DE3878942T2 - Linse mit maschengitterelektrode zur vergroesserung des ablenkwinkels des elektronenstrahles fuer eine kathodenstrahlroehre. - Google Patents
Linse mit maschengitterelektrode zur vergroesserung des ablenkwinkels des elektronenstrahles fuer eine kathodenstrahlroehre.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrostatische Linsensysteme zur Vergrößerung des Ablenkwinkels für Elektronenentladungsröhren, wie z.B. Kathodenstrahlröhren, und insbesondere eine verbesserte Linse mit Maschengitterelektrode zur Vergrößerung des Ablenkwinkels.
- Kathodenstrahlröhren (CRTs) bestehen aus einem evakuierten Gehäuse, das einen rohrförmigen Hals und einen allgemein kegelstumpfförmigen Trichterabschnitt umfaßt, der mit einem Ende des Halses zusammenhängend verläuft und sich von dort nach außen hin erweitert. Das äußere Ende des Trichterabschnittes ist abdichtend an einer Stirnflächenplatte befestigt, welche einen Leuchtstoff-Anzeigebildschirm trägt.
- Eine Elektronenkanone ist in dem Hals an dem dem Trichterabschnitt gegenüberliegenden Ende angeordnet. Die Elektronenkanone erzeugt einen Elektronenstrahl, der durch den Hals und Trichterabschnitt verläuft und einen Punkt auf dem Leuchtstoff-Anzeigebildschirm beleuchtet. Der Strahl verläuft ebenfalls zwischen zwei Paaren elektrostatisch geladener Ablenkplatten, die sich in dem Hals zwischen der Elektronenkanone und dem Anzeigebildschirm befinden. Die Richtung des Strahles wird jedesmal dann abgelenkt (daher verändert sich die Position des Punktes auf dein Bildschirm), wenn eine Ablenkspannung an zumindest eines der Paare von Ablenkplatten gelegt wird. Die Ablenkspannung wird zur Ablenkung des Strahles kontinuierlich verändert, so daß zum Beispiel eine bestimmte Wellenform auf dem Anzeigebildschirm beleuchtet wird. Der Grad der Ablenkung des Strahles bei einer gegebenen Ablenkspannung ist als Ablenkempfindlichkeit bekannt. Erhöht man die Ablenkempfindlichkeit einer Kathodenstrahlröhre, dann erhöht man die Strahlablenkung, ohne daß man die über den Ablenkplatten angelegte Ablenkspannung steigert.
- Die Helligkeit des auf dem Anzeigebildschirm durch den Strahl beleuchteten Punktes ist als die Anzeigeluminanz bezeichnet. Die Anzeigeluminanz wird erhöht, indem die Strahlgeschwindigkeit gesteigert wird, was durch Anlegen einer Beschleunigungsspannung an den Strahl erzielt wird.
- Es ist normalerweise erwünscht, eine Kathodenstrahlröhre mit hoher Anzeigeluminanz und hoher Ablenkempfindlichkeit zu konstruieren. Bei herkömmlichen Bauformen von Kathodenstrahlröhren jedoch stehen diese Leistungsziele üblicherweise einander entgegen. Insbesondere bei einer Erhöhung der Strahlbeschleunigungsspannung zur Steigerung der Strahlgeschwindigkeit und somit zur Erhöhung der Anzeigeluminanz, bevor der Strahl die Ablenkplatten passiert, verringert sich die Ablenkempfindlichkeit des Strahles. Das bedeutet, der Strahl leistet einer Ablenkung gegenüber mehr Widerstand. Dies ist so, weil die Ablenkempfindlichkeit umgekehrt proportional zu der Beschleunigungsspannung ist. Dieser Konflikt wurde herkömmlicherweise dadurch gelöst, daß der Strahl in einem Bereich mit geringem Potential abgelenkt wurde, dann die Strahlgeschwindigkeit mittels eines Feldes hoher Spannung erhöht wurde, nachdem der Strahl aus dem Ablenkbereich ausgetreten war. Diese Technik ist als Nachablenkbeschleunigung oder PDA ("Post-Deflection Acceleration") allgemein bekannt.
