DE725473C

DE725473C - Electron collecting coil

Info

Publication number: DE725473C
Application number: DEF79704D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Ruska
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1935-07-23
Filing date: 1935-07-24
Publication date: 1942-10-08

Description

Elektronensammelspule Die Erfindung betrifft Spulen zur Erzeugung von magnetischen Feldern in Elektronenstrahlröhren, insbesondere in Fernsehnende- und -empfangsröhren, sowie Tonaufzeichnung-- und Oszillographenröhren.Electron Collection Coil The invention relates to coils for generation magnetic fields in cathode ray tubes, especially in television and receiving tubes, as well as sound recording and oscillograph tubes.

Sollen ausgedehnte Querschnitte von Kathodenstrahlbündeln durch magnetischeFelder abgebildet werden, wobei das abbildende Magnetfeld sich im wesentlichen über die ganze Länge des abzubildenden Kathodenstrahles erstreckt, so treten' bei den bisher üblichen Abbildungsspulen mit in Richtung der elektrischen Spulenachse konstantem Strombelag starke Randunschärfen und geometrische Verzerrungen in den Bildquerschnitten auf. Genaue Versuchsreihen haben ergeben, daß die Ursache dieser Fehler in der Inhomogenität des Magnetfeldes liegt, di-e dadurch bedingt ist, daß man aus technischen Gründen die Spulenlänge nicht sehr viel größer machen kann als die Strahllänge. Bei manchen Arten von Elektronenstrahlröhren wird ein Strahlquerschnitt in annähernd natürlicher Größe durch -das Feld einer Magnetspule abgebildet, die etwa die Länge der Elektronenstrahlröhre besitzt. So werden z. B. Röhren als Bildzerlegerröhren benutzt, bei denen eine großflächige Photokathode durch ein auf sie fokussiertes optisches Bild zur entsprechenden Elektronenemission angeregt wird, wobei diese Photokathode durch das Feld einer sich über :die ganze Röhrenlänge erstreckenden koaxialen Magnetspule in der Ebene einer Sonde (Auffänger) elektronenoptisch abgebildet wird. Eine solche A#bbildung erfolgt immer etwa in natürlicher Größe.Shall have extended cross-sections of cathode ray beams through magnetic fields are imaged, the imaging magnetic field is essentially on the extends the entire length of the cathode ray to be imaged, so occur 'with the hitherto usual imaging coils with constant in the direction of the electrical coil axis Electricity layer, strong edge blurring and geometrical distortions in the cross-sections of the image on. Exact series of tests have shown that the cause of these errors is inhomogeneity of the magnetic field, which is due to the fact that for technical reasons cannot make the coil length very much larger than the beam length. With some Types of cathode ray tubes will have a beam cross-section in an approximately natural Size mapped by - the field of a magnetic coil, which is roughly the length of the cathode ray tube owns. So z. B. tubes used as image decomposition tubes, where a large area Photocathode through an optical image focused on it for the corresponding electron emission is excited, this photocathode by the field of one itself over: the whole Tube length extending coaxial magnetic coil in the plane of a probe (catcher) is imaged electron-optically. Such a mapping is always approximately in natural size.

Um auch bei Spulen, die nur wenig kleiner, gleich groß oder nur wenig länger sind als die Länge .des Eleiktronenstrahlbündels, weitgehend homogene Felder und damit scharfe Bilder zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Sammelspule so ausgebildet, daß ihr Strombelag in Richtung der Spulenachse von dem Wert in der Spulen.mitte nach einer oder nach beiden Seiten außen ansteigt. Dieses Ansteigen erfolgt zweckmäßig erst langsam, dann gegen die Spulenenden zu rascher.This also applies to coils that are only a little smaller, the same size or only a little are longer than the length of the electron beam, largely homogeneous fields and thus to obtain sharp images, the collecting coil is designed according to the invention in such a way that that their current load in the direction of the coil axis depends on the value in the coil center increases outwardly to one or both sides. This increase is expedient slowly at first, then too quickly towards the coil ends.

