DE974968C

DE974968C - Device for generating an additional magnetic field in an electron beam tube

Info

Publication number: DE974968C
Application number: DEN4383A
Authority: DE
Inventors: Johan Adriaan Grosjean
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1951-04-23
Filing date: 1951-09-05
Publication date: 1961-06-15
Also published as: CH293285A; NL82590C; FR1041526A; NL160740B; GB708137A; BE505469A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Zusatzmagnetfeldes bei einer Elektronenstrahlröhre, insbesondere wie sie zur Panoramaabbildung bei einer Radaranlage verwendet wird, und sie bezweckt, Mittel zur Bildeinstellung, z. B. zur Dezentrierung des Bildes, zu schaffen.The invention relates to a device for generating an additional magnetic field in a cathode ray tube, in particular how it is used for panoramic imaging in a radar system, and it aims to provide means for image adjustment, e.g. B. to decenter the image to create.

Bei einer Elektronenstrahlröhre zur Panoramaabbildung wird gewöhnlich ein Satz umlaufender Spulen zur magnetischen Ablenkung vorgesehen,In a cathode ray tube for panoramic imaging, one set usually becomes revolving Coils provided for magnetic deflection,

to denen sägezahnförmige Ablenkströme zum Entwerfen eines Schirmbildes auf der Röhre zugeführt werden. Die Bildeinstellung kann dabei beispielsweise unter Zuhilfenahme eines feststehenden Spulensystems geschehen, mittels dessen ein die Bildeinstellung bedingendes Zusatzmagnetfeld erzeugt wird. Sowohl das umlaufende als auch das feststehende Spulensystem werden dabei gewöhnlich weitestgehend nahe am Hohlkegel der Elektronenstrahlröhre angeordnet, um nicht Gefahr zu laufen, daß die abgelenkten Elektronen auf den Hals des Hohlkegels auftreffen. Diese Spulensysteme sind auf diese Weise notwendigerweise auch in unmittelbarer Nähe voneinander angeordnet. to which sawtooth-shaped deflection currents are applied for drawing up a screen image on the tube. The image adjustment can take place, for example, with the aid of a fixed coil system, by means of which an additional magnetic field that determines the image setting is generated. As well as the rotating as well as the fixed coil system are usually very close Arranged on the hollow cone of the cathode ray tube so as not to run the risk of the deflected Electrons strike the neck of the hollow cone. These coil systems are necessary in this way also arranged in close proximity to each other.

Es ist auch schon bekannt, das Zusatzmagnetfeld durch Permanentmagnete hoher Koerzitivkraft zu erzeugen, deren Fluß durch einen Ring aus magnetisch weichem Material geschlossen ist.It is also already known that the additional magnetic field can be increased by permanent magnets with a high coercive force generate whose flow is closed by a ring made of magnetically soft material.

Gemäß der Erfindung wird das Zusatzmagnetfeld von einem oder mehreren ringförmigen, d. h. einen mehr oder minder großen Teil eines geschlossenen Rin-According to the invention, the additional magnetic field is generated by one or more ring-shaped, i.e. H. a more or less large part of a closed ring

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ges bildenden, dauermagnetischen Körper(n) erzeugt, der bzw. die aus einem nahezu nichtleitenden dauermagnetischen Material besteht bzw. bestehen, welches aus im wesentlichen nichtkubischen Kristallen von Polyoxyden des Eisens besteht, wenigstens eines der Metalle Barium, Strontium und Blei und gegebenenfalls Calcium, aber kein Nickel oder Kobalt enthält und ein Verhältnis der remanenten Induktion B_r zu der koerzitiven Feldstärke rHc maximal = 4 aufweist. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem in Fig. ι dargestellten Ausführungsbeispiel und an einer in den Fig. 2 und 3 dargestellten besonderen Bauart für einen Magnetkörper nach der Erfindung näher erläutert.ges forming permanent magnetic body (s) produced, which consists of a nearly non-conductive permanent magnetic material, which consists of essentially non-cubic crystals of polyoxides of iron, at least one of the metals barium, strontium and lead and optionally calcium, but does not contain any nickel or cobalt and has a ratio of the remanent induction B _r to the coercive field strength rHc at most = 4. The invention is explained in more detail in the drawing using an exemplary embodiment shown in FIG. 1 and a special design for a magnet body according to the invention shown in FIGS. 2 and 3.

