DE3143633A1 - Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

N.V. Philips¹ Bloeilampenfabriefen; Bnd£pvw_# ·: *: j,

PHN 9891 /3 20.5.1981

Kathodenstrahlröhre.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathodenstrahlröhre mit einem evakuierten Glaskolben mit einem rohrförmigen Klbenteil, innerhalb dessen ein Elektronenstrahl erzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahls und ein ringförmiger metallener Getterhalter angeordnet sind.

Eine derartige Kathodenstrahlröhre, in diesem Falle eine Fernsehkameraröhre, ist aus der US-PS 3.783.326 bekannt. Der Getterhalter der darin beschriebenen Röhre ist am Elektronenstrahlerzeugungssystem befestigt, wodurch der Getterhalter beim Betrieb der Röhre das gleiche elektrische Potential wie die letzte Elektrode des Elektronenstrahler ζ eugungs syst ems aufweist. Die Befestigung des Getterhalters am Elektronenstrahlerzeugungssystem weist ausser dieser Beschränkung den Nachteil auf, dass beim induktiven Erhitzen des Getters (Getterhalter mit Inhalt) auch Teile des Elektronenstrahlerzeugungssystems, z.B. durch induktive Streufelder oder durch ¥ärmeleitung von dem Getter zu dem Elektronenstrahlerzeugungssystem, erhitzt werden.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Kathodenstrahlröhre zu schaffen, in der der Getterhalter thermisch unabhängig von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem in einem rohrförmigen Kolbenteil der Röhre montiert ist und mit jedem gewünschten elektrischen Potential versehen

werden kann.

Eine Kathodenstrahlröhre mit einem evakuierten Glaskolben mit einem rohrförmigen Kolbenteil, innerhalb dessen ein Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen

eines Elektronenstrahls und ein ringförmiger metallener 30

Getterhalter angeordnet sind, ist zur Lösung dieser Aufgabe nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Getterhalter in dem rohrförmigen Kolbentoil mit Hilfe eines Tragkörpers positioniert ist, der auf einem Tragrand

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ruht, der durch, eine im wesentlichen sprungartige Abnahme der Innenquerabmessung des rohrförmigen Kolbenteiles gebildet ist.

Eine derartige Bauart weist den Vorteil auf,

dass der Getterhalter in dem rohrförmigen Kolbenteil mechanisch und thermisch unabhängig von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem montiert ist. Bei einer derartigen Bauart lässt sich der Getter schnell und zweckmässig auf

induktivem ¥ege erhitzen. Eine induktive Erhitzung ist bei 10

Anwendung eines nicht verdampfenden Getters erforderlich,

um das in dem Getterhalter untergebrachte Gettermaterial zu aktivieren. Bei Anwendung eines verdampfenden Getters ist eine derartige Erhitzung erforderlich, um das Gettermaterial aus dem Getterhalter zu verdampfen. 15

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht

der Tragkörper wenigstens im wesentlichen aus einem Ring, der eine Unterbrechung aufweist. Durch die Unterbrechung in dem Ring wird eine übermässige Erhitzung des Ringes während der induktiven Erhitzung des Getters vermieden. ·

Eine übermässige Erhitzung des ringförmigen Tragkörpers kann wegen des direkten Kontaktes desselben mit dem gläsernen Röhrenkolben unerwünscht sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung enthält

der Tragkörper einen Innen- und einen Aussenring, die 25

beide eine Unterbrechung aufweisen, wobei dieser Innenring den Getterhalter trägt und über seinen Umfang an einer beschränkten Anzahl von Stellen mit dem Aussenring verbunden ist, und wobei dieser Aussenring auf dem in dem rohrförmigen Kolbenteil gebildeten Tragrand ruht. Dadurch, dass der Innenring an einer beschränkten Anzahl von Stellen mit dem Aussenring verbunden wird, wird die ¥ärmeübertragung durch Leitung von dem Getter zu dem Aussenring beschränkt. Wärmeübertragung durch. Leitung kann weiter mit einer Bauart beschränkt werden, bei der der Innenring des Tragkörpers mit in axialer Richtung verlaufenden Streifen versehen ist, die den Getterhalter tragen.

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Bei einer nicht drehsymmetrischen Tragkonstruktion des Getterhalters können Störungen des Verlaufes der elektrischen Feldlinien in der Röhre auftreten. Derartige Störungen können elektronenoptisch zu unerwünschten Effekten führen. Zur Beschränkung derartiger Feldstörungen kann nach der Erfindung der Getterhalter zwischen zwei in axialem Abstand voneinander liegenden Ringen angeordnet sein, die beim Betrieb der Röhre an demselben elektrischen Potential liegen, so dass der Getterhalter in einem im wesentlichen feldfreien Raum liegt. Bei der Bauart nach der Erfindung kann der ringförmige Tragkörper einen ersten dieser zwei Ringe bilden, während die den Getterhalter tragenden Streifen sich bis jenseits des Getterhalters erstrecken und in einem plattenförmigen Ring enden, der eine Unterbrechung aufweist und den zweiten der genannten zwei Ringe bildet. Die gesamte Tragkonstruktion des Getterhalters lässt sich einfach als Plattenmaterial herstellen und eignet sich besonders gut für Massenherstellung.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine

Fernsehaufnahmeröhre, in der ein Getter nach der Erfindung montiert ist,
Fig. 2 ein Detail der Röhre nach Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Teil der Tragkonstruktion für den Getter nach Fig. 2, und

Fig. h einen anderen Teil der Tragkonstruktion

für den Getter nach Fig. 2.

