EP0350358B1 - Electron gun and electron tube including such an electron gun - Google Patents
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- H01J23/04—Cathodes
Definitions
- the subject of the invention is an electron gun comprising an electron emitting cathode with which is associated at least one modulation or control grid for equipping an electronic tube of any type, in particular in the field of high frequencies.
- the invention also relates to any electronic tube comprising such a cathode.
- the electron beams are emitted by a cathode and are controlled by at least one electrode and most often by a set of electrodes. particularly designed to produce and guide on certain trajectories this set of electrons.
- a modulation grid with multiple passage openings uses a modulation voltage of a few hundred volts.
- the energy required for the modulation of such an electrode is proportional to its capacity with respect to the cathode and to its positive voltage V 2 ek relative to the cathode. This shows the advantage of using low voltage electrodes, especially when the modulation frequencies are high.
- a modulation grid placed opposite a surface of an electron-emitting cathode, and positive with respect to this surface receives part of electronic transmission.
- a "beam interception" which may not be annoying when the average density of the intercepted current remains low, which is the case for devices with medium or low power, in particular with a cathode with which is associated a simple wire rack.
- the main object of the invention is to provide a cathode whose design allows the use of a protective grid without contact with the cathode, therefore not likely to be contaminated by the emissive material of this cathode, and whose design at the same time facilitates the relative arrangement of this protective grid with respect to the cathode.
- the protective grid can be omitted; in this case, it is the position of the first modulation grid which must be established with precision with respect to the cathode.
- a secondary object of the invention is to achieve a cathode of design such that it also allows the easy positioning, relative to this cathode, of the first modulation grid when the protection grid does not exist.
- non-emissive grid will be used in the following to denote both a protective grid electrically connected to the potential of the cathode or a modulation grid close to the cathode in the absence of a protective grid but not connected to the potential of the cathode.
- the present invention relates to an electron gun as claimed in claim 1.
- the body of non-emissive material has a substantially smooth non-emissive face, recesses provided in this body open in this face and are spaced from each other according to a determined configuration; the elements in emissive material are introduced and immobilized respectively in said recesses, each element being immobilized in a corresponding recess so that its emitting surface is in relief relative to the non-emissive face of the body.
- the elements made of emissive material are, advantageously, for cost reasons, analogous to pellets of revolution and of a more or less concave shape on their emissive face oriented towards the interaction space. Furthermore, the surface of the part of revolution of these emissive pads can advantageously be treated against emission by a vapor deposition of thick tungsten.
- a non-emissive grid having openings of substantially circular shape, in which take place the emissive faces of the pellets added in the non-emissive body of the cathode.
- this first grid is a protective grid
- the immediately following modulation grid is placed with openings provided therein having their geometric axes coincident with those of the axes of the first grid.
- the cathode has a body 1 similar to a disc of reduced thickness, made of non-emissive material, for example made of boron or aluminum nitride, or made of silicon carbide or tungsten or pure tungsten or molybdenum, having a main face 1A smooth or at least substantially smooth. From this face 1A are produced by machining or otherwise recesses 2 which are in fact blind holes which do not pass through the body 1. These recesses 2 are spaced from one another and distributed in accordance with a configuration determined appropriate to the intended use of the cathode in an electron gun.
- Each recess 2 contains an emissive pellet 3.
- the latter is for example made of porous tungsten impregnated with an emissive mixture such as a barium-calcium aluminate. It is fixed to the body 1 by brazing done using a molybdenum-ruthenium alloy.
- Each pellet 3 has a thickness greater than the depth of the recess 2 which partially contains it so that this pellet is projecting, as well shown in FIG. 2, relative to the main face 1A of the body 1. Between the parts protruding 3S emissive pads 3 close to each other, there is an interval 4. The intervals 4 communicate with each other by forming a network.
- the emissive pads 3 are immobilized in the corresponding recesses 2 by a brazing operation, known per se.
- Figures 3 to 5 relate to variants in which the body 1 of the cathode is thicker and each recess 2 ′ is a hole which crosses the entire thickness of the body 1.
- Each hole 2 ′ has two successive parts, one part 2′A with a larger diameter and a part 2′B with a smaller diameter, which shows between the two, in the thickness of the body 1, an inner shoulder 5.
- As the part 2′B with smaller diameter is that which opens into the face 1A of the body 1, each shoulder 5 is turned opposite to the latter.
- Each emissive element 3 ′ also has two parts 3′A, 3′B with different diameters, in correspondence with the diameters of the parts 2′A, 2′B of the holes 2 ′, with, consequently, an external shoulder 6 which s 'applies against the inner shoulder 5 after the introduction of the elements 3' in the recesses 2 '.
