention is shown in Figure 3, where a single resistor 16 between that applied to the greatest positive voltage Anode and the assembly unit 6, which with the graphite layer applied to the neck part 7 is in contact, is installed.

Der zu diesem Zweck verwendete scheibenförmige Widerstand ist aus Figur 4 ersichtlich. An die löchrige isolierende Keramikscheibe 17 sind die Kontakte 6 und die zentierenden Federn der Elektronenkanone montiert. Auf dieselbe Keramikscheibe 17 ist mit einer Niete 18 den Widerstand tragende Keramikplatte gefestigt. Zwischen den Ränden 20 der Keramikplatte 19 ist die Widerstandsschicht 21 angeordnet, die bekanntlich z.B. durch Dickschichttechnologie aufgetragen wird.The disk-shaped resistor used for this purpose is off Figure 4 can be seen. The contacts are on the perforated insulating ceramic disk 17 6 and the centering springs of the electron gun mounted. On the same ceramic disc 17 is fixed with a rivet 18, the resistance bearing ceramic plate. Between the edges 20 of the ceramic plate 19, the resistance layer 21 is arranged, the is known to be applied e.g. by thick-film technology.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist aus Figur 5 ersichtlich. Bei dieser Lösung sind im Falle einer unipotentialen Fokussystem-Elektronenkanone Stangenwiderstände 22, 23, 24 verwendet für die Ausführung der zweiten fokusierenden Elektrode 5 und zur Verbindung der gemeinsamen oder der an der positiven Spannung liegenden Anoden 4. Es ist klar ersichtlich, daß in diesem Fall der Durchschlag in Richtung der zweiten fokusierenden Elektrode 5 und des zweiten Gitters 3 nur durch je einen Widerstand möglich ist.Another embodiment of the invention can be seen from FIG. In this solution, in the case of a unipotential focus system, electron guns Bar resistors 22, 23, 24 used for the execution of the second focusing electrode 5 and to connect the common or to the positive voltage lying anodes 4. It can be clearly seen that in this If the breakdown occurs in the direction of the second focusing electrode 5 and the second Grid 3 is only possible through one resistor each.

Zur Begrenzung der Durchschlag-Spitzenspannung wird gemäß Figur 6 eine sehr vorteilhafte Lösung gezeigt. Durch die Selbstinduktion des aus Widerstanddraht gewickelten spiralförmigen Widerstandes 25 kann die Ansteiggeschwindigkeit des Spitzenstromes herabgesetzt werden. Bei dieser Lösung ist aber die Verwendung der ohmischen Widerstände 22, 23 auch möglich.To limit the breakdown peak voltage, according to FIG. 6 shown a very advantageous solution. Due to the self-induction of the resistance wire wound spiral resistor 25 can increase the rate of increase of the peak current be reduced. In this solution, however, is the use of ohmic resistors 22, 23 also possible.

In Figur 7 wird der Scheibenwiderstand 16 und der kompakte Widerstand 22 für die Elektronenkanone einer Farbbildröhre verwendet und die Zeichnung zeigt die Art und Weise des Einbaus.In Figure 7, the disk resistor is 16 and the compact resistor 22 is used for the electron gun of a color picture tube and the drawing shows the way of installation.

Figur 8 veranschaulicht die Gestaltung und den Aufbau des kompakten Widerstandes gemäß der Erfindung. Der Widerstandskörper 26 ist aus kompaktem Keramikwiderstand hergestellt und zwar mit einem Durchmesser von max. 1,5 mm und einer max. Länge von 15 mm. An beiden Enden sind aus Nickelschellen ausgebildete Ausführungsbänder 27 gefestigt, die bei der Montage an die Ausführungen der Elektronenkanone angeschweißt werden.Figure 8 illustrates the design and construction of the compact Resistance according to the invention. The resistor body 26 is made of compact ceramic resistor manufactured with a maximum diameter of 1.5 mm and a maximum length of 15 mm. At both ends there are execution bands made of nickel clips 27 solidified the assembly to the versions of the electron gun welded on will.

In Abhängigkeit von der Ausbildung der Elektronenkanone der Bildröhre sind auch weitere Ausführungsvarianten erzielbar. In Einzelfällen bietet der Einbau nur eines Widerstandes genügenden Schutz für das Gerät bei Spannungsdurchschlägen.Depending on the design of the electron gun of the picture tube other design variants can also be achieved. In individual cases, the installation offers only one resistor provides sufficient protection for the device in the event of voltage breakdowns.