- Bei einer Art von Kathodenstrahlröhre mit PDA wird das Feld hoher Spannung dadurch erzeugt, daß eine Anode in den Trichterabschnitt der Kathodenstrahlröhre gesetzt ist. Insbesondere umfaßt die Anode eine elektronentransparente leitende Zielschicht, die den Anzeigebildschirm überlagert, und einen elektrisch verbundenen, kontinuierlichen, leitenden Film, der auf der Innenoberfläche des Trichterabschnittes aufgebracht ist. Das sich aus der Anwesenheit einer derartigen Anode ergebende elektrische Feld hat zunehmendes Potential in der Richtung des Strahlweges und ist daher zur Beschleunigung des Strahles und Steigerung der Anzeigeluminanz wirkungsvoll. Zur Verbesserung der Ablenkempfindlichkeit der Kathodenstrahlröhre unter gleichzeitiger Verhinderung des Eindringens des Feldes hoher Spannung in den Ablenkbereich niedriger Spannung ist eine feldbildende Maschengitterelektrode in der Röhre zwischen den Ablenkplatten und der Anode angeordnet. Das Maschengitter umfaßt eine Vielzahl miteinander verbundener, länglicher Elemente (hierin als Stege bezeichnet), die eine Anordnung von Öffnungen bilden. Wenn es in der Kathodenstrahlröhre eingebaut ist, hat das Maschengitter eine konkav-konvexe Konfiguration und ist, aus der Richtung entgegengesetzt zu der Strahlfortpflanzungsrichtung gesehen, mit seiner konvexen Oberfläche dem Anzeigebildschirm zugewandt angeordnet. Im Ergebnis entsprechen die Oberflächen gleichen Potentials des Feldes hoher Spannung allgemein der konvexen Form des Maschengitters. Da die durch das Feld hoher Spannung erzeugten Kräfte den Elektronenstrahl so leiten, daß er in einer Richtung verläuft, die senkrecht zu den Äquipotentialoberflächen ist, stellt das oben beschriebene Kraftfeld, das von der Kombination aus Anode und Maschengitter erzeugt wird, das Kraftfeld einer Elektronenstreulinse dar. Das heißt, ein Strahl, der durch dieses Feld verläuft, neigt dazu, von der Mittellängsachse der Kathodenstrahlröhre auseinanderzugehen. Dementsprechend erhöht die durch diese Elektronenlinse erzeugte Strahlstreuung die Ablenkempfindlichkeit der Kathodenstrahlröhre.
- Wird der Krümmungsradius des Maschengitters verringert, dann bewirkt die sich ergebende Krümmung der Äquipotentialoberflächen des Feldes hoher Spannung entsprechend höhere Streuung des Strahles. Es ist leicht zu verstehen, daß, um eine hohe Ablenkempfindlichkeit zu erzeugen, es wünschenswert ist, ein Maschengitter herzustellen, das in eine konkav-konvexe Form verformbar ist und einen so kurzen Krümmungsradius wie möglich hat.
- Ein Maschengitter wird typischerweise durch Galvanisierung von Metall (zum Beispiel Nickel) auf einer ebenen Spindel hergestellt. Das sich ergebende ebene Maschengitter wird dann geglüht. Die konkav-konvexe Form wird durch Verformung des Maschengitters mittels einer gekrümmten Form gebildet. In der Vergangenheit konnte das Maschengitter nur in begrenztem Maß verformt werden, da zu starke Verformung zu einem Bruch der zerbrechlichen Metallstege führte. Der Bruch ist auf Zugbelastungen zurückzuführen, die sich über den gesamten Querschnitt eines jeden Steges entwickeln, wenn das Maschengitter deformiert wird. Als Reaktion auf die Zugbelastung verformt sich Metall wie Nickel etwas (d.h., dehnt sich etwas aus), erreicht jedoch schnell seine Zugfestigkeitsgrenze und bricht. Als Folge begrenzte das beschränkte Maß der Krümmung, das dem Maschengitter beigebracht werden konnte, die Ablenkempfindlichkeit der Kathodenstrahlröhre entsprechend, in die das Maschengitter eingebaut wurde.