In den Zeichnungen werden nun einige zweckmäßige Ausführungsformen veranschaulicht, und zwar zeigen Abb. z einen vollständigen und die Abb. z bis ¢ je einen halben Längsschnitt durch eine Spule vorliegender Art.Some expedient embodiments are now shown in the drawings Illustrates, namely Fig. z show a complete and Fig. z to ¢ half a longitudinal section each through a coil of the present type.

In Abb. r, die eine einfache und-schon recht gute Verteilung darstellt, ist r der konstante Strombelag einer Spule, der über einen Spulenkörper 2 gewickelt ist. An den beiden Enden der Spule, an denen ein ebenfalls konstanter kurzer Zusatzbelag vorgesehen wird, sind zwei Zusatzspulen 3, .I angeordnet. Der Strom in der Hauptspule und in den Zusatzspulen kann dann unabhängig voneinander geregelt und der Homogenitätsgrad des Feldes auf diese Weise nach Wunsch eingestellt werden. Nach Abb.2 wird der Spulenkörper stufenförmig ausgebildet, so daß sich an den beiden Enden der Spule, da die fertige Spule durchgehend zylinderförmig ist, der stärkere Strombelag befindet. Das umgekehrte Verhältnis in der Ausführungsform der Spule zeigt Abb. 3, in der ein zylindrischer Spufenkörper i, wie er in Abb. i verwendet ist, zur Aufnahme der Wicklung dient, die ein stufenförmiges Profil hat. Gemäß Abb. d. ist die Wicklung der Grundspule i an den beiden Enden so verstärkt, daß sich ein Wulst 5, 6 ergibt. Selbstverständlich braucht auch bei Spulen nach Abb.2, 3 und .I die Wicklung der Grundspule nicht durchgehend zu sein, sondern es können Teilwicklungen vorhanden sein, die von verschieden großen Strömen durchflossen werden.In Fig.r, which shows a simple and quite good distribution, r is the constant current load of a coil that is wound over a bobbin 2 is. At both ends of the coil, where there is also a constant short additional coating is provided, two additional coils 3, .I are arranged. The current in the main coil and in the additional coils can then be regulated independently of one another and the degree of homogeneity of the field can thus be adjusted as desired. According to Fig.2, the bobbin is stepped so that the two Ends of the coil, since the finished coil is cylindrical throughout, the stronger one Current coating is located. The reverse relationship in the embodiment of the coil Fig. 3 shows in which a cylindrical sprag i, as used in Fig. i is used to accommodate the winding, which has a stepped profile. According to Fig. d. the winding of the basic coil i is reinforced at both ends so that a bead 5, 6 results. Needless to say, even with coils as shown in Fig. 2, 3 and .I the winding of the basic coil not to be continuous, but to be able to Partial windings may be present through which currents of different sizes flow.

In vielen Fällen genügt es, die Steigerung des Strombelags-nur auf der Kathodenseite der Spule oder nur auf der Anodenseite vorzusehen und dort den gewünschten Strombelag durch entsprechende Verteilung der Windungszahl längs der Spulenachse vorzunehmen, so daß nur eine einseitige Homogenisierung des Feldes erfolgt.In many cases it is sufficient to just increase the power consumption the cathode side of the coil or only to be provided on the anode side and there the desired current load by appropriate distribution of the number of turns along the Make coil axis so that only one-sided homogenization of the field takes place.

Beim Betrieb von mit Konzentrationsspulen versehenen Kathodenstrahlröhren wird häufig der Strahl durch elektrische oder magnetische Querfelder innerhalb derLänge des Fokussierfeldes quer abgelenkt. Diese Querablenkung des Elektronenbildes hat eine zusätzliche Unschärfe und Verzerrung des Bildes zur Folge, weil die die einzelnen Bildpunkte erzeugenden Elementarbündel nacheinander verschieden homogene Bereiche des Feldes der Fokussierspule durchlaufen. Die HQmogenisierung des Spulenfeldes durch Spulen vorliegender Art bietet besonders bei solchen quer abgelenkten Strahlenbündeln erhebliche Vorteile, die sich in einer weitgehend verzerrungsfreien und scharfen Bildablenkung zeigen.When operating cathode ray tubes provided with concentration coils the beam is often caused by electric or magnetic transverse fields within the length of the focusing field deflected transversely. This transverse deflection of the electron image has an additional blurring and distortion of the image result because the individual Elementary bundles generating image points in succession with different homogeneous areas of the field of the focusing coil. The homogenization of the coil field by coils of the present type offers particularly with such transversely deflected beam bundles significant advantages, resulting in a largely distortion-free and sharp Show image distraction.

