DE3325856A1 - Grid electrode for an electron-beam generating system, and a method for its production - Google Patents
Grid electrode for an electron-beam generating system, and a method for its productionInfo
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Abstract
Description
US-Ser.No. 399 341US Ser. No. 399 341
AT: 19. Juli 1982 RCA 7821O/Dr.v.B/Ro.AT: July 19, 1982 RCA 7821O / Dr.v.B / Ro.
RCA Corporation, New York, N. Y. (V.St.A.)RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Gitterelektrode für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem und Verfahren zu ihrer Herstellung.Grid electrode for an electron gun and method for their manufacture.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gitterelektrode gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Gitterelektrode.The present invention relates to a grid electrode according to the preamble of claim 1. Furthermore, it relates to the invention a method for producing such a grid electrode.
Allgemein gesprochen betrifft die Erfindung Elektronenstrahlerzeugungssysteme, die in Elektronenstrahlröhren verschiedener Art verwendet werden können, insbesondere genutete Gitterelektroden für solche Elektronenstrahlerzeugungssysteme. Generally speaking, the invention relates to electron guns, which can be used in cathode ray tubes of various types, in particular grooved grid electrodes for such electron guns.
In den letzten Jahren hat man in Gitterelektroden von Elektronenstrahlerzeugungssystemen in zunehmendem Maße Nuten verwendet, um verschiedene Probleme, die mit dem Astigmatismus zusammenhängen, zu lösen. In der US-PS 3 866 081 (Hasker et al.) ist ein Einstrahlsystem beschrieben, dessen zweites Gitter eine Nut aufweist, die einer ersten Fokussierungselektrode zugewandt ist. Die Nut ist vermutlich durch Prägen oder Stanzen der zweiten Gitterelektrode gebildet, obwohl dies in der Patentschrift nicht ausdrücklich erwähnt wird. Aus der US-PS 4 234 814 (Chen et al.) ist ein Dreistrahl-Inline-Elektrodenstrahlerzeugungssystem mit für alle drei Strahlen gemeinsamen Elektroden beschrieben, bei welchen das zweite Gitter bei jeder Strahlöffnung eine NutIn recent years, electron gun grid electrodes have become increasingly popular Grooves used to solve various astigmatism related problems. In the US PS 3 866 081 (Hasker et al.) Describes a single-beam system, the second grating of which has a groove, facing a first focusing electrode. The groove is presumably made by embossing or stamping the second grid electrode formed, although this is not expressly mentioned in the patent. From the U.S. Patent 4,234,814 to Chen et al. Is an in-line three-beam electrofusion system described with electrodes common to all three beams, in which the second grid has a groove at each beam opening
aufweist, die dem ersten Gitter zugewandt ist. Bei diesem System werden die Nuten durch eine zweite durchbrochene Blendenplatte, die rechteckige öffnungen aufweist und am zweiten Gitter befestigt ist, gebildet. Aus der US-PS 4 242 613 (Brambring et al.) ist ein Dreistrahlsystem mit individuellen Elektroden bekannt, bei dem die drei ersten Gitterelektroden Nuten aufweisen. Die Nuten werden entweder durch Verwendung einer eigenen Blendenplatte, die am Gitter angebracht ist, oder durch Fräsen des Gitters gebildet. Bei zwei weiteren Ausführungsformen, die in dieser Patentschrift beschrieben sind, werden konturierte öffnungen verwendet, die durch Falzen der ersten Gitterelektrode gebildet sind. Durch die Formgebung werden in den ersten Gittern Quadrupollinsen gebildet. In der US-PS 4 251 747 (Burdick) ist ein Steuergitter (erstes Gitter) für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem beschrieben, das eine gefräste Nut aufweist. Aus der US-PS 4 272 700 (Collins) ist ein Steuergitter für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem bekannt, das eine gebogene Nut enthält, die in der Gitterelektrode durch eine rotierende", metallabtragende Scheibe gebildet ist.which faces the first grid. In this system, the grooves are broken through by a second one Aperture plate, which has rectangular openings and is attached to the second grid, formed. From US-PS 4,242,613 (Brambring et al.) A three-beam system with individual electrodes is known, in which the three first grid electrodes have grooves. The grooves are made either by using a own diaphragm plate, which is attached to the grille, or formed by milling the grille. With two more Embodiments disclosed in this patent are described, contoured openings are used, which are produced by folding the first grid electrode are formed. Quadrupole lenses are formed in the first grids as a result of the shaping. In the US PS 4 251 747 (Burdick) describes a control grid (first grid) for an electron gun, which has a milled groove. US Pat. No. 4,272,700 (Collins) discloses a control grid for a Electron gun known that includes a curved groove, which in the grid electrode through a rotating "metal-removing disc is formed.