- This variant does not change the existence of the projecting part 3S described above.
- each emissive element 3 ′ On each emissive element 3 ′ the length of its part 3′B with a smaller diameter, from its outer shoulder 6, is greater than the distance between the shoulder interior 5 and the face 1A so that this part 3′B projects from this face 1A.
- the emissive elements 3 ′ are immobilized in the recesses 2 ′ which contain them by a brazing bead 7.
- the part 3′A with a larger diameter has a length starting from the outer shoulder 6 such that the end face 8 of this part, opposite the projecting emissive face 9, is set back inside the corresponding part 2′A of the recess 2 ′, which makes it possible to produce the bead soldering 7 inside the latter and on the end face 8.
- the emissive elements 3 ′ are immobilized in the recesses 2 ′ by springs R, formed for example in spherical caps, of a diameter chosen so that they can be introduced, by pushing, into the part 2'A with a larger diameter, up to the end face 8, and so that they produce a bracing effect in the opposite direction.
- springs R formed for example in spherical caps, of a diameter chosen so that they can be introduced, by pushing, into the part 2'A with a larger diameter, up to the end face 8, and so that they produce a bracing effect in the opposite direction.
- FIG. 2 also shows that the emissive face 9 of the emissive elements 3 can have a concave profile.
- FIGS. 2 to 5 also show how a non-emissive grid can be associated with the cathode of the invention.
- a grid has openings whose configuration is similar to that of the recesses 2, 2 ′. When the latter are holes, the openings of the grid are made at a diameter slightly greater than that of the emissive face 9 of each emissive element 3 (FIG. 2), for example equal to the diameter of the larger part 2'A diameter of the recess 3 ′ ( Figures 3 to 5).
- FIGS. 3 and 4 also show a modulation grid 11 mounted in the "shadow" of the protective grid.
- FIG. 5 relates to the case where there is no protective grid; the modulation grid 11 is mounted outside the area of the projecting parts 3S.
- FIG. 6 relates to an alternative embodiment which shows that the arrangement of the protective grid 10 'can have a thickness greater than the importance of the projecting parts 3S of the emissive elements.
- each opening of the protective grid 10 ′ which corresponds to an emissive element 3 ′ is flared, widening, in 10B ′, from the plane in which the projecting emissive face 9 of this is substantially emissive element 3 ′.
- the opening Before this flared area 10B ′, from the face of the protective grid 10 ′ looking at the body 1, the opening has a cylindrical area 10A ′. In this case, it is by considering the length in axial direction of this cylindrical zone 10A ′ that the relationship with the importance of each projecting part 3S is determined.
- the openings of the modulation grid 11 are established in relation to the largest dimension of the flared areas 10B ′.
- the means for holding non-emissive grids in place are known and conventional and have not been shown.
- the emissive elements 3, 3 ′ are electrically interconnected, for example by their rear end faces 8, for the equalization of their potential.
- the body 1 of the cathode is made of non-emissive material but conductive of electricity.
- the invention does not exclude the use of a body made of non-conductive material.
- the emitting elements 3.3 ′ are electrically connected, also by their rear faces 8, for example.
- the cathode of the invention is associated, as is known, with a device for heating the emissive elements 3.3 ′ to the required temperature.
Description
L'invention a pour objet un canon à électrons comportant une cathode émissive d'électrons à laquelle est associée au moins une grille de modulation ou de commande pour l'équipement d'un tube électronique d'un type quelconque, notamment dans le domaine des fréquences élevées. L'invention concerne aussi tout tube électronique comprenant une telle cathode.The subject of the invention is an electron gun comprising an electron emitting cathode with which is associated at least one modulation or control grid for equipping an electronic tube of any type, in particular in the field of high frequencies. The invention also relates to any electronic tube comprising such a cathode.
Dans les tubes électroniques du genre des tubes à ondes progressives ou plus généralement dans les dispositifs à faisceaux linéaires, les faisceaux d'électrons sont émis par une cathode et sont contrôlés par au moins une électrode et le plus souvent, par un ensemble d'électrodes particulièrement conçues pour produire et guider sur des trajectoires déterminées cet ensemble d'électrons.In electron tubes of the traveling wave type or more generally in linear beam devices, the electron beams are emitted by a cathode and are controlled by at least one electrode and most often by a set of electrodes. particularly designed to produce and guide on certain trajectories this set of electrons.