In Fig. ι bezeichnet 1 eine Elektronenstrahlröhre mit eiriem andeutungsweise dargestellten Elektronenbeschleunigungs- und Dichtemodulationssystem 2 und einem nahe am Beginn des Hohlkegels der Röhre 1 angeordneten Ablenkspulensystem 3, das unter Zuhilfenahme eines nicht dargestellten Motors gedreht wird. Um das auf diese Weise auf dem Schirm 4 der Elektonenstrahlröhre 1 entworfene Panoramabild einstellen zu können, ist ein Magnetkörper 5 vorgesehen, der ein diametral gerichtetes Zusatzmagnetfeld H erzeugt und zweckmäßig, wie in der Seitenansicht nach Fig. 2 angedeutet, aus einem Ring 6 aus hochpermeablem, ferromagnetischem Material mit darauf angebrachten zwei in Richtung N-S ihrer kleinsten Abmessung magnetisierten Körpern 7 und 8 aus dauermagnetischem Material besteht. Das Magnetisieren der Körper 7 und 8 ist dabei wesentlich einfacher, als wenn der Magnetkörper 5 ganz aus dauermagnetischem Material hergestellt wäre.In Fig. 1, 1 denotes a cathode ray tube with an electron acceleration and density modulation system 2, which is indicated by way of illustration, and a deflection coil system 3 which is arranged near the beginning of the hollow cone of the tube 1 and which is rotated with the aid of a motor, not shown. In order to be able to set the panorama image designed in this way on the screen 4 of the electron beam tube 1, a magnetic body 5 is provided which generates a diametrically directed additional magnetic field H and, as indicated in the side view of FIG , ferromagnetic material with attached two bodies 7 and 8 magnetized in the direction NS of their smallest dimension of permanent magnetic material. The magnetization of the bodies 7 and 8 is much easier than if the magnetic body 5 were made entirely of permanent magnetic material.

Wird bei einer Vorrichtung von der angegebenen Art die Bildeinstellung unter Zuhilfenahme eines in der Nähe der Ablenkspulen 3 angeordneten Dauermagnets aus leitendem Material besorgt, so wird das Feld dieser Spulen 3 Wirbelströme in diesem Magnet hervorrufen, wodurch das Ablenkfeld verzerrt wird und wobei insbesondere die Rücklaufzeit des Sägezahns größer wird. Dieser Nachteil wird dadurch vermieden, daß von einem nahezu nichtleitenden, dauermagnetischen Material ausgegangen wird.If, in a device of the type specified, the image setting is carried out with the aid of an in the vicinity of the deflection coils 3 arranged permanent magnets made of conductive material, so that Field of these coils 3 cause eddy currents in this magnet, whereby the deflection field is distorted and in particular the ramp-down time of the sawtooth increases. This makes this disadvantage avoided that an almost non-conductive, permanently magnetic material is assumed.

Es ist jedoch gemäß der Erkenntnis, die der Erfindung zugrunde liegt, nicht hinreichend, daß das dauermagnetische Material nichtleitend ist, sondern es ist auch erforderlich, daß das Verhältnis der remanenten Induktion zur koerzitiven Feldstärke des dauermagnetischen Materials kleiner bleibt als 4. Bei den üblichen dauermagnetischen Materialien (die außerdem gewöhnlich eine große Leitfähigkeit aufweisen) ist das Verhältnis zwischen der remanenten Induktion B_r und der koerzitiven Feldstärke bHq z. B. gleich 12, so daß die Hystereseschleife, die rings um eine bestimmte Einstellung der Feldstärke und der Induktion dieses Materials beschrieben wird, eine Neigung aufweisen wird, die erheblich kleiner ist als das Verhältnis B_r: bHc wodurch diese Hystereseschleife eine ziemlich große Fläche aufweisen kann. Je niedriger jedoch dieses Verhältnis wird, um so mehr muß diese Fläche zusammenschrumpfen, da die Neigung der Hystereseschleife sich dann immer mehr dem erwähnten Verhältnis nähert. Bei einem Verhältnis, das kleiner ist als 4, erweisen sich im allgemeinen die Hystereseverluste als praktisch vernachlässigbar. Dabei ergibt sich auch der Vorteil, daß der magnetische Widerstand, den das Feld der Spulen 3 findet, in jeder Lage dieser Spulen praktisch gleich ist. Ein dauermagnetisches Material, das diesen Bedingungen nahekommt, ist z. B. das unter dem Namen »Vectolite« in den Verkehr gebrachte bekannte Material, das ein Verhältnis B_r: bHc = 1,8, aber noch einen verhältnismäßig niedrigen spezifischen Widerstand von 225 Ω aufweist.However, according to the knowledge on which the invention is based, it is not sufficient that the permanent magnetic material is non-conductive, but it is also necessary that the ratio of the remanent induction to the coercive field strength of the permanent magnetic material remains less than 4. Materials (which also usually have a high conductivity) is the ratio between the remanent induction B _r and the coercive field strength bHq z. B. equal to 12, so that the hysteresis loop, which is described around a certain setting of the field strength and the induction of this material, will have a slope which is considerably smaller than the ratio B _r : bHc, whereby this hysteresis loop have a fairly large area can. However, the lower this ratio becomes, the more this area has to shrink, since the inclination of the hysteresis loop then approaches the mentioned ratio more and more. With a ratio that is less than 4, the hysteresis losses generally turn out to be practically negligible. This also has the advantage that the magnetic resistance which the field of the coils 3 finds is practically the same in every position of these coils. A permanent magnetic material that comes close to these conditions is, for. B. the well-known material marketed under the name »Vectolite«, which has a ratio of B _r : bHc = 1.8, but still has a relatively low specific resistance of 225 Ω.

