DEF0000182MA - Anordnung zum Verhindern des Auftreffens positiver Ionen auf die Kathode von Kathodenstrahlröhren - Google Patents

Description

Bei Fernsehröhren mit magnetischer Ablenkung des Elektronenstrahls zeigt sich im Betriebe häufig auf dem Leuchtschirm ein kreisrunder dunkler Fleck, welcher symmetrisch zur Röhrenachse liegt. Diese Erscheinung rührt daher, dass der Leuchtschirm während des Betriebes auf der dem Strahlerzeugungssystem zugewandten Seite allmählich zerstört wird, so dass der Leuchtschirm an dieser Stelle eine geringere Empfindlichkeit aufweist. Hervorgerufen wird diese Zerstörung durch von der Kathode aus beschleunigte negative Ionen, die beim Aufprall auf den Schirm die Leuchtsubstanz zerstören. Die den Schirm zerstörenden negativen Ionen werden an der Kathode durch das Auftreffen positiver Ionen ausgelöst. Obwohl der Ionenfleck bei exakt sauberem Arbeiten teilweise vermeidbar ist, weist bei einer Serienfertigung einen gewissen Prozentsatz der Röhren einen mehr oder weniger starken Ionenfleck auf.

Die Erfindung bezweckt, durch eine vorteilhafte Konstruktion des Strahlerzeugungssystems das Auftreffen der positiven Ionen auf die Kathode und zugleich damit eine Zerstörung des Leuchtschirms durch auf der Kathode ausgelöste negative Ionen zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird zur Verhinderung des Auftreffens positiver Ionen auf die Kathode von Kathodenstrahlröhren das Beschleunigungsfeld für die Elektronen schräg zur Röhrenachse angeordnet, während der Elektronenstrahl im wesentlichen in Richtung der Röhrenachse verläuft. Hierbei wird zweckmäßig die vom Beschleunigungsfeld verursachte Auslenkung des Elektronenstrahls aus der Strahlachse durch ein im Raum dieses Beschleunigungsfeldes wirksames magnetisches Feld aufgehoben. Zur Erreichung des gewünschten Feldverlaufs ist es vorteilhaft, die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Wehneltzylinders und der Anode derart anzuordnen, dass sie mit der Röhrenachse einen von

90° abweichenden Winkel einschließen.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der von der Kathode 1 emittierte Elektronenstrom wird durch eine (nicht dargestellte) elektromagnetische Elektronenlinse konzentriert und bewegt sich entlang der gestrichelt gezeichneten Röhrenachse in Richtung auf den (nicht dargestellten) Leuchtschirm. Die Stirnfläche 2 des Wehneltzylinders sowie die gegenüberliegende Stirnfläche 3 der Anode 4 sind schräg zur Röhrenachse angeordnet, so dass die Äquipotentialflächen des zwischen Wehneltzylinder und Anode befindlichen Beschleunigungsfeldes nunmehr etwa den in der Figur gestrichelt gezeichneten parallelen Linien entsprechend verlaufen. Das schräg zur Röhrenachse verlaufende Beschleunigungsfeld übt auf die Elektronen eine Ablenkkraft aus, welche diese von der Röhrenachse abzulenken bestrebt ist, doch wird diese Ablenkkraft durch geeignete, an sich bekannte Mittel, beispielsweise durch ein Magnetfeld, aufgehoben, so dass der Elektronenstrahl in wesentlichen in Richtung der Röhrenachse verläuft.

In der Kathodenstrahlröhre treten während des Betriebes, insbesondere durch Aufprall der Elektronen auf einzelne Gasmoleküle, Ionen auf, und zwar positive und negative. Überdies werden im Verlauf der Lebensdauer der Oxydkathode von dieser negative Ionen emittiert. Die Ionen lassen sich im elektrischen Feld genauso ablenken wie Elektronen, sind jedoch wegen ihrer größeren Masse im magnetischen Feld nur schwer ablenkbar. Die vom Leuchtschirm bzw. Röhrenkolben her durch die kleine Öffnung der Anode in Richtung auf die Kathode zu wandernden positiven Ionen werden durch das schräg zur Röhrenachse verlaufende elektrostatische Feld aus der Röhrenachse abgelenkt. Sie können daher nicht durch die kleine Öffnung in der Stirnfläche 2 des Wehneltzylinders hindurch auf die Kathode 1 auftreffen, sondern werden von der Stirnfläche des Wehneltzylinders aufgefangen. Infolgedessen wird verhindert, dass die in Richtung zur Kathode wandernden positiven Ionen dort negative Ionen auslösen, welche den Schirm gefährden könnten. Aber auch die wenigen, aus verschiedenen Gründen trotzdem auf der Kathode ausgelösten und entlang der Röhrenachse in Richtung zum Leuchtschirm wandernden negativen Ionen werden nach Passieren der Öffnung in der Stirnfläche 2 des Wehneltzylinders durch das schräg verlaufende elektrostatische Feld aus der Röhrenachse abgelenkt, so dass sie nicht durch die kleine Öffnung in der Stirnfläche 3 des Anodenzylinders hindurch zum Leuchtschirm gelangen können, sondern von der Stirnfläche 3 aufgefangen werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet daher den doppelten Vorteil, dass sowohl die entstehenden positiven Ionen zum Erreichen der Kathode als auch die negativen Ionen am Erreichen des Leuchtschirms verhindert und damit die Lebensdauer der verhältnismäßig teuren Kathodenstrahlröhren wesentlich verlängert wird.

Claims (4)

1. Anordnung zum Verhindern des Auftreffens positiver Ionen auf die Kathode von Kathodenstrahlröhren, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungsfeld für die Elektronen schräg zur Röhrenachse liegt, während der Elektronenstrahl im wesentlichen in Richtung der Röhrenachse verläuft.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom schräg zur Röhrenachse verlaufenden Beschleunigungsfeld verursachte Auslenkung des Elektronenstrahls aus der Strahlachse durch ein im Raum dieses Beschleunigungsfeldes wirksames elektrisches Feld aufgehoben wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Wehneltzylinders (2) und der Anode (3) mit der Röhrenachse einen von 90° abweichenden Winkel einschließen.

4. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Flächen des Wehneltzylinders und der Anode parallel sind.