Die oben erwähnten bekannten genuteten Gitterelektroden mögen für die jeweils vorgesehenen Zwecke brauchbar sein. Bei allen diesen Gitterelektroden mit Ausnahme der vor. Chen et al. angegebenen ist die Tiefe der Nuten jeweils auf einen Wert beschränkt, der kleiner als die Dicke des Gittermaterials ist. Bei der von Chen et al. angegebenen Gitterelektrode kann die Nuttiefe durch entsprechende Wahl der Dicke der am Gitter angebrachten durchbrochenen Platte variiert werden.The above-mentioned known grooved grid electrodes may be useful for their intended purposes be. For all of these grid electrodes with the exception of the one above. Chen et al. specified is the depth of the Grooves each limited to a value that is smaller than the thickness of the grid material. In the case of Chen et al. specified grid electrode can be the groove depth by appropriate choice of the thickness of the grid attached openwork plate can be varied.
Es ist auch bereits bekannt, daß Gitternuten durch Prägen gebildet werden können. Beim Prägen ist dieIt is also already known that grid grooves can be formed by embossing. When embossing is the
Nuttiefe jedoch in der Praxis auf etwa 50% der Dicke des Basismaterials begrenzt. Generell hängt die Prägetiefe von mehreren Faktoren ab, u.a. der Art des Werkstoffes und der Konfiguration des zu prägenden Werk-Stücks. Die Konfiguration ist wichtig, da das geprägte Material genügend ausweichen können muß.In practice, however, the depth of the groove is limited to around 50% of the thickness of the base material. Generally, the embossing depth depends on several factors, including the type of material and the configuration of the work piece to be embossed. The configuration is important because the embossed material must be able to give way sufficiently.
Bei neueren Elektronenstrahlerzeugungssystemkonstruktionen hat es sich als wünschenswert erwiesen, Gitterelektroden mit Nuten zu verwenden, deren Tiefe größer als die Hälfte der Dicke des betreffenden Gitters ist. Bis heute wurden solche Konfigurationen durch die von Chen et al. angegebene Technik hergestellt, nämlich durch Anbringen einer durchbrochenen Platte am Gitter. Diese Konstruktion ist jedoch verhältnismäßig teuer und kompliziert, so daß ein Bedarf für genutete Gitter, die sich wirtschaftlicher herstellen lassen, besteht.In newer electron gun designs it has proven desirable to use grid electrodes with grooves, the depth of which is greater than half the thickness of the grid in question. To date, such configurations have been supported by the Chen et al. specified technique produced, namely by attaching a perforated plate to the grid. However, this construction is relatively expensive and complicated, so that there is a need for grooved grids, that can be produced more economically.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Gitter für die Verwendung in einem Elektronenstrahlerzeugungssystem einen Teil, in dem sich mindestens eine gezogene längliche Vertiefung befindet. Die Tiefe der Vertiefung ist Jgrößer als die halbe Dicke des Gitterteiles. Der Boden der Vertiefung ist eben und enthält ein Loch oder eine, Öffnung.In accordance with the present invention, includes a grid for use in an electron gun a part in which there is at least one drawn elongated depression. The depth of the depression is greater than half the thickness of the grille. The bottom of the recess is flat and contains a hole or one, opening.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig.j 1 eine Draufsicht auf eine genutete Gitterelektrode;Fig. 1 is a plan view of a grooved grid electrode;
Fig.[ 2 eine Schnittansicht der Gitterelektrode gemäß Fig. 1 in einer Ebene 2-2;FIG . 2 shows a sectional view of the grid electrode according to FIG. 1 in a plane 2-2;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein genutetes Gitter gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung;3 shows a plan view of a grooved grid according to a further embodiment of the invention;
Fig. 4 eine Schnittansicht in einer Ebene 4-4 der Fig. 3;Fig. 4 is a sectional view in a plane 4-4 of Fig. 3;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht zweier Tiefziehwerkzeuge und eines zwischen diesen angeordneten
Gitterrohlings;
'■-Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Ansicht der Tiefziehwerkzeuge
und des Gitters während des Tiefziehens des Gitters; und .5 shows a sectional side view of two deep-drawing tools and a grid blank arranged between them;
'■ - Figure 6 is a view corresponding to Figure 5 of the deep-drawing tools and the grid during the deep-drawing of the grid;.. and .