Ausführungsbeispiel Es sollte eine Schwarzweiß-Monitor-Bildröhre mit einer Diagonale von 28 cm mit eckigem Bildschirm und mit einem Halsdurchmesser von 20 cm hergestellt werden. Ein solcher Röhrentyp hat eine kleine Elektronenkanone, wodurch es wegen der kleinen Elektrodenabstände und der auf max. 14 kV begrenzten Beschleunigungsspannung oft zum Durchschlag kommt, Die Erfindung wurde so realisiert, daß in die Kurzschlußleitungen der Hochspannungselektroden 4 der Elektrodenkanone gemäß Fig. 5, ferner in die Ausleitung der hauptfokusierenden Elektrode 5 die Stangenwiderstände 22, 23 mit einem Durchmesser von 1 mm, Länge von 12 mm und Widerstandswert von 12 k0hm (siehe Figur 8) eingeschweißt wurden. Die auf diese Weise vorbereiteten Elektronenkanonen wurden durch die herkömmlichen Schirmtechnologie eingelötet und es wurde mittels an sich bekannter Pumpen und der üblichen Technologie die Bildröhre fertiggestellt. Im Vergleich zu den in Katalogen zulässigen 14 kV Anodenspannung wurde die Röhre auf Uberschlag mit 20 kV Spannung untersucht, wobei keine Funkenerscheinung zu beobachten war. Dagegen zeigte eine Röhre herkömmlichen Aufbaus ohne eingebaute Widerstände bei der Spannung von 20 kV in Einzelfällen Durchschläge.Embodiment It should have a black and white monitor picture tube a diagonal of 28 cm with a square screen and a neck diameter of 20 cm. Such a type of tube has a small electron gun, whereby it is limited to a maximum of 14 kV because of the small electrode spacing Accelerating voltage often breaks down, the invention was implemented in such a way that that in the short-circuit lines of the high-voltage electrodes 4 of the electrode gun according to FIG. 5, furthermore the rod resistances in the lead-out of the main focusing electrode 5 22, 23 with a diameter of 1 mm, length of 12 mm and resistance value of 12 kohm (see Figure 8) were welded. The electron guns prepared in this way were soldered in by the conventional shield technology and it was made by means of known pumps and the usual technology completed the picture tube. Compared to the 14 kV anode voltage permitted in catalogs, the tube examined for a flashover with 20 kV voltage, with none Spark phenomenon was observed. In contrast, a tube had a conventional structure without a built-in one Resistances at a voltage of 20 kV in individual cases breakdowns.

Mittels der Schaltungsanordnung nach Figur 9 wurden in Röhren sowohl gemäß der Erfindung als auch bei den herkömmlichen Typen durch Entfernung der löchrigen Plexiplatte 28 künstliche Durchschläge zustandegebracht. Dabei wurde bei den Versuchsröhren mit dem Oszilloskop 29 ein Spitzenstrom von 50 A gemessen, und zwar nach der Strom-Zeit verlängerten Kennlinie gemäß Figur 11. Figur 10 zeigt die Strom-Zeit-Kennlinie der ohne Widerstand ausgeführten Röhren, gemäß welchen die Amplitude der steilen Spannungsspitzen auch einen Wert von 700 A erreicht hat.By means of the circuit arrangement according to FIG. 9, both according to the invention as well as in the conventional types by removing the holey Plexiglas 28 made artificial copies. It was used for the test tubes with the oscilloscope 29 measured a peak current of 50 A, namely after the current time extended characteristic curve according to Figure 11. Figure 10 shows the current-time characteristic of the Tubes made without resistance, according to which the amplitude of the steep voltage peaks has also reached a value of 700 A.

Die im Versuch verwendeten Röhren mit dem erfindungsgemäßen Durchschlagschutz wurden in Rechenanlagen-Peripherien eingebaut und im Dauerbetrieb einer Probe ausgesetzt.The tubes used in the experiment with the puncture protection according to the invention were built into computer peripherals and subjected to a test in continuous operation.

Im Laufe der Untersuchung ist eine Beschädigung infolge Durchschlags der integrierten Stromkreise, die bei den herkömmlichen Röhren üblich ist, überhaupt nicht vorgekommen.In the course of the investigation, damage is due to puncture of the integrated circuits that are common with conventional tubes did not occur.

Die Verwirklichung der Erfindung bei Farbbildröhren oder anderen Elektronenstrahlröhren ergab immer den Durchschlagstrom gemäß Figur 11, d.h. eine sehr sichere Betriebsart.The implementation of the invention in color picture tubes or other cathode ray tubes always gave the breakdown current according to Figure 11, i.e. a very safe operating mode.

Claims

"High-voltage-operated cathode ray tube equipped with puncture protection" Patent claims With puncture protection, high-voltage operated cathode ray tube (e.g. color picture tube, monitor tube, black and white tube, etc.) which include a Glass bulb, a luminescent coating arranged on the screen, if necessary an aluminum coating covering this coating, a high-voltage connection electrode, an inner conductive layer and an electrode system for generating, controlling, Has focusing of the electron beam, for connection between the electrode system and the conductive one located in the piston Layer of contact springs and low-voltage lead-out electrodes are arranged, d a d u r c h g e -k e n n e i c h n e t that in the connection system between the lead-out electrode or the lead-out electrodes (3, 4, 5) and the high-voltage lead-in electrode (8) discrete resistors (21, 22, 23, 24) are arranged.

2. Cathode ray tube according to claim 1, d a -d u r c h g e it does not indicate that between the main focusing electro-optic high-voltage electrode (4) and the inner conductive coating (7) and / or between the main focussing ends optical high-voltage electrode (4) and / or in the outlets of the main focussing Electrode (5) built in discrete resistors (22, 23) by interrupting the line are.

3. Cathode ray tube according to claim 2, d a -d u r c h g e it is not indicated that the resistors are attached to a ceramic base layer Thin or thick film technology are made of film resistors.

4. Cathode ray tube according to claim 2, d a d u r c h g e k e We would like to point out that the discrete resistors are compact, rod-shaped resistors are.

5. Cathode ray tube according to claim 3, d a -d u r c h g e it is not noted that the discrete resistors used are disc-shaped are.

6. Cathode ray tube according to claim 1, d a -d u r c h g e it does not indicate that the built-in discrete resistors or part the same are helically formed wire resistors.