Das gemäß der Erfindung für den angegebenen Zweck benutzte Material besitzt dagegen bei einem Verhältnis B_r = bHc von maximal = 4 einen spezifischen ohmschen Widerstand von mehr als ίο⁵ Ω. Außerdem wird ein ziemlich großer Maximalwert von B-H gefunden, wodurch das erforderliche Volumen an dauermagnetischem Material zum Erzeugen eines gegebenen Feldes verhältnismäßig klein bleiben kann. Um die Stärke des erzeugten Magnetfeldes verändern zu können, kann man zwei Magnetkörper nach Fig. 2, die aus den hochpermeablen Ringen 6 und 6' und den dauermagnetischen Körpern 7 und 8 bzw. 7' und 8' bestehen, hintereinander anordnen, wie dies in Fig.3 dargestellt ist, wobei diese Körper gegeneinander um die Achse 10 verdrehbar sind. Die Ablenkung, die der Elektronenstrahl dann erfährt, ist go annähernd durch die Vektorzusammensetzung der von den Körpern 7 und 8 bzw. den Körpern 7' und 8' erzeugten Magnetfelder H bzw. H' bedingt und kann somit in weiten Grenzen geändert werden.The material used according to the invention for the stated purpose, on the other hand, has a specific ohmic resistance of more than ίο ⁵ Ω at a ratio B _r = bHc of a maximum of = 4. In addition, a fairly large maximum value of BH is found, as a result of which the required volume of permanent magnetic material to generate a given field can remain relatively small. In order to be able to change the strength of the generated magnetic field, two magnetic bodies according to FIG. 2, which consist of the highly permeable rings 6 and 6 'and the permanent magnetic bodies 7 and 8 or 7' and 8 ', can be arranged one behind the other as shown in 3 is shown, these bodies being rotatable about the axis 10 with respect to one another. The deflection that the electron beam then experiences is due approximately to the vector composition of the magnetic fields H and H ' generated by the bodies 7 and 8 or the bodies 7' and 8 'and can thus be varied within wide limits.

Die Erfindung ist auch für die Bildeinstellung bzw. die Bildkorrektion bei einer Elektronenstrahlröhre für Fernsehzwecke verwendbar, aber in diesem Fall ist die Notwendigkeit, die Ablenkspulen und die dauermagnetischen Körper nahe beieinander anzuordnen, gewöhnlich nicht so zwingend.The invention is also applicable to image adjustment or image correction in a cathode ray tube usable for television purposes, but in this case the need to use the deflection coils and the to arrange permanent magnetic bodies close together, usually not so compelling.

Claims

PATENT CLAIMS:

I. Device for generating an additional magnetic field in a cathode ray tube with at least one deflection coil for the magnetic deflection of the electron beam with the aid of one or more ring-shaped permanent magnetic bodies which generate or generate a diametrically directed additional magnetic field, characterized in that at least one of the Near the deflection coils arranged body made of almost non-conductive, permanently magnetic, essentially non-cubic crystals of polyoxides of iron and at least one of the metals barium, strontium, lead and optionally calcium, but not nickel or cobalt-containing material with a ratio of remanent induction B _r to the coercive field strength bHc maximum = 4.

2. Device according to claim 1, characterized in that that two bodies made of the aforementioned permanent magnetic material on one for the eddy currents of the coils almost non-conductive, ferromagnetic ring, e.g. B. made of ferrite or sheet iron, attached diametrically opposite are.

3 · Device according to claim ι or 2, characterized characterized in that two annular magnetic bodies arranged one behind the other in the beam direction are provided from the mentioned permanent magnetic material, which are arranged rotatably against one another are.

Considered publications:
ίο United States Patent No. 2,544,898;

Swiss Patent No. 185 511; French Patent No. 818,639; Archiv für Elektrotechnik, 1948, pp. 260 to 266;

R. M. Bozorth, Ferromagnetism, 1951, p. 421; The Iron Age, May 1946, pp. 66 and 68;

Philips' Technische Rundschau, December 1946, pp. 353 and 357;

Electronics, December 1947, p. 189, and January 1948, P. 122/123;

Denki Kagaku, 1937, No. 5, pp. 411 to 419;

Soller, Starr and Valley, Cathode Ray Tube Displays, 1948, p. 414.

1 sheet of drawings