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht einer tiefgezogenen und durchbrochenen Gitterelektrode gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.7 is a sectional side view of a deep-drawn one and perforated grid electrode according to an embodiment of the invention.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Gitterelektrode 10 (im folgenden kurz Gitter) für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem dargestellt. Das Gitter 10 enthält zwei klauenartige Abschnitte 12 und 14, die bei der Herstellung des vollständigen Systems in gläserne Haltestäbe eingebettet werden können. Das Gitter 10 hat ferner einen ebenen mittleren Teil 16, in dem sich zwei ij^zogene längliche Schlitze, Nuten oder Vertiefungen 18, 20 und 22 befinden. Die Mittelachsen der drei Vertiefungen 18, 20 und 22, die in der Längsrichtung der Vertiefungen verlaufen, fallen bei dem Gitter gemäß Fig. 1 zusammen, so daß die drei Vertiefungen der Länge nach auf einer Linie liegen. Der Boden 24 der Vertiefungen ist jeweils eben und weist eine in der Mitte angeordnete öffnung auf. Die drei Löcher oder öffnungen 26, 28 und 30 in den Vertiefungen 18, 20 bzw. 22 liegen auf einer Geraden. Die Tiefen der Vertiefungen1 and 2 is a grid electrode 10 (hereinafter referred to as grid) for an electron gun shown. The grid 10 includes two claw-like sections 12 and 14 that are used in manufacture of the complete system can be embedded in glass retaining rods. The grid 10 has furthermore a flat central part 16 in which there are two elongated slots, grooves or depressions 18, 20 and 22 are located. The central axes of the three recesses 18, 20 and 22, which are in the longitudinal direction of the wells run, coincide in the grid according to FIG. 1, so that the three wells lie lengthways in one line. The bottom 24 of the wells is each flat and has one in the Opening in the middle. The three holes or openings 26, 28 and 30 in the recesses 18, 20 and 22 lie on a straight line. The depths of the depressions
18, 20 und 22, gemessen von der Oberfläche des mittleren Teiles 16, sind wesentlich größer als die Dicke eines nicht gezogenen Stückes des Gitters 10.18, 20 and 22, measured from the surface of the central portion 16, are substantially greater than the thickness of one not drawn piece of the grid 10.
In den Fig. 3 und 4 ist ein anderes Gitter dargestellt, das ebenfalls für die Verwendung in einem Elektronenstrahlerzeugungssystem bestimmt ist. Das Gitter 32 ist ähnlich wie das Gitter 10 gemäß Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, daß ein mittlerer Teil 34 des Gitters 32 drei gezogene längliche Vertiefungen 36, 38 und 40 aufweist, die bezüglich der Vertiefungen 18, 20 und 22 des Gitters 10 um 90° verdreht sind. Die Mittelachsen der drei Vertiefungen 36, 38 und 40, die sich in der Längsrichtung der Vertiefung erstrecken, verlaufen parallel zueinander. Der Boden der Vertiefungen 36, und 40 ist jeweils eben und enthält ein mittiges Loch oder eine öffnung 44, 46 bzw. 48.3 and 4, another grid is shown, which is also for use in an electron gun is determined. The grid 32 is similar to the grid 10 according to FIGS. 1 and 2 with the Exception that a central part 34 of the grid 32 has three drawn elongated depressions 36, 38 and 40, which are rotated by 90 ° with respect to the depressions 18, 20 and 22 of the grid 10. The central axes of the three recesses 36, 38 and 40 extending in the longitudinal direction of the recess parallel to each other. The bottom of the recesses 36, and 40 are each flat and contain a central hole or an opening 44, 46 or 48, respectively.
Die Vertiefungen in den Gittern 10 und 32 bilden in den fertigen Elektronenstrahlerzeugungssystemen Nuten zum Erzeugen astigmatischer elektrostatischer Felder bei den Gitteröffnungen. Solche astigmatischen Felder werden für verschiedene Zwecke verwendet, wie in den obenerwähnten Patentschriften erläutert ist.The depressions in the grids 10 and 32 form grooves in the finished electron gun for generating astigmatic electrostatic fields at the grid openings. Such astigmatic fields are used for various purposes as explained in the above-mentioned patents.
In den Fig. 5 und 6 ist ein zur Bildung der Gittervertiefungen geeignetes Ziehverfahren dargestellt. Fig. 5 zeigt einen ungeformten Gitterrohling 50, der zwischen zwei Ziehwerkzeugen 52 und 54 angeordnet ist.A drawing process suitable for forming the grid depressions is shown in FIGS. FIG. 5 shows an unshaped grid blank 50 which is arranged between two drawing tools 52 and 54.