Il est nécessaire dans tous les cas de réaliser des électrodes dont la configuration est telle que les lignes équipotentielles qui en résultent au voisinage de la cathode soient aussi parallèles que possible à la surface de celle-ci, aussi bien en régime de blocage qu'en régime de fonctionnement. C'est ce qui a conduit, avec des cathodes de diamètre important en comparaison de la distance de la cathode au dispositif d'utilisation du faisceau d'électrons, à réaliser des électrodes de modulation comportant de multiples ouvertures de passage et prenant donc la forme de "grilles".In all cases, it is necessary to produce electrodes whose configuration is such that the resulting equipotential lines in the vicinity of the cathode are as parallel as possible to the surface thereof, both in blocking regime and in operating regime. This is what has led, with cathodes of large diameter in comparison with the distance from the cathode to the device for using the electron beam, to produce modulation electrodes having multiple passage openings and therefore taking the form of "grids".
Typiquement, une grille de modulation à multiples ouvertures de passage utilise une tension de modulation de quelques centaines de volts.Typically, a modulation grid with multiple passage openings uses a modulation voltage of a few hundred volts.
L'énergie nécessaire à la modulation d'une telle électrode est proportionnelle à sa capacité par rapport à la cathode et à sa tension positive V
Cependant, une grille de modulation placée en face d'une surface d'une cathode émettant des électrons, et positive par rapport à cette surface, reçoit une partie de l'émission électronique. Il se produit donc une "interception du faisceau" qui peut ne pas être gênante lorsque la densité moyenne du courant intercepté reste faible, ce qui est le cas pour des dispositifs à puissance moyenne ou faible, notamment avec une cathode à laquelle est associée une simple grille.However, a modulation grid placed opposite a surface of an electron-emitting cathode, and positive with respect to this surface, receives part of electronic transmission. There is therefore a "beam interception" which may not be annoying when the average density of the intercepted current remains low, which is the case for devices with medium or low power, in particular with a cathode with which is associated a simple wire rack.
Mais avec Les dispositifs à puissance élevée, il est nécessaire d'éliminer autant que possible l'interception d'électrons par la grille de commande.But with high power devices, it is necessary to eliminate as much as possible the interception of electrons by the control grid.
On a donc proposé de supprimer l'émission électronique de la cathode dans les zones qui sont situées en regard de la grille de modulation, par le dépôt à la surface de la cathode d'une couche de matière non émissive ; un exemple de réalisation d'une telle solution est décrit dans le document US-A-4 459 323. Mais il est apparu à l'usage que cette couche devient elle-même émissive, après une durée relativement courte, même quand elle est séparée de la cathode par une couche isolante, par suite d'une migration de matière emissive à partir de la cathode.It has therefore been proposed to eliminate the electronic emission from the cathode in the zones which are situated opposite the modulation grid, by the deposition on the surface of the cathode of a layer of non-emissive material; an exemplary embodiment of such a solution is described in document US-A-4,459,323. However, it has become apparent from use that this layer itself becomes emissive, after a relatively short duration, even when it is separated of the cathode by an insulating layer, as a result of migration of emissive material from the cathode.
Dans le Brevet US-A-2 883 576 il est proposé de déposer sur un support non émissif une alternance de bandes émissives et non émissives non jointives. Ce brevet divulgue les caractéristiques du préambule de la revendication 1.In US-A-2 883 576 it is proposed to deposit on an non-emissive support an alternation of non-contiguous emissive and non-emissive strips. This patent discloses the features of the preamble of claim 1.
Le but principal de l'invention est d'apporter une cathode dont la conception permet l'emploi d'une grille de protection sans contact avec la cathode, donc non susceptible d'être contaminée par la matière émissive de cette cathode, et dont la conception facilite en même temps la disposition relative de cette grille de protection par rapport à la cathode.The main object of the invention is to provide a cathode whose design allows the use of a protective grid without contact with the cathode, therefore not likely to be contaminated by the emissive material of this cathode, and whose design at the same time facilitates the relative arrangement of this protective grid with respect to the cathode.
On sait, par ailleurs, que dans certaines circonstances la grille de protection peut être supprimée ; dans ce cas, c'est la position de la première grille de modulation qui doit être établie avec précision vis-à-vis de la cathode.We know, moreover, that in certain circumstances the protective grid can be omitted; in this case, it is the position of the first modulation grid which must be established with precision with respect to the cathode.
Un but secondaire de l'invention est de parvenir à une cathode de conception telle qu'elle permet aussi la mise en place facile par rapport à cette cathode de la première grille de modulation quand la grille de protection n'existe pas.A secondary object of the invention is to achieve a cathode of design such that it also allows the easy positioning, relative to this cathode, of the first modulation grid when the protection grid does not exist.
