DE3306498C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unipotential-Elektronenkanone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Elektronenkanonen werden vielfach in Elektronenstrahlröhren, z. B. Farbbildröhren oder Projektorröhren verwendet und sollen möglichst geringe sphäri­ sche Aberration ihres Linsensystems aufweisen. Zu diesem Zweck ist es bekanntgeworden, das letzte Gitter mit größerem Durch­ messer auszubilden als das vorletzte Gitter. Eine Elektronen­ kanone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der das vor­ letzte Gitter in das letzte Gitter ragt, ist aus GB 20 30 763 A bekannt. Das vorletzte Gitter wird in seinem hinteren Teil ge­ halten und ragt mit seinem vorderen Teil ohne jede Unterstüt­ zung weit in das letzte Gitter hinein. Dies führt zu Instabi­ lität und damit großen Toleranzen bei den Aberrationseigen­ schaften.

Wird bei einer Elektronenkanone, bei der das vorletzte Gitter in das letzte Gitter ragt, eine Getterabschirmplatte auf die vordere Öffnung des letzten Gitters gesetzt, hat dies Auswir­ kung auf die sphärische Aberration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unipotential- Elektronenkanone mit guter sphärischer Aberration anzugeben, bei der das vorletzte Gitter in das letzte Gitter ragt.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der abhängigen Ansprüche 2-4.

Die erfindungsgemäße Elektronenkanone weist ganz besondere Mindestabmessungsverhältnisse in bezug auf den Öffnungsdurch­ messer des letzten Gitters und den Abstand zwischen der vor­ deren Öffnung des vorletzten Gitters und einer Getterabschirm­ platte auf. Die Abmessungen sind so gewählt, daß verhindert ist, daß eine Elektronenlinse zwischen dem vorletzten Gitter und der Getterabschirmplatte 5 gebildet wird. Eine derartige Linse wäre im vorderen Kanonenbereich, der wesentlich für die Eigenschaft der sphärischen Aberration ist, von Nachteil.

Zum Verringern von Toleranzen in der sphärischen Aberration führen Befestigungen der letzten beiden Gitter, wie sie durch die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 gegeben sind. Die sichere Befestigung sorgt in diesem Fall dafür, daß der Verhältniswert 13/D3 zuverläs­ sig eingehalten wird.

Den Befestigungsarten gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ist die Eigenschaft gemeinsam, daß die Befestigung des einen Gitters räumlich die Befestigung des anderen in keiner Weise behin­ dert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren ver­ anschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 und 2 eine Draufsicht auf und einen Längsschnitt durch eine Elektronenkanone mit Getterabschirmplatte und einer Befestigung des vorletzten Gitters durch Fenster im letzten Gitter.

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Eine Kathode K und Gitter G1 bis G5 sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet. Im Fall des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 sind das fünfte Gitter G5 mit seinem Öffnungsdurch­ messer D3 und das dritte Gitter G3 mit seinem geringeren Öffnungsdurchmesser D1 als einstückiges Gebilde geformt. Das vierte Gitter G4 ist innerhalb des fünften Gitters G5 untergebracht. Ein gestreckter Bereich 2 erstreckt sich vom langen fünften Gitter G5 zum dritten Gitter G3 und weist einander gegenüberliegende Fenster 3 auf. Der gestreckte Bereich 2 entspricht im wesentlichen einem Leitungsbereich, durch den das fünfte Gitter G5 elektrisch mit dem dritten Gitter G3 verbunden wird. Das vierte Gitter G4 mit einem Bereich geringen Öffnungs­ durchmessers D1 und einem Bereich großen Öffnungsdurch­ messers D2 wird in das lange fünfte Gitter G5 so einge­ führt, daß es mit seiner Seite geringen Öffnungsdurch­ messers gegen das Gitter G3 steht und seine Wandung den Fenstern 3 gegenüberliegt. Der Bereich geringen Öffnungsdurchmessers dieses vierten Gitters G4 und das dritte Gitter G3 bilden ein vorderes Elektronenlinsen­ system (Linse 1), während der Bereich großen Öffnungsdurch­ messers des vierten Gitters G4 und das fünfte Gitter G5 ein hinteres Elektronenlinsensystem (Linse 2) bilden. Die Gitter G1 bis G4 werden durch gemeinsame isolierende Haltestäbe 4 zusammengehalten. Das vierte Gitter G4 wird durch die Fensterbereiche 3 hindurch gehalten. Da der hintere Endteil des fünften Gitters G5 als Abschirmplatte 5 gegen Gettereinwirkung ausge­ bildet ist, ist der Abstand 13 zwischen dem hinteren Ende des vierten Gitters G4 und der Abschirmplatte 5 so gewählt, daß verhindert ist, daß eine Elektronenlinse zwischen dem vierten Gitter G4 und den Abschirmplatten 5 gebildet wird. Es gilt 13/D3 < 0,57.