Das obere Ziehwerkzeug 52 (Matrize) hat einen vertieften Bereich 55, der beim Ziehen des Gitterwerkstoffes einen Teil des Gitters 50 und das gegenüberliegende Gitterwerkzeug 54 (Patrize) aufnimmt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Teil des fertigen Gitters 50' enthält also eine gezogene Vertiefung 56 mit einemThe upper drawing tool 52 (die) has a recessed area 55, which is used when drawing the lattice material a portion of the grid 50 and the opposing grid tool 54 (male mold) receives, as in FIG Fig. 6 is shown. Part of the finished grid 50 'thus contains a drawn recess 56 with a
flachen oder ebenen Boden 60, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Die beiden Ziehwerkzeuge 52 und 54, die auf den vertieften Boden 60 drücken, bewirken ein gewisses Prägen oder Pressen der beiden Seiten des Bodensflat or level floor 60, as shown in FIG. The two drawing tools 52 and 54, the Pressing on the recessed bottom 60 causes some embossing or pressing on both sides of the bottom
60. Nach dem Ziehen wird in der Mitte des Bodens 60 eine Öffnung 58 gebildet, z.B. durch Stanzen.60. After drawing, an opening 58 is formed in the center of the bottom 60, e.g., by punching.
Der oben beschriebene Ziehprozeß kann auch in mehreren Stufen anstatt in einem einzigen Schlag durchgeführt werden. In diesem Falle können dann mehrere Paare von Ziehwerkzeugen nacheinander zum Ziehen des Gitters verwendet werden, um eine gewünschte Vertiefung zu erzeugen. Beim einstufigen Ziehen eines Gitters aus nichtrostendem Stahl dürfte ein Verhältnis von 2:1 von Tiefe der Vertiefung zur Materialdicke eine praktische Grenze darstellen. Man kann also beispielsweise in einen 0,1524 mm dickem Gitter durch Ziehen eine 0,3048mm tiefe Vertiefung herstellen. Der Boden einer derart gezogenen Gittervertiefung ist etwa 0,1016 mm dick.The drawing process described above can also be carried out in several stages instead of in a single stroke will. In this case, several pairs of pulling tools can then be used one after the other to pull the grid to create a desired indentation. When pulling a grid made of stainless steel in one step For steel, a 2: 1 ratio of the depth of the recess to the material thickness should be a practical one Represent limit. For example, you can pull a 0.3048mm into a 0.1524mm thick grid by pulling it Make a deep indentation. The bottom of a grid recess drawn in this way is approximately 0.1016 mm thick.
Für Versuchsröhren wurden Gittermuster aus 0,2032 mm dickem Material hergestellt. Das Material wurde in einem einzigen Schritt gezogen, um etwa 0,2286 mm tiefe Vertiefungen zu bilden. Die geprägten und gestanzten Böden der Vertiefungen waren etwa 0,1016 mm dick.For test tubes, grid patterns were made from 0.2032 mm thick material. The material was in one single step pulled to form depressions approximately 0.2286 mm deep. The embossed and punched bottoms the wells were approximately 0.1016 mm thick.
Dadurch, daß man zur Bildung von schlitzförmigen Vertiefungen oder Nuten in Gitterelektroden für Elektronenstrahlerzeugungssysteme das oben beschriebene Ziehverfahren verwendet, kann man Nuttiefen erreichen, die größer als die Hälfte der Dicke des Basismaterials sind. Hierdurch wird die praktische Begrenzung von Prägeverfahren (coining) überwunden, bei denen schon zur Herstellung von Nuten mit Tiefen von etwa der halben Materialdicke extrem hohe Drücke erforderlich sind.The fact that one for the formation of slot-shaped depressions or grooves in grid electrodes for electron guns Using the drawing process described above, one can achieve groove depths that are greater than half the thickness of the base material. This is the practical limitation of embossing processes (Coining) overcome, where already for the production of grooves with depths of about half Material thickness extremely high pressures are required.
-ιοί Die hohen Prägedrücke haben in der Praxis außerdem einen untragbaren Verschleiß durch Werkzeugbruch zur Folge. Bei einem Ziehprozeß werden wesentlich geringere Drücke als beim Prägen, um schlitzförmige Vertiefungen oder Nuten herzustellen, die tiefer sind als sie durch Prägen erreicht werden können. Gezogene Gitterelektroden sind außerdem einstückig und haben daher wesentliche Vorteile gegenüber zweiteiligen Gittern, bei denen zwei Bauteile miteinander verschweißt werden müssen, um eine Nut der gewünschten Tiefe zu erhalten. Der Ziehprozeß erfordert außerdem weniger Arbeitszeit und ist kostengünstiger als Fräsen oder andere spanabhebende Verfahren .-ιοί The high embossing pressures have in practice as well result in intolerable wear due to tool breakage. In a drawing process, significantly lower Press as you would with embossing to create slot-shaped indentations or grooves that are deeper than they are through Embossing can be achieved. Drawn grid electrodes are also integral and therefore have substantial Advantages over two-part grids, in which two components have to be welded together to create a Groove to get the desired depth. The drawing process also requires less labor and is less expensive than milling or other machining processes.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |