DE3510316A1

DE3510316A1 - Verfahren zur besseren regenerierung von kathodenstrahlroehren durch automatische steuerung

Info

Publication number: DE3510316A1
Application number: DE19853510316
Authority: DE
Inventors: Ulrich 4353 Oer-Erkenschwick Müter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-10-02

Description

Verfahren zur besseren Regenerierung von
Katodenstrahlröhren durch automatische Steuerung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Vorgänge beim Regenerieren von KatodenstrahLröhren und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Bekannte Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren Katodenstrahlröhren, insbesondere Bildschirmröhren für Monitore der Computer, für Fernsehgeräte, für Radar-Sichtgeräte, für Oszillografen, sowie Bildpunktabtaströhren und auch KatodenstrahLröhren für die BiLdaufnahme, sogenannte Kameraröhren, bestehen aus einem evakuiertem Glaskolben (1), in dem eine Reihe ELektroden und der GetterbeLag (15) vorhanden sind. Die Arbeitsweise der KatodenstrahLröhre ist bekannt. Die Katode besteht aus einem Blechzylinder (6) auf dem eine Pille (16) aus einer Barium-Strontium-Calcium-Carbonatmischung (BaCO3,SrCO3,CaCO3) aufgebracht ist. An der Oberfläche ist eine Mischung aus reinem Barium-Strontium-CaLcium vorhanden. Die Oberfläche ist so sehr porös, daß die wirkliche Oberfläche ca. 100-mal größer ist als die geometrische Oberfläche. Die KatodenpiLLe e l emittiert ELektronen in den Yakuum-Inneraum des Glaskolbens, wenn sie mit HiLfe des Heizfadens (7:> bis unterhalb der SchmeLztemperatur des Bariums (ca. 700 Grad CeLsius) erhitzt wird. er Heizfaden (7) wird mitteLs eines durch ihn hindurchfließenden-Elektronenstromes erhitzt.
Die ELektronen bilden einen StrahL, der nacheinader folgende Elektroden passiert: G1 (17), G2 (5), G3 (4), G4 (3), Anodenring (2). Zum Schluß erreicht der Elektronenstrahl den Schirm (18:).
Der ELektronenstrahL wird nach Längerem Betrieb einer KatodenstrahLröhre schwächer. er Grund: Die KatodenpiLLe (16) verändert Ihre Form und Zusdammensetzung.
al Die C>berfLäche der Katodenpille (16:) vergtast , wird eben, verliert die Porösität. Die wirksame Oberfläche wird zu klein um genügend Elektronen zu emittieren.
b) Die Oberfläche der Katodenpille (16) nimmt aus tiefern Schichten KohLenstoff und Sauerstoff auf. Das reine MetaLL-der Oberfläche wird zu Carbonat und Oxid, BaO, SrO, CaO, BaCO3, SrCO3, CaCO3. Elektronenemission der Erdalkalimetalle ist in diesen Verbindungen nicht mehr möglich.
Mit den bekannten Regenerierverfahren ist eine UmwandLung des Carbonates und Oxides der unwirksamen Katoden-Pillenoberfläche (16) in reines Metall unter Erfüllung nachfolgend beschriebener Bedingungen möglich.
a) Der Heizfaden (7) muR durch AnLegen einer größeren eLektrischen Spannung aLs der Nennspannung an seine Anschlüsse von einem so großen eLektrischen Strom durchfLossen werden, daß in der KatodenpiLLe (16) eine Temperatur oberhaLb des Schelzpunktes von CaLcium ca. 860 Grad CeLsius) entsteht.
b) Das fLüssige MateriaL der Katodenpille (16) muß von einem kräftigen ELektronenstrom durchflossen werden, der die Gasmoleküle und Atome aus der SchmeLze in den Vakuum-Innenraum des GLaskoLbens (1) befördert. Die Stromstärke muß 10 mA bis 100 mA betragen. Der Strom fließt von der Katode (6) zum G1 (7). Zwischen Katode (6) und G1 t17) ist eine StromgueLLe 0 bis 1000 Volt (10) anzulegen.
Die GasteiLe verLassen dabei die Katodenpille (16) und gehen ins Vakuum. Reines ErdaLkaLimetaLL bleibt an der Katoden-Pillenoberfläche (16) zurück. Die Gasteile werden am Getterbalag (15) gebunden. Der Getterbelag besteht aus einem Barium-Film auf der InnefLäche des GLaskoLbens im Nähe der Anode (2 + 18).
Wenn der Strom von Katode t6) nach G1 (17) impulsförmig verläuft, enstehen auf der Katoden-Pillenoberfläche (16) kLeine ritter in großer Zahl. Die Porösität wird dadurch wieder hergesteLLt. er gLeiche Effekt (Herstellung der Krater) wird unterstützt, wenn während des Stromflusses durch die Katodenpille (16) deren Temperatur durch AbschaLten oder Verringern des Heizstromes im Heizfaden (7) Langsam absinkt.
Die unterschiedLichen Erstarrungs-Temperaturen der beteiligten Metalle Ba, Sr, Ca sorgen bei fallender Temperatur für die Bildung von Kratzern und Sprüngen in der Katoden-PiLLenoberfLäche (16). Besonders ergiebig sind Verfahren, bei denen die Temperatur mehrmaLs während des Regeneriervorganges über den SchmeLzpunkt -von Ca ansteigt und unter den SchmeLzpunkt von Ba absinkt.
Die beschriebenen Vorgänge sind bekannt und werden bereits technisch seit vielen Jahren genutzt, um Katodenstrahlröhren zu regenerieren.
Verbesserungen der herkömmlichen Regenerierverfahren durch Maßnahmen, deren patentrechtlicher Schutz beantragt wird.
1.) Auf die Bedeutung des Getter-FiLmes (15) wurde bereits hingewiesen. Wichtig ist, daß die Gasteile dort in ionisierter Form hingelangen.
Eine Verbesserung wird durch folgende Maßnahmen erreicht.
a) Es ist während des Regenerierens und danach ein ELektronenstrom zum G2 (5) zu ziehen. G3 (4) und G4 (3) können mit G2 (5) verbunden sein. Der Strom fließt, wenn eine Stromquelle (9) zwischen G2 (5) und Katode (6) gelegt wird.
Die ELektronen des Stromes Katode-G2 treffen im Vakuum auf GasteiLe und ionisieren diese. Es entstehen positive Ionen.
b) Durch AnLegen einer negativ eLektrischen Spannung zwischen Anode (2 + 18) und Katode (7) werden die positivelektrischen Gasionen zum Getterbelag (15) gezogen, wo sie mit dem Barium eine Verbindung eingehen.
2.) Es wurde auch bereits auf die Bedeutung der porösen, kraterförmigen OberfLäche der KatodenpiLLe (16) hingewiesen.
EbenfaLLs wurde die Wirkung der Temperaturänderung auf die Bildung der porösen Katoden-Pillenoberfläche erklärt.
Eine Verbessereung Läßt sich erreichen, wenn man die Temperaturänderung abhängig macht vom Regenerierstrom, welcher durch die KatodenpiLLe fLießt. Um das zu erreichen muß der Heizstrom im Heizfaden (7) zum definierten Zeitpunkt in Abhängigkeit vom Strom Katode-G1 aus- oder eingeschaLtet (verringert oder erhöht) werden.
1. Glaskolben einer KatodenstrahLröhre 2. Anodenring 3. Gitter 4 4. Gitter 3 5. Gitter 2 6. Katode 7. Heizfaden 8. AnodenstromqueLLe 0 bis 10 000 Volt 9. Gitter-2-StromqueLLe O bis i 000 VoLt 10. Regenerier-Stromquelle 0 bis 1 000 VoLt 11. Heizstromquelle 12. Meßwertaufnehmer 13. Regenerierstrom-Steuereinheit 14. Heizstrom-Steuereinheit 15. GetterbeLag 16. Katodenpille 17. Gitter 1 18. Anode und Schirm 19. SteuerLeitung 20. Steuerleitung 21. Steuerleitung 22. SteuerLeitung