- Das US-Patent Nr. 3,240,972 ist auf eine Kathodenstrahlröhre mit Nachablenkbeschleunigung gerichtet, die eine Maschengitterelektrode mit vergrößertem Ablenkwinkel hat. Die Elektrode ist im Elektronenstrahlweg der Röhre angeordnet, in unmittelbarer Nähe des primären Strahlablenkbereiches der Röhre und zwischen diesem Bereich und dem Anzeigeschirm, um ein radiales elektrostatisches Ablenkfeld zu ergeben, welches den Grad der Strahlablenkung, wie er von einem externen Ablenkjoch erzeugt wird, erhöht. Die Maschengitterelektrode hat vorzugsweise eine Kuppelform, wie sie zum Beispiel in Fig. 8 des Patentes gezeigt ist. Diese Figur der Zeichnung zeigt, daß die Öffnungen der Maschengitterelektrode kreisförmig sind. Die Patentschrift selbst gibt an, daß die Elektrode aus einem gewobenen Maschengitter, einer galvano-geformten integralen Kreuzgitterstruktur, einer mit Öffnungen versehenen Platte oder verschiedenen anderen Konstruktionen bestehen kann.
- Die französische Patentanmeldung 2,358,011 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines sechseckartigen Wabengitters für eine Elektronenstrahlröhre. Das Verfahren besteht aus den Schritten des Bildens eines Stapels aus Lagen dünner, hochschmelzender Metallfolie. Schmale Streifen eines zweiten Metalles werden auf einer Seite einer jeden Lage aufgebracht. Diese Streifen, die einen Schmelzpunkt geringfügig unterhalb des hochschmelzenden Metalls haben, sind von gleichförmiger Länge und parallel und in gleichem Abstand zueinander angeordnet, wobei die Streifen auf abwechselnden Lagen seitlich um die Hälfte des Streifenabstandes verschoben sind. Der sich ergebende Aufbau wird dann kompaktiert und entlang der Streifen durch Diffusion oder Sintern zusammengelötet, woraufhin er in eine Richtung senkrecht zu der Ebene der Lagen erweitert wird, um eine wabenformartige Struktur zu erzeugen. Elektrodenelemente werden hergestellt, indem die wabenförmige Struktur mit einem Harz gefüllt, in dünne Scheiben geschnitten und dann zu einem gewünschten gekrümmten Profil geformt wird, woraufhin das Harz dann wieder entfernt wird.
- Die Erfindung ermöglicht die Bereitstellung eines verbesserten Elektronenlinsenelementes mit Maschengitter, welches auf eine Art und Weise konstruiert ist, die eine Verformung zu einer konkav-konvexen Form mit erheblich kürzerem Krümmungsradius ermöglicht, als er bisher mit Vorrichtungen aus dem Stand der Technik zu erzielen war.
- Gemäß dieser Erfindung wird ein ebenes verformbares Maschengitter zur Verwendung in einer Linse mit vergrößertem Ablenkwinkel einer Elektronenentladungsröhre zur Verfügung gestellt, wobei das Maschengitter eine Vielzahl miteinander verbundener länglicher Elemente umfaßt, die in einer Ebene angeordnet sind und eine Anordung von Öffnungen bilden, wobei jedes längliche Element entgegengesetzte Enden und eine zwischen diesen Enden verlaufende Mittellinie hat, wobei das Maschengitter so konfiguriert ist, daß jede Öffnung der Anordnung durch eine Satz länglicher Elemente gebildet wird, die an ihren Enden miteinander verbunden sind, und wobei das Maschengitter weiterhin so konfiguriert ist, daß die Mittellinien zumindest einiger der miteinander verbundenen länglichen Elemente gebogen sind, z.B. die Mittellinie gekrümmt ist oder einen spitzen Winkel hat.
- Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Bildung eines derartigen Maschengitters, und eine Kathodenstrahlröhre, die ein derartiges Maschengitter aufweist.
- Ein Maschengitter, das wie voranstehend beschrieben gebildet ist, läßt sich zu einer konkav-konvexen Form mit relativ kurzem Krümmungsradius verformen. Dies ist so, da die individuellen gebogenen länglichen Elemente oder Stege des Maschengitters auf die Anlegung von Verformungskräften zunächst durch gerade Ausrichtung reagieren, wodurch die Entwicklung von Zugbelastungen, die dazu neigen, den Steg zu brechen, wirkungsvoll verzögert wird.
- Wenn ein gemäß dieser Erfindung gebildetes Maschengitter erst einmal verformt und in einer Kathodenstrahlröhre eingebaut wurde, bildet es eine Elektronenlinse, die eine hohe Strahlablenkungsempfindlichkeit hat.
- Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Längsschnittes einer Kathodenstrahlröhre, in der eine PDA-Linse mit Maschengitter und vergrößertem Ablenkwinkel eingebaut ist, die gemäß dieser Erfindung gebildet wurde.
- Fig. 2 ist eine stark vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt eines herkömmlichen rechteckig geformten Maschengitters zeigt.
