DE750227C

DE750227C - Cylindrical electrode for use as an anode in cathode ray tubes

Info

Publication number: DE750227C
Application number: DER102624D
Authority: DE
Inventors: David William Epstein
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1937-06-18
Filing date: 1938-06-19
Publication date: 1944-12-20
Also published as: US2185590A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung der ersten Anode von Kathodenstrahlröhren, wie sie zum Empfang von Fernsehbildern und für Oszillographen verwendet werden.The invention relates to the formation of the first anode of cathode ray tubes, as used for receiving television pictures and for oscilloscopes will.

Um die ganze Kontrastwirkung, welche eine solche Röhre erzeugen kann, auszunutzen, d. h. um die Intensität des Leuchtfleckes auf dem Fluoreszenzschirm von dem Wert Null bis zum Höchstwert nutzbar zu machen, darf kein merklicher Strom zur ersten Anode fließen. Es ist bekannt, die erste Anode einer Kathodenstrahlröhre als volbvandiges Rohr mit eingesetzten Blenden auszubilden und ein Stück in eine rohrförmige zweite Anode größeren Durchmessers hineinragen zu lassen. Es ist ferner bekannt, rohrförmige Elektroden einer Kathodenstrahlröhre aus Metallnetzen herzustellen. Bei den erwähnten Anordnungen nimmt aber die erste Anode einen merklichen Strom auf.To take advantage of all the contrast that such a tube can produce, i. H. the intensity of the light spot on the fluorescent screen from the value zero to To make it usable to the maximum value, no noticeable current must flow to the first anode. The first anode of a cathode ray tube is known as a volbvandiges tube to form with inserted apertures and a piece in a tubular second anode larger To let protrude diameter. It is also known to have tubular electrodes a cathode ray tube made of metal mesh. With the arrangements mentioned but the first anode draws a noticeable current.

U;m zu erreichen, daß der Strom zur ersten Anode Null oder doch praktisch Null wird, ist es nötig, die erste Anode so auszubilden, daß die Möglichkeit der Sekundärelektronenemission, welche durch das Aiiftreffen von Primärelektronen auf der Oberfläche der Anode entsteht, möglichst herabgesetzt wird. Außerdem müssen sowohl die trotzdem entstehenden Sekundärelektronen wie auch die Randelektronen des Primärstrahles -leichter zur zweiten xAnode gelangen, als sie durch die erste Anode abgeleitet werden. Dies wird dadurch erreicht, daß eine erste Anode einer Kathodenstrahlröhre, bestehend aus einem Zylinder, welcher in die zweite Anode teilweise hineinreicht und eine Anodenblende enthält, erfmdungsgemäß derart ausgebildet wird, daß der Mantel des Anodenzylinders gaftz oder teilweise, mindestens jedoch der Teil, welcher in Strahlrichtung vor der Anodenblende liegt und von der zweiten Anode umschlossen ist, mit einer großen Anzahl kleiner Öffnungen versehen ist.To achieve that the current to the first anode is zero or at least practically zero, it is necessary to design the first anode in such a way that the possibility of secondary electron emission, which by the meeting of primary electrons on the surface of the Anode arises, is reduced as possible. In addition, both the nonetheless arising Secondary electrons as well as the edge electrons of the primary beam - lighter get to the second x anode as they are diverted through the first anode. this will achieved in that a first anode of a cathode ray tube, consisting of a Cylinder, which partially extends into the second anode and contains an anode screen, according to the invention is designed such that the jacket of the anode cylinder gaftz or partially, but at least the part which is in front of the anode diaphragm in the direction of the beam lies and is enclosed by the second anode, with a large number smaller Openings is provided.

In Abb. ι der Zeichnung ist ein Schnitt durch eine Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung dargestellt. Der Glaskolben der Kathodenstrahlröhre ist mit 10 bezeichnet.In Fig. Ι the drawing is a section through a cathode ray tube according to the Invention shown. The glass bulb of the cathode ray tube is denoted by 10.

Im Halsteil dieser Röhre sind der Heizdraht 12, die Kathoden, die Steuerelektrode (Gitter) 13 und eine erste Anode 14 des Elektronenstrahlerzeugungssystems untergebracht Durch Anlegung geeigneter Spannungen zwischen Anode 15 und Kathode 11 entsteht ein Elektronenstrahl., der längs der Röhrenachse verläuft. Veränderliche Spannungen an der Steuerelektrode 13 dienen zur Intensitätsänderung des Elektronenstrahls.In the neck part of this tube are the heating wire 12, the cathodes, the control electrode (grid) 13 and a first anode 14 of the electron gun accommodated by applying suitable voltages between anode 15 and cathode 11 an electron beam., which runs along the tube axis. Variable tensions on the control electrode 13 are used to change the intensity of the electron beam.