Es ist zur Verbesserung .der Bildgüte bei derartigen Röhren vorgeschlagen, worden, die Gesamtdurchflutung in der Fokussierspule, evtl. durch Stromänderung in einer formgleichen Hilfsspule, je nach dem Grad der beiden Querverschiebungen zu verändern, um eine in jeder Lage gute Fokussierung zu erreichen. Bei diesem Verfahren wird lediglich die Stärke des Fol;ussierfeldes geändert, ohne dessen räumlichen Feldverlauf zu beeinflussen. Es hat sich nun gezeigt, daß man durch eine Veränderung des Feldverlaufs, also des Homogenitätsgrades, besonders gute Bildschärfe erreicht. Der Verlauf des Fol;ussierfeldes wird hierbei im Rhythmus der Ablenkfelder dadurch geändert, daß man die sich überlagernden Teilfelder verschiedener geometrischer Form, die beispielsweise einerseits von der Hauptspule, andererseits von den beiden Zusatzspulen erzeugt «-erden, beide im Takt mit den Ablenkfeldern, aber verschieden stark und evtl. in verschiedener Art der Abhängigkeit vom Betrag der Querablenkung verändert. Gesteuert werden dabei die Ströme in den einzelnen Teilwicklungen durch Überlagerung von Wechselstromkomponenten bestimmter Form über einem jeweils konstanten Grundgleichstrom. Es kann auch ein Teilfeld ungeändert bleiben, beispielsweise das Feld der Hauptspule. Dann erfolgt die Steuerung des Verlaufs des Fokussierungsfeldes nur durch Änderung des Feldeinflusses der Randfeldspule allein. Dabei ist es zweckmäßig, die Steuerströme den Spulen induktiv über Transformatoren zuzuführen.In order to improve the image quality in such tubes, it is suggested that the total flow in the focusing coil, possibly due to a change in current in an auxiliary coil of the same shape, depending on the degree of the two transverse displacements to be changed in order to achieve a good focus in every situation. In this procedure only the strength of the fol; ussierfeld is changed, without its spatial To influence the course of the field. It has now been shown that by making a change the course of the field, i.e. the degree of homogeneity, achieves particularly good image sharpness. The course of the fol; ussierfeldes is thereby in the rhythm of the deflection fields changed that the overlapping subfields of different geometric Form, for example, on the one hand from the main coil, on the other hand from the two Additional coils are generated, both in time with the deflection fields, but different strong and possibly in different ways depending on the amount of transverse deflection changes. The currents in the individual partial windings are controlled through Superposition of alternating current components of a certain shape over a constant Basic direct current. A subfield can also remain unchanged, for example the Main coil field. The course of the focusing field is then controlled only by changing the field influence of the fringe field coil alone. It is useful to feed the control currents to the coils inductively via transformers.

Claims

PATENT ANSYROCHL: i. Electron collecting coil with a down essentially Magnetic field extending over the entire length of the imaging cathode ray, in particular for television picture decomposition tubes, characterized in that their current coating increases in the direction of the coil axis to one or both sides.

2. Electron collecting coil according to claim i, characterized in that the current coating only starts from the middle little and then rises more.

3. electron collecting coil according to claim i, characterized through a homogeneous main winding and an independent additional winding on one or both ends of the coil. d ..

Magnetic coil according to claim i, characterized in that that the winding is arranged on a support body having a sttifen.förmiges profile is.

5. Magnetic coil according to claim i or the following, characterized in that it consists of several partial windings through which currents of different strengths flow. 6. 'Magnetic coil according to claim i for image decomposition tubes, characterized in that that the current flowing through the coil or a sub-coil is synchronized with the deflection of the electron bundle fluctuates.