- Fig. 3 ist eine stark vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt einer Maschengitterlinse, die gemäß der Erfindung gebildet wurde, vor ihrer Verformung zu einer konkav-konvexen Form zeigt.
- Fig. 4 ist eine stark vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt einer Maschengitterlinse, die gemäß der Erfindung gebildet wurde, nach ihrer Verformung zu einer konkav-konvexen Form zeigt.
- Eine Kathodenstrahlröhre 10 mit Nachablenkbeschleunigung, die eine Linse 12 mit vergrößertem Ablenkwinkel mit gekrümmtem oder kuppelförmigem Maschengitter aufweist, welches gemäß dieser Erfindung gebildet wurde, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Kathodenstrahlröhre 10 besteht aus einem evakuierten Gehäuse, das einen rohrförmigen Glashals 14 mit einem allgemein kegelstumpfförmigen keramischen Trichterabschnitt 16 umfaßt, welcher an einem Ende des Halses befestigt ist. Das äußere Ende des Trichterabschnittes ist auf eine Stirnflächenplatte 18 aus transparentem Glas abdichtend aufgebracht, die einen Leuchtstoff-Anzeigeschirm 20 trägt. Eine Elektronenkanone 22 ist in dem Hals an dem dem Trichterabschnitt 16 gegenüberliegenden Ende angeordnet. Die Elektronenkanone hat eine herkömmliche Konstruktion, mit einer Kathode- und Steuergittereinheit 24, einer ersten Anode 26, einer Bündelungselektrode 28 und einer zweiten Anode 30. Die Elektronenkanone erzeugt einen Elektronenstrahl 32, der durch den Hals 14 und Trichterabschnitt 16 verläuft, um einen Punkt auf dem Leuchtstoff- Anzeigeschirm zu beleuchten.
- Bevor er auf dem Anzeigeschirm 20 auftrifft, verläuft der Strahl zwischen beieinanderliegenden Paaren jeweils vertikaler Ablenkplatten 34 und horizontaler Ablenkplatten 36. Die vertikalen und horizontalen Ablenkplatten sind durch eine Schirmelektrode 38 voneinander getrennt. Der Strahl verläuft durch eine zylindrische Metallröhre 40, die zwischen den horizontalen Ablenkplatten 36 und dem Anzeigebildschirm 20 angeordnet ist. Das Ende der Röhre 40, das dem Anzeigebildschirm am nächsten ist, trägt das Metallmaschengitter 12 der vorliegenden Erfindung. Das Maschengitter 12 hat konkav-konvexe Form und ist, aus der der Strahlfortpflanzungsrichtung entgegengesetzten Richtung gesehen, mit der konvexen Seite des Maschengitters auf den Anzeigeschirm gerichtet angeordnet. Das Maschengitter ist elektrisch über die Röhre 40 und Federkontakte 42 mit einem leitenden Band 44 verbunden, welches die innere Oberfläche des Halses in der Nähe des Trichterabschnittes 16 auskleidet. Das Band 44 wird auf dem ungefähren mittleren Potential der horizontalen Ablenkplatten 36 gehalten, typischerweise auf oder bei Massepotential, wodurch ein im wesentlichen feldfreier Bereich zwischen dem Maschengitter 12 und den äußeren Enden der horizontalen Ablenkplatten 36 geschaffen wird.
- Ein Hochspannungsfeld, das zwischen dem Maschengitter 12 und dem Anzeigebildschirm 20 vorhanden ist, beschleunigt den Strahl, nachdem dieser aus dem Ablenkbereich ausgetreten ist. Das Hochspannungsfeld wird dadurch geschaffen, daß eine Anode in dem Trichterabschnitt 16 der Röhre konstruiert wird. Insbesondere ist eine dünne, elektronentransparente Aluminium- Zielschicht (nicht dargestellt) angebracht, die den Anzeigebildschirm 20 überlagert. Die Zielschicht ist mit einem leitenden Überzug 46 elektrisch verbunden, welcher die innere Oberfläche des Trichterabschnittes 16 überzieht. Der Überzug 46, der auf bekannte Art und Weise an einer externen Hochspannungsquelle auf +HV (typischerweise im Bereich von ca. 13- 20 kV) angeschlossen ist, endet in der Nähe des äußeren Perimeters des Maschengitters 12, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Das starke elektrostatische Feld, das in dem Trichterabschnitt 16 geschaffen wird, beschleunigt die Elektronen des Strahles 32 bei ihrem Austritt aus dem gekrümmten Maschengitter.