Die so aufgebaute Elektronenkanone wird im Hals 6 eines Kathodenstrahlröhrenkolbens untergebracht. Der Innen­ durchmesser des Halses 6 ist mit D4 bezeichnet. Der Öffnungsdurchmesser D3 des fünften Gitters G5 kann so gewählt werden, daß gilt: D4 < D3 < 0,65 D4.

Bei der soeben beschriebenen, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform, bei der das fünfte Gitter G5 und das dritte Gitter G3 mechanisch als einstückiger Körper ausgebildet sind, wird das fünfte Gitter G5 nicht direkt durch die isolierenden Haltestäbe 4 gehalten, sondern es wird durch das dritte Gitter G3 gehalten, wenn dieses durch die Haltestäbe 4 gehalten wird. Das vierte Gitter G4 wird durch die geraden isolierenden Haltestäbe 4 durch die Fensterbereiche 3 in dem gestreckten Teil 2 des fünften Gitters G5 zusammen mit den Gittern G1 bis G3 gehalten. Auf diese Art und Weise kann der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden isolierenden Haltestäben 4 an ihren äußeren Oberflächen geringer gewählt sein, als der Öffnungsdurchmesser D3 des fünften Gitters G5, so daß er so weit vergrößert werden kann, bis er in etwa dem Innendurchmesser D4 des Halses 6 entspricht. Dadurch kann die sphärische Aberration des Elektronenlinsen-Hauptsystems weiter verringert werden.

Da bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten anmelde­ gemäßen Elektronenkanone das fünfte Gitter mechanisch mit dem dritten Gitter G3 verbunden ist und nicht zwischen den isolierenden Haltestäben 4 gehalten wird, kann der Öffnungsdurchmesser D3 des fünften Gitters G5 so weit erhöht sein, daß er dem Innendurchmesser D4 des Halses 6 entspricht. Dadurch kann im hinteren Elektronenlinsensystem (Linse 2) der Öffnungsdurchmesser D3 des fünften Gitters G5 größer gemacht werden, als der Öffnungsdurchmesser D2 des vierten Gitters G4. Dadurch kann die sphärische Aberration des Elektronenlinsen-Hauptsystems verringert werden, ohne daß der Innendurchmesser D4 des Halses 6 erhöht zu werden braucht.

Claims (4)

1. Unipotential-Elektronenkanone mit einer Kathode, einem letzten Gitter (G5) und einem vorletzten Gitter (G4), das in das letzte Gitter ragt, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere, d. h. die von der Kathode abgewandte Öffnung des letzten Gitters durch eine Getterabschirmplatte (5) abgedeckt ist, wobei für die Abmessung der Anordnung ein Verhältniswert 13/D3 < 0.57 gilt, mit 13 = Abstand zwischen der vorderen Öffnung des vorletzten Gitters und der Getterabschirmplatte und D3 = Öffnungsdurchmesser des letzten Gitters.

2. Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorletzte Gitter (G4) und das letzte Gitter (G5) an gemeinsamen Haltestäben (4) befestigt sind, wobei das vorletz­ te Gitter durch Fensterbereiche (3) im letzten Gitter gehalten wird.

3. Elektronenkanone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Haltestäbe (4) vorhanden sind, die einander gegen­ überliegen.

4. Elektronenkanone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdurchmesser (D3) des letzten Gitters (G5) größer ist als der Abstand der beiden Haltestäbe (4) voneinan­ der.