Claims

Patentansprüche 1. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Anode (2+18) und Katode (6) einer Katodenstrahlröhre eine StromqueLLe (8) mit einer GLeichspannung oder einer puLsierenden Gleichspannung, veränderbar von 0 bis 10000 VoLt, mit dem negativen PoL an die Anode und mit dem positiven Pol an die Katode, angeLegt wird.
2. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Katode (6) und G2 (5) einer Katodenstrahlröhre eine Stromquelle (9) mit einer GLeichspannung oder einer puLsierenden GLeichspannung, 0 bis 1000 VoLt, mit negativen PoL an die Katode und mit dem positiven PoL ans G2., angeLegt wird.
3. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß G2 (5), G3 (4) und 64 (3) einer KatodenstrahLro'hre miteinander verbunden sind.
4. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Heizfaden einer KatodenstrahLröhre über eine Steuereinheit (14), die aus einem veränderLichen Vorwiderstand oder einem Schalter bestehen kann, mit einer veränderLichen StromqueLLe (11) verbunden ist.
5. Regenerierverfahren für KatodenstrahLröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine veränderbare Regenerier-StromqueLLe (10), 0 bis 1000 VoLt, GLeichspannung oder puLsierende Gleichspannung, negativer PoL an Katode und postiver Pol an G1, so zwischen G1 (17) und Katode (6) angelegt wird, daß in dem entstehenden Stromkreis ein Meßwertaufnehmer (12) und eine Steuereinheit (13), welche aus einem veränderbaren Vorwiderstand oder einem SchaLter bestehen kann, vorhanden ist
6. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß vom Meßwertaufnehmer (12) aus der Höhe des Stromes zwischen Kathode (6) und G1 (17) SteLLgrößen mitteLs eLektro-magnetischer, optischeLektronischer oder elektrischer Kopplung hergeLeitet und an die Steuerleitungen (19), (20), (21), (22) übergeben werden.
7. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine SteuerLeitung (19) eine Steuereinheit (14) im Heizstromkreis einer Katodenstrahlröhre beeinflußt.
8. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e- k e n n z e i cth n e t , daß über eine SteuerLeitung (20) die Spannungshöhe an den PoLen einer Heizstromquelle (11) für eine Katodenstrahlröhre beeinflußbar ist
9. Regenerierverfahren für KatodenstrahLröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß über eine SteuerLeitung (2.1) die Spannungshohe an den Polen einer Regenerier-Stromquelle (10) beeinflußbar ist.
10. Regenerierverfahren für Katodenstrahlröhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß über eine SteuerLeitung (2) eine Steuereinheit (13) im Regenerierstromkreis einer KatodenstrahLröhre beeinflußbar ist.