- Das Maschengitter 12 ist eine feldbildende Elektrode, die in dem Trichterabschnitt eine Feldkrümmung formt, welche der Form des Maschengitters entspricht. Dieses Feld ist durch eine Familie von Äquipotentialoberflächen E in Fig. 1 dargestellt. Die Form der Äquipotentialoberflächen schafft eine Elektronenlinse, die die von den Ablenkplatten bewirkte Strahlablenkung verstärkt. Diese Vergrößerung der Strahlablenkung tritt in Abwesenheit einer entsprechenden Erhöhung der Ablenkspannung auf. Somit erhöht das gekrümmte Maschengitter 12 die Ablenkempfindlichkeit der Kathodenstrahlröhre.
- Es ist offensichtlich, daß der Grad der Strahlablenkung, die auftritt, nachdem der Strahl aus dem Ablenkbereich ausgetreten ist, in hohem Maße von der Form des Maschengitters 12 abhängt, oder insbesondere der Form des von dem Maschengitter gebildeten elektrostatischen Feldes. Somit entsprechen für ein gekrümmtes Maschengitter 12 mit einem Krümmungsradius r&sub1; (Fig. 1) die Krümmungsradien der Äquipotentialoberflächen E allgemein dem Krümmungsradius r&sub1;. Ist jedoch das Maschengitter so konstruiert, daß es sich derart verformen läßt, daß es nur einen Krümmungsradius hat, der relativ länger ist als der erstgenannte Krümmungsradius r&sub1;, dann werden die sich ergebenden Äquipotentialoberflächen entsprechend flacher sein.
- Ein derartiges alternativ geformtes Maschengitter ist in Fig. 1 mit 12' bezeichnet. Ebenfalls dargestellt ist eine einzelne repräsentative Äquipotentialoberfläche E', die sich aus dem alternativ geformten Maschengitter 12 ergibt. Es ist klar, daß das elektrostatische Feld, welches dem flacheren Maschengitter 12' (d.h., mit längerem Krümmungsradius) entspricht, eine relativ geringere Ablenkung im Strahl (in Fig. 1 mit 32' bezeichnet) bewirkt, verglichen mit der Ablenkung, wie sie mit einem Maschengitter 12 erzielt wird, das einen relativ kürzeren Krümmungsradius hat.
- Es ist bemerkenswert, daß das Maschengitter keinen konstanten Krümmungsradius über seine gesamte konkave Oberfläche haben muß. Das Maschengitter kann zu einer Kurve mit Krümmungsradien geformt sein, die sich über die konkave Oberfläche (z.B. eine Parabel) ändern. In jedem Fall sind die hierin erwähnten Krümmungsradien so, wie sie entlang der Mittellängs- oder Strahlachse 48 der Kathodenstrahlröhre gemessen wurden, da diese Achse typischerweise mit dem kürzesten Krümmungsradius des Maschengitters übereinstimmt.
- Fig. 2 zeigt einen stark vergrößerten Abschnitt eines Maschengitters 50 aus dem Stand der Technik mit quadratischen Öffnungen 52, die in einem wiederkehrenden Reihen/Spalten-Muster angeordnet sind. Die Öffnungen 52 sind durch miteinander verbundene Stege 54 definiert. Ein kuppelförmiges Maschengitter dieser Art, das für eine moderne Kathodenstrahlröhre eines 100 MHz-Oszilloskop konstruiert wird, kann eine Dicke von 8 bis 10 Mikron haben und einen Zeilendichte von ca. 295 Zeilen/cm (750 Zeilen pro Inch). Die Stege 54 des Maschengitters sind ca. sieben Mikron breit. Das Maschengitter wird gebildet durch die Galvanisierung eines Metalles wie Nickel auf eine ebene Spindel. Das Maschengitter wird dann geglüht. Das ebene Maschengitter wird dann zu einer glatten Kurve verformt. Diese Verformung wird typischerweise erreicht, indem die Kante des Maschengitters festgehalten und dann der Mittelabschnitt des Maschengitters in eine konkave Form gedrückt wird. Es handelt sich bei der Darstellung in Fig. 2 um die ebene Version eines Maschengitters 50 aus dem Stand der Technik. Wie in Fig. 2 gezeigt, definiert die Mittelachse oder Mittellinie 56 eines jeden Steges 54 eine gerade Linie. Wird das Maschengitter aus seiner ebenen Form und in die gekrümmte Form gedrückt, dann entwickeln sich sofort Zugbelastungen über dem Querschnitt eines jeden Steges. Um den kürzestmöglichen Krümmungsradius im Maschengitter zu erzielen, ist die Form so konstruiert, daß das Maschengitter so stark wie möglich deformiert wird, ohne daß die Zugfestigkeit der Stege überschritten wird.