Die unter Fortlassung für die Erfindung nicht

wesentlicher Details in Fig. 1 dargestellte Fernsehaufnahmeröhre enthält einen Glaskolben 1, der an einem Ende mit einem mit einer photοempfindlichen Schnicht 3 versehenen Frontglas 2 verschlossen ist. In der Rönre befindet

sich ein Elektronenstrahlerzeugungssystem h, dem über eine Anzahl von Durchführungsstiften 5 die gewünschten elektrischen Spannungen zugeführt werden können. Die Innen-

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wand des Kolbens 1 ist mit einer dünnen NiekelSchicht überzogen, die eine erste Wandelektrode 6 und eine zweite Wandelektrode 7 zur Fokussierung des vom Elektronenstrahlerzeugungssystem h erzeugten Elektronenstrahls bildet. Die Röhre enthält weiter eine Gazelektrode 8 und eine Blende 9 mit einer Durchlassöffnung 10, die vom Elektronenstrahl passiert werden, bevor letzterer auf der photοempfindlichen Schicht 3 landet. Das Frontglas 2, die Gazelektrode 8 und die Blende 9 ruhen auf je in der Innenwand des Kolbens angebrachten Tragrändern, die durch eine sprungartige

Abnahme des Innendurchmessers der Röhre gebildet sind. Derartige Tragränder werden dadurch erhalten, dass ein Glas— ^, - rohr auf einem profilierten Metalldorn bei einer Temperatur angesaugt oder angedrückt wird, bei der das Glas etwas weich ist, so dass die Innenwand des Glasrohres entsprechend der Form des Domes profiliert wird. Auf diese Weise wird der Kolben 1 erhalten, dessen Abmessungen in radialer sowie in axialer Richtung äusserst genau sind. Eine auf diese Weise erhaltene Röhre mit Auflegeflächen für das Frontglas und für bestimmte Elektroden ist in der DE-OS 29 27 370 beschrieben.

Insbesondere wenn es sich um eine Kathodenstrahlröhre mit verhältnismässig kleinen Abmessungen, wie eine Fernsehaufnahmeröhre, handelt, kann die Unterbringung eines Getters in der Röhre Schwierigkeiten im Zusammenhang mit einer Störung des Verlatifes der elektrischen Feldlinien in der Röhre, der Möglichkeit zur induktiven Erhitzung des Getters und der Befestigung des Getters in der Röhre bereiten.

Eine Ausführuiigsförm einer Konstruktion zur Abstützung des Getters in der Röhre, die diesen Schwierigkeiten begegnet, ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Gettertragkonstruktion in der Röhre nach Fig. 1 ist im Detail in Fig. 2 gezeigt. Durch das Ansaugen eines kalibrierten Glasrohres auf einem profilierten Dorn ist ein zusätzlicher Tragrand 11 in der Innenwand des Kolbens 1 gebildet. Auf diesem Tragrand ruht ein Tragkörper 12 in

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Form eines Ringes mit einer mittleren Öffnung I3. Der Tragkörper 12 ist mit Hilfe von Indiumkugeln Xk an der handelektrode 7 befestigt und enthält einen Aussenring

15 und einen Innenring i6_f wie in Fig. 3 deutlicher dargestellt ist, in der der Tragkörper 12 in Draufsicht gezeigt

ist. Der ringförmige Tragkörper 12 weist eine Unterbrechung 17 auf. Der Aussenring I5 ist mit drei hervorragenden Auflegeflachen 18 versehen, die auf dem Tragrand 11 ruhen.

Weiter ist der Innenring 16 durch einen Schlitz 20 von dem

Aussenring I5 getrennt und nur an einer beschränkten Anzahl 10

von Stellen 19 zwischen den ^Auflegeflachen 18 mit dem Aussenring 15 verbunden. Der Tragkörper 12 ist aus Plattenmaterial hergestellt. Am Innenring 16 sind eine Anzahl sich in axialer Richtung erstreckender Streifen 21 festge-

schweisst. Die Streifen 21 sind mit sich radial erstrecken-15

den Ansätzen 22 versehen, zwischen denen ein Getterhalter 23 fixiert ist. Der Getterhalter 23 besteht aus einer ringförmigen metallenen Rinne, in die ein verdampfbares Gettermaterial in Form eines Pulvergemisches Zk von Bariumaluminium (BaAl.) und Nickel im Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1 gepresst ist. Durch induktive Erhitzung wird das Barium aus dem Pulvergemisch Zk verdampft und schlägt sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls atif inneren Oberflächenteilen der Röhre nieder. Bei der in Figuren 1 und 2 dargestellten Anordnung des Getterhalters 23 ver-

dampft das Barium in Richtung auf das Elektronenstrahler ζeugungssystem k, so dass kein Barium sich auf der photoempfindlichen Schicht 3 niederschlagen kann. Während der induktiven Erhitzung des Getterhalters 23 und des Gettermaterials Zk soll die Tragkonstruktion des Getterhalters

nicht Ubermässig erhitzt werden, insbesondere nicht an jenen Stellen, an denen die Tragkonstruktion mit der Glaswand des Kolbens 1 in Kontakt steht. Die dazu getroffenen Massnahmen sind in Fig. 3 erkennbar. Der unmittelbaren