Die erste Anode besteht vorzugsweise aus zwei Teilen von verschiedenem Innendurchmesser. Der engere Teil 15 liegt der Steuerelektrode gegenüber, während der koaxiale weitere Teil 16 mit dem engeren Teil verbunden, aber in Richtung gegen die Schirmelektrode, auf welche der Elektronenstrahl auftreffen muß, versetzt ist.The first anode preferably consists of two parts with different inner diameters. The narrower part 15 is opposite the control electrode, while the coaxial further part 16 connected to the narrower part, but in the direction towards the shield electrode, on which the electron beam must strike is offset.

Die Steuerelektrode 13 besitzt eine Strahlbegrenzungsöffnung 17. Eine ähnliche Öffnung 18 liegt in der Nähe des Endes der ersten Anode 16 und dient zur Begrenzung des Strahlquerschnittes.The control electrode 13 has a beam limiting opening 17. A similar opening 18 is located near the end of the first anode 16 and serves to limit the beam cross-section.

Die erste Anode 16 weist eine Vielzahl kleiner öffnungen 19 auf, welche in dieser besonderen Ausführung aus einer Reihe von Löchern bestehen, jedes ungefähr von der Größe eines Bohrers Nummer 60 und mit einem Abstand zum anderen von 1,5 mm. Diese Öffnungen bilden eine Anzahl winziger Linsen, durch welche einige der Primärelektronen und eine große Anzahl der Sekundärelektronen, die durch das Auftreffen der Primärelektronen auf die Blendenscheibe 1S und die Zylinderwand entstehen, zu der zweiten Anode 20 gezogen werden. Die zweite Anode 20 ist so angeordnet, daß sie den durchlöcherten Teil des Elektronenstrahlerzeugungssystems umgibt und sich eine beträchtliche Strecke über den erweiterten Teil desselben erstreckt. Die Betriebsspannung wird der Anode 20 über den Anschluß 21 zugeführt. Am Röhrenende ist ein Fluoreszenz- oder Leuchtschirm 22 vorgesehen, der beim Aufprall des Kathodenstrahls aufleuchtet. Die Anode ist für sich allein in Abb. 2 vergrößert dargestellt.The first anode 16 has a plurality of smaller ones openings 19, which in this particular embodiment from a number of There are holes, each roughly the size of a number sixty drill bit, 1.5mm apart. These openings form a number of tiny lenses through which some of the primary electrons and a large number of the secondary electrons generated by the primary electrons impinging on the aperture plate 1S and the cylinder wall are drawn to the second anode 20. The second Anode 20 is arranged to cover the perforated part of the electron gun surrounds and extends a considerable distance over the extended part of the same. The operating voltage is fed to the anode 20 via the terminal 21. At the end of the tube there is a fluorescent or luminescent screen 22 is provided which lights up upon impact of the cathode ray. The anode is shown enlarged on its own in Fig. 2.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung kann an Stelle der vielen gebohrten Löcher in der ersten Anode ein Netz zwischen den beiden Enden der ersten Anode eingesetzt werden. Eine solche Ausführung ist in den Abb. 3 und 4 dargestellt. In die Anode 16 sind mehrere, z.B. drei, öffnungen eingeschnitten. Zwischen den Öffnungen sind Stege 23 stehengeblieben, welche zur Versteifung und zum Tragen des Endteiles der Elektrode dienen. Über diesen Öffnungen bann, etwa mittels Punktschweißung, ein feines Netz 19' angebracht werden, beispielsweise ein Netz mit 30 χ 30 Maschen aus Draht von 0,127 mm Durchmesser. In another embodiment of the invention, instead of the many drilled Holes in the first anode a mesh can be inserted between the two ends of the first anode. Such an execution is shown in Figs. 3 and 4. In the anode 16 are several, e.g. three, openings cut. Bridges 23 have remained between the openings, which serve to stiffen and support the end part of the electrode. About this A fine mesh 19 'is attached, for example by means of spot welding, to openings For example, a 30 χ 30 mesh net made of wire 0.127 mm in diameter.

