DE2950191A1

DE2950191A1 - Verfahren zur ausbildung eines gleichmaessigen kathoden-gitter-abstandes in einem elektronenstrahlsystem

Info

Publication number: DE2950191A1
Application number: DE19792950191
Authority: DE
Inventors: Harry Edwin Mccandless
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1980-06-19
Also published as: FR2444336A1; IT7927319A0; IT1124980B; JPS5583126A; US4176432A

Description

295019t

RCA 73,2OO

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren zur Ausbildung eines gleichmaßigen Kathoden-Gitter-Abstandes in einem Elektronenstrahlsystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anordnung einer Kathode mit Abstand von einem Gitter beim Aufbau eines Elektronenstrahlsystems, insbesondere unter Verwendung von Kontaktabstandselementen.

In einem Elektronenstrahlsystem ist die Oberfläche des elektronenemittierenden Überzugs einer Kathode axial gegenüber einem Steuergitter positioniert. Kathode und Gitter sind unter gegenseitiger Isolierung an gläsernen Trägerstangen befestigt. Das Elektronen- strahleystem enthält ferner eine Kathodenhalterung und ein vom Steuergitter im Abstand befindliches Schirmgitter. Wenn die emit tierende Oberfläche der Kathode zu nahe beim Steuergitter liegt, können zwischen Kathode und Steuergitter Funken überspringen, und die Sperrspannung kann sich ändern. Bereits eine sehr kleine Änderung des Abstandes, wie etwa 0,0254 mm, kann die Sperrspannung des Strahlsystems um etwa 60 V verschieben.

Gegenwärtig benutzt man verschiedene Methoden zur Einstellung des Kathoden-Gitter-Abstandes. Am häufigsten benutzt man eine Luft- Sonde, welche durch die Gitteröffnungen geführt wird, und die Kathode wird in Richtung auf diese Sonde bewegt, bis ein vorbestimmter—Gegendruck, der vom Abstand abhängig ist, gemessen wird.

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Ähnliche Methoden verwenden optische oder mikroskopische Messungen zur Einstellung des Abstandes. Bei anderen Methoden wiederum benutzt man ein Abstandselement, das in direktem Kontakt mit der Kathode und dem Gitter angeordnet wird. Hierbei verbleibt entweder ein mechanisches Abstandsstück im Strahlsystem, oder das Abstandsstück ist löslich oder flüssig und kann anschließend durch Auflösung in Wasser oder durch Hitzeanwendung entfernt werden.

Kathoden-Gitter-Abstände, die durch verbleibende Abstandsstücke eingestellt werden, können sich aber infolge von Teile- oder Montagetoleranzen von Röhre zu Röhre ändern. Gasströmungssonden erfordern das Einführen einer Düse durch die Gitteröffnung, so daß die öffnung beschädigt werden kann. Optische Messungen sind zu langwierig für die Produktion. Lösliche oder verdampfbare Abstandsstücke hinterlassen Materialreste, die sich nur schwierig vollständig entfernen lassen und entweder die emittierende Oberfläche beeinträchtigen oder Materialablagerungen auf Isolationsteilen ergeben, so daß zwischen Elementen des Strahlsystems elektrische Nebenschlüsse entstehen.

Die Erfindung schafft nun ein Verfahren zur Ausbildung eines gleichförmigen Kathoden-Gitter-Abstandes in einem Elektronenstrahlsystem mit mehreren Kathoden. Zunächst wird ein im wesentlichen undefonnierbarer Streifen und ein mit diesem zusammenstoßender im wesentlichen deformierbarer Streifen auf der Kathodenseite eines Gitters so eingebracht, daß der nicht deformierbare Streifen dem Gitter gegenüberliegt. Die Summe der Dicken dieser beiden Streifen ist der gewünschte Kathoden-Gitter-Abstand. Danach werden die Kathoden bewegt, bis sie gegen den deformierbaren Streifen drücken. Nun werden die Kathoden gegenüber dem Gitter befestigt; anschließend wird der nicht deformierbare Streifen zuerst herausgezogen, und schließlich wird auch der deformierbare Streifen herausgezogen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

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Diese Zeichnung zeigt einen Schnitt durch den strahlformenden Bereich eines typischen Mehrstrahl-Elektronenstrahlsystems mit zwischen den Kathoden und einem Gitter eingefügten Abstandsstreifen.

In der Zeichnung sieht man einen Teil eines Elektronenstrahlsystems 10, wie es in Farbfernsehröhren verwendet wird. Ein vollständiges Strahlsystem dieser Art ist in der US-PS 3 772 554 (Erfinder R. H. Hughes, Anmeldetag 13. November 1973) beschrieben. Das Strahlsystem 10 enthält eine Anordnung zur Bildung von drei in einer Ebene liegenden Elektronenstrahlen. Drei In-Line-Kathodenanordnungen 12, 14 und 16 befinden sich im Abstand von drei jeweils einheitlich ausgebildeten Elektroden: einem Steuergitter 18, einem Schirmgitter 20 und einer ersten Fokuselektrode 22. Jede Kathodenanordnung enthält eine Kathodenhülse 24, die am vorderen Ende durch eine Kappe 26 abgeschlossen ist, auf der ein elektronenemittierender überzug 28 angebracht ist. Die Kathodenhülse 24 ist in einem Kathodenröhrchen 30 gelagert. Die drei Elektroden 18, 20 und 22 haben jeweils drei öffnungen, die mit den Mittelpunkten der drei Kappen 26 ausgerichtet sind. Der Abstand zwischen dem emittierenden überzug 28 und dem Steuergitter 18 ist sehr kritisch. Während der Abstandseinstellung zwischen Kathode und Steuergitter kann die Kathodenhülse 24 frei im Kathodenröhrchen 30 verschoben werden. Ist erst einmal der gewünschte Kathoden-Gitter-Abstand eingestellt, dann wird die Hülse 24 mit dem Röhrchen 30 verschweißt.

Man sieht in der Zeichnung, daß zwischen der Kathodenkappe 26 und dem Steuergitter 18 zwei Streifen 32 und 34 eingefügt sind. Der Streifen 32, welcher die emittierenden Kathodenüberzüge 28 berührt, besteht aus Plastikmaterial, wie etwa Quick-Sol-P, einem Polymer auf Äthylenoxidgrundlage, wie es von der Polymer Films Incorporated hergestellt wird. Der Streifen 34, welcher das Steuergitter 18 berührt, besteht aus Metall, etwas aus Kupfer-Beryllium. Dieses Material wird bevorzugt, weil es sich

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zur Ausbildung von Stücken verwenden läßt, die sich leicht in großen Mengen photoätzen lassen. Die Summe der Dicken der beiden Streifen 32 und 34 ist gleich dem gewünschten Kathoden-Gitter-Abstand. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform, wo der gewünschte Abstand 0,1397 mm beträgt, der Metallstreifen 34 0,0712 mm dick sein und der Plastikstreifen 32 0,0635mm.

Das hier zu beschreibende neue Verfahren zur Festlegung des Abstandes zwischen Kathode und Gitter beginnt mit dem Anordnen der beiden Streifen 32 und 34 zwischen dem Steuergitter 18 und den Kathodenanordnungen 12, 14 und 16, wobei die Kathodenhülsen noch zurückgezogen sind. Danach werden die Kathodenhülsen vorwärts in Richtung auf das Gitter 18 verschoben, bis die emittierenden überzüge 28 auf den Kappen 26 an den Plastikstreifen 32 anstoßen. Der Plastikstreifen 32 besteht aus einem Material, das genügend weich ist, um sich geringfügig zu verformen, wenn die emittierenden Überzüge 28 gegen ihn gedrückt werden. Wenn die Kathodenkappen 26 an dem Plastikstreifen 3 2 anliegen, dann werden die Kathodenhülsen 24 an den Röhrchen 30 befestigt, etwa durch Anschweißen. Nun wird zuerst der Metallstreifen 34 aus seiner Lage zwischen dem Plastikstreifen 32 und dem Steuergitter 18 herausgezogen, so daß der Plastikstreifen 32 von emittierenden überzügen 28 freikommt. Als nächstes wird der Plastikstreifen 32 entfernt.

Geht man in dieser Weise vor, dann verwendet man ein zweckmäßiges Direktkontaktabstandsverfahren, bei dem die emittierenden überzüge auf den Kathoden voll geschützt sind und jede einzelne Kathode aus einer Mehrzahl von Kathoden denselben Abstand von einer bestimmten Elektrode hat.

Vorstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden hinsichtlich der Kombination eines Metallstreifens mit einem Plastikstreifen für eine Abstandsfestlegung, es versteht sich jedoch, daß auch andere Materialien mit den gewünschten Eigenschaften verwendet werden können. Beispielsweise ist ein im wesentlichen deformierbares Material, so wie das beschriebene Plastikmaterial, wesentlich für die Berührung mit dem emittierenden

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Überzug auf der Kathode, so daß bei der Abstandsfestlegung der überzug nicht bricht oder weggeschoben wird. Jedoch ist für den zweiten Streifen ein im wesentlichen undeformierbares Material notwendig, damit es sich nicht in die Gitteröffnungen hineindrückt und dann schwierig entfernen läßt.

Wenn vorstehend auch das Wort Streifen verwendet worden ist, so sind unter dieser Bezeichnung selbstverständlich auch andere flache Formen wie Blätter oder Platten zu verstehen. Weiterhin kann man zur Ausbildung bestimmter Abstände jeden der beschriebenen Streifen auch durch mehrere Streifen*realisieren.

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L e e r s e 11 e

Claims

PATENTANWÄLTE DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MAH1A-TBEHK8IASTRASSB 23 POSTFACH ββΟβββ D-8OOO MUENCHKN 8β TKLKPON OMI4TMM osaeae TKLBORAMM IOMBI RCA 73,200 Sch/Vu U.S. Ser. No. 969,158 vom 13. Dezember 1978 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1) Verfahren zur Ausbildung eines gleichförmigen Kathoden-Gitter-Abstandes in einem Elektronenstrahlsystem mit mehreren Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen undeformierbarer Streifen (34) und ein mit diesem zusammenstoßender im wesentlichen deformierbaren Streifen (32) auf der Kathodenseite eines Gitters (18) derart eingebracht wird, daß der nicht deformierbare Streifen dem Gitter gegenüberliegt, daß die Summe der Dicken der beiden Streifen der gewünschte Kathöden-Gitter-Abstand ist, daß die Kathoden (24) bewegt werden, bis ihre emittierenden Oberflächen (28) an dem deformierbaren Streifen (32) anstoßen, daß die Kathoden gegenüber dem Gitter festgelegt werden und daß schließlich der nicht deformierbare Streifen und danach der deformierbare Streifen herausgezogen werden.

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(CK MÜNCHKN MB. ββ14β·βΟΟ · BANKKONTO BTPOBANK MÜNCHEN «BLZ TOO2OO 40» KTO. βΟβΟ25 73 78 SWIFT HYPO DK

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht deformierbare Streifen (34) aus Metall und der deformierbare Streifen aus einem Plastikmaterial besteht.

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