Erhitzung des Tr^fcörpers 12 durch induktive Ströme wird 35

hauptsächlich dadurch entgegengewirkt, dass der Innenring

16 und der Aussenring I5 mit der Unterbrechung 17 versehen werden. Wärmeübertragung durch Leitung von dem Getter (23, Zk) zu dem Aussenring I5, insbesondere zu den Auf-

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legeflachen 18, wird möglichst dadurch verringert, dass ein langer Wärmeübertragungsweg und ein grosser Wärmewiderstand zwischen dem Getterhalter 23 und den Auflegeflächen 18 gebildet werden. Dies wird mit Hilfe einer beschränkten Anzahl von Verbindungsstellen 19 zwischen dem Xnnenring und dem Aussenring 15 erzielt, die ausserdem zwischen den Auflegeflächen 18 liegen.

Störungen des Verlaufes der Feldlinien in der Röhre werden dadurch beschränkt, dass der Getter mit seiner Tragkonstruktion, wenn möglich, in einem nahezu feldfreien Raum angeordnet wird. Im vorliegenden Falle ist der Getter mit seiner Tragkonstruktion etwa halbwegs der Wandelektrode 7 angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden. Weitere Massnahmen zum Erhalten oder Beibehalten des gewünschten Feldlinienverlaufes sind dadurch verwirklicht, dass ein plattenförmiger Ring 25, der mit einer mittleren Öffnung

26 versehen ist, angebracht wird. Der Ring 25 ist mit den Metallstreifen 21 verbunden. Fig. k zeigt in auseinander gezogener Darstellung den aus Plattenmaterial hergestellten

Ring25 und die mit diesem ein Ganzes bildenden Streifen und Ansätze 22. Aus den bereits erwähnten Gründen weist auch der Ring 25 in der Umfangsrichtung eine Unterbrechung

27 auf. Die länglichen Offnungen 28 und 29 in. den Streifen 21 dienen zum Erhalten definierter Biegestellen.

Obgleich die Erfindung an Hand einer einzigen Ausführungsform erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Es ist z.B. auch möglich, den Getter (23, 2H) mittels nur der in Fig. k dargestellten Konstruktion in der Röhre zu befestigen. Die Streifen 21 werden dann in der

Nähe der Offnungen 29 radial nach aussen gebogen, wodurch Auflegeflächen 30 erhalten werden, die auf dem Tragrand ruhen können. In diesem Falle ist der in Fig. 3 dargestellte Tragkörper 12 nicht erforderlich. Elektronenoptisch entspricht die in Fig. 2 gezeigte Tragkonstruktion aber

strengen Anforderungen, weil darin der Getter (23» 2'U) zwischen zwei an demselben elektrischen Potential liegenden Ringen 12 und 25 liegt. -

Claims (1)

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   PHN 9891 jy 20.5.1981 PATENTANSPRUECHE:

   mJ Kathodenstrahlröhre mit einem evakuierten Glaskolben mit einem rohrförmigen Kolbenteil, innerhalb dessen ein Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahls und ein ringförmiger metallener Getter-

   ^ halter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Getterhalter in dem rohrförmigen Kolbenteil mittels eines Tragkörpers positioniert ist, der auf einem Tragrand ruht, der durch eine im wesentlichen sprungartige Abnahme der Innenquerabmessung des rohrförmigen Kolbenteiles gebildet ist.

   2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper wenigstens im wesentlichen durch einen Ring gebildet wird, der eine Unterbr e chung aufwe ist.

   3· Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper einen Innen- und einen Aussenring enthält, die beide eine Unterbrechung aufweisen, wobei dieser Innenring den Getterhalter trägt und über seinen Umfang an einer beschränkten Anzahl von

   Stellen mit dem Aussenring verbunden ist, und wobei dieser Aussenring auf dem in dem rohrförmigen Kolbenteil gebildeten Tragrand ruht.

   h. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring des Tragkörpers mit in

   axialer Richtung verlaufenden Streifen versehen ist, die den Getterhalter tragen.

   5· Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen sich bis jenseits des Getterhalters erstrecken und in einem quer zu der axialen

   Richtung liegenden plattenförmigen Ring enden, der eine Unterbrechung aufweist.

   6. Kathodenstrahlröhre nach einem dor vorhergehenden

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   PHN 9891 ßfJL- 20.5· 1981

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion für den Getterhalter aus Plattenmaterial hergestellt ist. _ _

   7. Kathodenstrahlröhre nach einem der vorhergehenden

   5 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre eine Fernsehaufnahmeröhre ist.

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