Bei jeder Ausführungsform der Erfindung werden die Löcher bzw. die Netze kathodenseitig von der den Strahl begrenzenden Blendenscheibe ι S und möglichst dicht an dieser Scheibe angeordnet. In jedem Fall muß sich die zweite Anode 20 so weit in den Halsteil der Röhre erstrecken, daß sie zum mindesten über die Löcher 19 bzw. das Netz 19' hinausreicht. Die erste Anode ist immer koaxial zur Achse des Kathodenstrahls angeordnet. Natürlich kann man eine ähnliche Elektrode auch durch Verwendung eines zylinderförmigen Netzes 19' herstellen. Dann fallen die Stege 23 weg, und die erste Anode besteht aus zwei getrennten Abschnitten, welche in richtigem Längsabstand voneinander angeordnet und gegen eine seitliche Verschiebung verankert sind.In each embodiment of the invention, the holes or the networks are on the cathode side from the diaphragm disk ι S delimiting the beam and as close as possible to this Disc arranged. In any case, the second anode 20 must be so far into the neck part of the tube extend so that it extends at least beyond the holes 19 or the network 19 '. The first anode is always arranged coaxially to the axis of the cathode ray. Of course you can use a similar electrode also produce by using a cylindrical mesh 19 '. Then fall the webs 23 away, and the first anode consists of two separate sections, which in correct longitudinal distance from each other and against a lateral displacement are anchored.

Aus den obigen Erklärungen erkennt man, daß beim Strahldurchgang von der Kathode 11 zum Leuchtschirm 22 eine gewisse Anzahl von Elektronen auf die Blende 18 und die Wände des Zylinders der ersten Anode auftreffen. Dabei werden Sekundärelektronen ausgelöst. Diese werden nun nicht von der ersten Anode aufgenommen, sondern gelangen durch die Öffnungen in dieser Anode zur zweiten Anode 20. Dadurch wird die Zahl der Sekundärelektronen, welche ständig innerhalb der ersten Anode vorhanden sind, wesentlich verringert. Der Leuchtfleckdurchmesser auf dem Schirm wird wegen der leichteren Fokussierung verkleinert. Außerdem kann das Steuergitter 13 größere Veränderungen der Intensität des Strahls und damit der auf dem Schirm entstehenden· Leuchterscheinungen hervorrufen. Es läßt sich ferner feststellen, daß der Strom zur ersten Anode sehr stark verringert ist und in den meisten Fällen praktisch gleich Null ist.From the above explanations it can be seen that when the beam passes from the cathode 11 to the luminescent screen 22 a certain number of electrons on the diaphragm 18 and hit the walls of the cylinder of the first anode. Thereby secondary electrons triggered. These are now not absorbed by the first anode, but arrive through the openings in this anode to the second anode 20. This will make the number the secondary electrons, which are always present within the first anode, significantly reduced. The spot diameter on the screen is because of the lighter Focus reduced. In addition, the control grid 13 can make major changes the intensity of the beam and thus the luminous phenomena that appear on the screen cause. It can also be seen that the current to the first anode is very much reduced and in the is practically zero in most cases.

Die Erfindung ist zwar in ihrer Anwen- ' dung auf Elektronenröhren beschrieben worden, bei denen durch das Auftreffen von Elektronen auf einen Schirm eine Leuchterscheinung hervorgerufen wird; natürlich kann sie aber auch gut in Röhren verwendet werden, welche Lichtwerte in elektrische Impulse verwandeln, besonders dann, wenn hohe Anforderungen an die Bildauflösung eine scharfe Fokussierung des Abtaststrahls auf den Mosaikschirm- (bei speichernden Bildsenderöhren mit Kathodenstrahlablenkung) verlangen.The invention has been described in its application to electron tubes, in which a luminous phenomenon is caused by the impact of electrons on a screen is evoked; Of course, it can also be used in tubes which convert light values into electrical impulses transform, especially when high demands on the image resolution require a sharp focus of the scanning beam the mosaic screen (with storing picture transmitter tubes with cathode ray deflection) demand.

Claims

Patent claims:

i. First anode of a cathode ray tube, consisting of a cylinder, which partially back into the second anode

submits and contains an anode screen, characterized in that the jacket of the anode cylinder wholly or partially, at least the part which is in the direction of the jet lies in front of the anode screen and is enclosed by the second anode, with a large number of My openings is provided.

2. Anode according to claim i, characterized in that the provided with openings Part of the anode cylinder consists of a close-knit wire mesh.

3. Anode according to claim 2, characterized in that from the jacket of the Anode cylinder segments are cut out and replaced by close-knit wire nets.

4. Anode according to claim 2, characterized in that the anode cylinder consists of consists of two partial cylinders, which are connected by an ao close-meshed cylindrical wire network are.

To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

Austrian Patent No. 148 915;

British patents - 421051,

443 864, 452 125.

For this purpose ι sheet of drawings