- Das Maschengitter der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, daß bei seiner Verformung die Entwicklung von Zugbelastungen, die dazu neigen, die Stege zu brechen, verzögert wird, wodurch ein stärkeres Maß der Verformung möglich wird, als sonst erzielbar ist. Insbesondere, wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt das Maschengitter 12 eine Vielzahl miteinander verbundener Stege 58, die eine Anordnung von Öffnungen 60 bilden. Jede Öffnung 60 ist durch einen Satz von Stegen 58 definiert, die an ihren Enden miteinander verbunden sind. Das Maschengitter 12 wird durch ein herkömmliches Galvanisierungsverfahren gebildet. Das Maschengitter 12 kann eine Dicke von 8 bis 9,5 Mikron und eine Zeilendichte vor Verformung von ca. 325 Zeilen/cm (830 Gitterzeilen pro Inch) haben. Die Stege 58 des Maschengitters sind ca. 8 bis 12 Mikron breit. Ein jeder der Stege 58 ist so gebogen, daß die Mittellinie 62 eines jeden Steges eine gebogene Linie definiert, z. B. eine gekrümmte Linie oder eine Linie mit einem spitzen Winkel. Jede Mittellinie 62 definiert eine Linie, die sich entlang der Länge eines Steges 58 erstreckt und diesen zweiteilt. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Stege 58 so gebildet, daß jeder zweite Steg in einein geradzahligen Satz von Stegen (z.B. sechs Stege), die eine einzelne Öffnung 60 definieren, von der Mitte 64 der Öffnung nach außen gebogen ist. Die Zwischenstege sind nach innen auf die Mitte 64 der Öffnung hin gebogen. Dieses Schema ergibt eine regelmäßige Anordnung von im wesentlichen identisch geformten Öffnungen. Die Mitten 64 sind um 30-52 Mikron beabstandet. Es wird erwogen, daß die Stege auf jede gleichförmige oder beliebige Art und Weise gebogen werden können (zum Beispiel in Zickzackform), solange die Mittellinien der Stege gebogen, d.h. nicht gerade sind. In einer beispielhaften Ausführungsform hat jeder der Stege 58 eine Biegung (z.B. einen spitzen Winkel) und eine Länge, die eine Anordnung von Öffnungen 60 ergibt, die vor Verformung zwischen den Mitten 64 einen Abstand von 30 Mikron und nach Verformung einen Abstand von 33 Mikron haben. Stege, die so geformt sind, daß sie eine Anordnung kreisförmiger Öffnungen bilden, wären zum Beispiel nicht geeignet, da die Mittellinien dieser Stege im wesentlichen gerade sind.
- Wird ein Maschengitter gemäß dieser Erfindung aus einer ebenen zu einer gekrümmten Form verformt, dann richten die Verformungskräfte zunächst die gebogenen Stege gerade aus. Das gerade Ausrichten der Stege verzögert wirkungsvoll die Entwicklung von Zugbelastungen, die über den Querschnitt eines jeden Steges wirken, welche sonst dazu neigten, die Stege auseinanderzubrechen. Dementsprechend ist das Maschengitter zu einer konkav-konvexen Form mit einem relativ kurzen Krümmungsradius verformbar, bevor die Zugfestigkeitsgrenze des Metallmaschengitters erreicht ist.
- Fig. 4 zeigt die sich ergebende Konfiguration des Maschengitters 12 aus Fig. 2 nach Verformung zu einer konkav-konvexen Form. Die Stege 58 werden verformt, bis sie im wesentlichen gerade sind. Des weiteren ist die Form einer jeden Öffnung 60 nach Verformung im wesentlichen hexagonal. Diese Form ist eine Folge der vorbestimmten Konfiguration des in Fig. 3 gezeigten Maschengitters 12. Ein gemäß der vorliegenden Erfindung gebildetes Maschengitter kann einen Krümmungsradius von ca. 0,825 cm haben, was ca. 46,4% weniger ist als derjenige, der bei einem Maschengitter aus dem Stand der Technik erzielbar ist, dessen Mittellinien im wesentlichen gerade sind.
- Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, versteht sich, daß verschiedene Änderungen an ihr vorgenommen werden können, ohne hierbei von dem Umfang der Erfindung abzugehen, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, daß jeder Steg des Maschengitters so konfiguriert ist, daß er eine Mittellinie hat, die eine gebogene Linie definiert. Ein paar Stege, wie diejenigen in der Nähe des Randes des Maschengitters, können gerade Mitteilinien haben, ohne daß sie im wesentlichen die Verformung des Maschengitters beeinträchtigen.
Claims (9)
1. Ein ebenes verformbares Maschengitter zur Verwendung in
einer Linse zur Vergrößerung des Ablenkwinkels in einer
Elektronenentladungsröhre, wobei das Maschengitter eine
Vielzahl miteinander verbundener, länglicher Elemente
umfaßt, die in einer Ebene angeordnet sind und eine
Anordnung von Öffnungen bilden, wobei jedes längliche
Element entgegengesetzte Enden und eine zwischen den
Enden verlaufende Mittellinie hat, wobei das
Maschengitter so konfiguriert ist, daß jede Öffnung der
Anordnung durch einen Satz länglicher Elemente gebildet wird,
die an ihren Enden miteinander verbunden sind, und wobei
das Maschengitter weiterhin so konfiguriert ist, daß die
Mittellinien zumindest einiger der miteinander
verbundenen, länglichen Elemente gebogen sind.
2. Das Maschengitter gemäß Anspruch 1, worin das
Maschengitter aus elektrisch leitfähigem Material gebildet ist.
3. Das Maschengitter gemäß Anspruch 1 oder 2, worin jeder
Satz länglicher Elemente aus einer geraden Anzahl
länglicher Elemente zusammengesetzt ist; und worin jedes
zweite längliche Element in dem Satz von der durch diesen
Satz gebildeten Mitte der Öffnung nach außen gebogen ist,
und worin jedes längliche Element, das zwischen jedem
dieser zweiten länglichen Elemente zwischenverbunden ist,
nach innen zu der Mitte der von dieser Satz definierten
Öffnung hin gebogen ist.
4. Das Maschengitter gemäß Anspruch 3, worin jeder Satz
länglicher Elemente sechs längliche Elemente umfaßt, die
so konfiguriert sind, daß, wenn sie zu einer
konkavkonvexen Form verformt werden, die durch jeden Satz
länglicher Elemente definierte Öffnung im wesentlichen
hexagonal ist.
5. Das Maschengitter gemäß Anspruch 1 oder 2, so
konfiguriert, daß bei seiner Verformung zu einer konkav-
konvexen Form die sich ergebende Form der Öffnungen im
wesentlichen hexagonal ist.
6. Verfahren zur Bildung eines gekrümmten Maschengitters für
eine Linse zur Vergrößerung des Ablenkwinkels, wobei das
Verfahren den Schritt des Bildens eines ebenen
Maschengitters umfaßt, wie es in jedem der voranstehenden
Ansprüche beansprucht ist, und des Verformens des
Maschengitters zu einer konkav-konvexen Form auf eine Weise, daß
die Mittellinien, wenn das Maschengitter von oben
betrachtet wird, eine geradere Konfiguration haben, als
sie vor der Verformung hatten.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin die länglichen Elemente
durch Galvanisierung von Linien metallischen Materials
auf eine ebene Spindel gebildet werden.
8. Ein Maschengitter, das durch das Verfahren gemäß Anspruch
6 oder 7 gebildet wird.
9. Eine Kathodenstrahlröhre, umfassend:
eine Elektronenstrahlerzeugervorrichtung, die an
einem Ende der Röhre angeordnet ist, um einen
Elektronenstrahl zu erzeugen, der entlang einer Strahlachse in
der Röhre gerichtet ist;
eine Ablenkvorrichtung zum Ablenken des
Elektronenstrahles; und
eine Nachablenkbeschleunigungsvorrichtung, die in
der Nähe der Ablenkvorrichtung entlang der Strahlachse
angeordnet ist, um den Elektronenstrahl zu beschleunigen,
wobei die Nachablenkbeschleunigungsvorrichtung ein
elektrisch leitfähiges Maschengitter umfaßt, wie es in
Anspruch 8 beansprucht ist, wobei das Gitter in der Röhre
befestigt ist.
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