Etant donné que la grille de protection, ainsi que la ou les grilles de modulation, sont des grilles non émissives en comparaison de la cathode, on emploiera dans ce qui suit l'expression "grille non émissive" pour désigner aussi bien une grille de protection reliée électriquement au potentiel de la cathode ou une grille de modulation proche de la cathode en l'absence de grille de protection mais non reliée au potentiel de la cathode.Since the protective grid, as well as the modulation grid (s), are non-emissive grids compared to the cathode, the expression "non-emissive grid" will be used in the following to denote both a protective grid electrically connected to the potential of the cathode or a modulation grid close to the cathode in the absence of a protective grid but not connected to the potential of the cathode.
La présente invention concerne un canon à électrons tel que revendiqué dans la revendication 1.The present invention relates to an electron gun as claimed in claim 1.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention le corps en matière non émissive a une face non émissive substantiellement lisse, des évidements prévus dans ce corps s'ouvrent dans cette face et sont espacés les uns des autres selon une configuration déterminée ; les éléments en matière émissive sont introduits et immobilisés respectivement dans lesdits évidements, chaque élément étant immobilisé dans un évidement correspondant de telle façon que sa surface d'émission se trouve en relief par rapport à la face non émissive du corps.According to a preferred embodiment of the invention, the body of non-emissive material has a substantially smooth non-emissive face, recesses provided in this body open in this face and are spaced from each other according to a determined configuration; the elements in emissive material are introduced and immobilized respectively in said recesses, each element being immobilized in a corresponding recess so that its emitting surface is in relief relative to the non-emissive face of the body.
Avec une cathode réalisée conformément à l'invention, il n'existe pas de difficulté spéciale à placer une électrode non émissive en regard du réseau de zones non émissives qui existe à la surface du corps de la cathode, entre les surfaces émissives en saillie des éléments en matière émissive.With a cathode produced in accordance with the invention, there is no special difficulty in placing a non-emissive electrode opposite the network of non-emissive zones which exists on the surface of the cathode body, between the emissive surfaces projecting from the elements in emissive matter.
En pratique, les éléments en matière émissive sont, avantageusement, pour une raison de coût, analogues à des pastilles de révolution et d'une forme plus ou moins concave sur leur face émissive orientée vers l'espace d'interaction. Par ailleurs, la surface de la partie de révolution de ces pastilles émissives peut avantageusement être traitée contre l'émission par un dépôt en phase vapeur de tungstène épais.In practice, the elements made of emissive material are, advantageously, for cost reasons, analogous to pellets of revolution and of a more or less concave shape on their emissive face oriented towards the interaction space. Furthermore, the surface of the part of revolution of these emissive pads can advantageously be treated against emission by a vapor deposition of thick tungsten.
Avec une telle cathode, on peut utiliser une grille non émissive ayant des ouvertures de forme sensiblement circulaire, dans lesquelles prennent place les faces émissives des pastilles rapportées dans le corps non émissif de la cathode. Lorsque cette première grille est une grille de protection, la grille de modulation immédiatement suivante se place avec des ouvertures qui y sont prévues ayant leurs axes géométriques confondus avec ceux des axes de la première grille.With such a cathode, one can use a non-emissive grid having openings of substantially circular shape, in which take place the emissive faces of the pellets added in the non-emissive body of the cathode. When this first grid is a protective grid, the immediately following modulation grid is placed with openings provided therein having their geometric axes coincident with those of the axes of the first grid.
On donnera maintenant une description d'un exemple préféré de réalisation d'une cathode conforme à l'invention et de plusieurs variantes qui peuvent y être apportées. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue générale en perspective d'une cathode selon l'invention sur laquelle certains évidements sont représentés sans éléments émissifs et certains autres évidements sont munis chacun d'un élément émissif,
- la figure 2 est une vue partielle en coupe selon II-II de la figure 1,
- les figures 3 à 6 sont des vues partielles en coupe analogues à la figure 2 montrant des variantes de réalisation conformes à l'invention.
- FIG. 1 is a general perspective view of a cathode according to the invention in which certain recesses are shown without emissive elements and certain other recesses are each provided with an emissive element,
- FIG. 2 is a partial sectional view along II-II of FIG. 1,
- Figures 3 to 6 are partial sectional views similar to Figure 2 showing alternative embodiments according to the invention.
Dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, la cathode a un corps 1 analogue à un disque d'épaisseur réduite, en matière non émissive, par exemple en nitrure de bore ou d'aluminium, ou en carbure de silicium ou de tungstène ou en tungstène pur ou en molybdène, ayant une face principale 1A lisse ou au moins substantiellement lisse. A partir de cette face 1A sont réalisés par usinage ou autrement des évidements 2 qui sont en fait des trous borgnes ne traversant pas le corps 1. Ces évidements 2 sont espacés les uns des autres et répartis en concordance avec une configuration déterminée appropriée à l'emploi envisagé de la cathode dans un canon à électrons.In the example illustrated by FIGS. 1 and 2, the cathode has a body 1 similar to a disc of reduced thickness, made of non-emissive material, for example made of boron or aluminum nitride, or made of silicon carbide or tungsten or pure tungsten or molybdenum, having a
Chaque évidement 2 contient une pastille émissive 3. Cette dernière est par exemple en tungstène poreux imprégné d'un mélange émissif tel qu'un aluminate de baryum-calcium. Elle est fixée au corps 1 par un brasage faît à l'aide d'un alliage de molybdène-ruthénium. Chaque pastille 3 a une épaisseur supérieure à la profondeur de l'évidement 2 qui la contient partiellement de sorte que cette pastille est en saillie, comme le montre bien la figure 2, par rapport à la face principale 1A du corps 1. Entre les parties saillantes 3S des pastilles émissives 3 voisines les unes des autres, il existe un intervalle 4. Les intervalles 4 communiquent entre eux en composant un réseau.Each
Dans l'exemple de la figure 1 les pastilles émissives 3 sont immobilisées dans les évidements 2 correspondants par une opération de brasage, connue en soi.In the example of Figure 1 the
Les figures 3 à 5 se rapportent à des variantes dans lesquelles le corps 1 de la cathode est plus épais et chaque évidement 2′ est un trou qui traverse toute l'épaisseur du corps 1. Chaque trou 2′ a deux parties successives, une partie 2′A à plus grand diamètre et une partie 2′B à plus petit diamètre, ce qui fait apparaître entre les deux, dans l'épaisseur du corps 1, un épaulement intérieur 5. Comme la partie 2′B à plus petit diamètre est celle qui débouche dans la face 1A du corps 1, chaque épaulement 5 est tourné à l'opposé de cette dernière.Figures 3 to 5 relate to variants in which the body 1 of the cathode is thicker and each
Chaque élément émissif 3′ a aussi deux parties 3′A, 3′B à diamètres différents, en correspondance avec les diamètres des parties 2′A, 2′B des trous 2′, avec, par conséquent, un épaulement extérieur 6 qui s'applique contre l'épaulement intérieur 5 après l'introduction des éléments 3′ dans les évidements 2′. Cette variante de réalisation ne change rien à l'existence de la partie saillante 3S décrite plus haut.Each
Sur chaque élément émissif 3′ la longueur de sa partie 3′B à plus petit diamètre, à partir de son épaulement extérieur 6, est supérieure à la distance entre l'épaulement intérieur 5 et la face 1A de sorte que cette partie 3′B est en saillie par rapport à cette face 1A.On each
Dans les variantes des figures 3 et 5, les éléments émissifs 3′ sont immobilisés dans les évidements 2′ qui les contiennent par un cordon de brasage 7. De préférence la partie 3′A à plus grand diamètre a une longueur à partir de l'épaulement extérieur 6 telle que la face extrême 8 de cette partie, opposée à la face émissive saillante 9, est en retrait à l'intérieur de la partie 2′A correspondante de l'évidement 2′, ce qui permet de réaliser le cordon de brasage 7 à l'intérieur de ce dernier et sur la face extrême 8.In the variants of FIGS. 3 and 5, the
Dans la variante de la figure 4, les éléments émissifs 3′ sont immobilisés dans les évidements 2′ par des ressorts R , conformés par exemple en calottes sphériques, d'un diamètre choisi pour qu'ils puissent être introduits, par poussée, dans la partie 2'A à plus grand diamètre, jusque contre la face extrême 8, et pour qu'ils produisent un effet d'arc-boutement en sens inverse.In the variant of FIG. 4, the
La figure 2 montre aussi que la face émissive 9 des éléments émissifs 3 peut avoir un profil concave.FIG. 2 also shows that the
On a représenté aussi sur les figures 2 à 5 comment une grille non émissive peut être associée à la cathode de l'invention. Une telle grille a des ouvertures dont la configuration est semblable à celle des évidements 2, 2′. Quand ces derniers sont des trous, les ouvertures de la grille sont réalisées à un diamètre faiblement supérieur à celui de la face émissive 9 de chaque élément émissif 3 (figure 2), par exemple égal au diamètre de la partie 2'A de plus grand diamètre de l'évidement 3′ (figures 3 à 5).FIGS. 2 to 5 also show how a non-emissive grid can be associated with the cathode of the invention. Such a grid has openings whose configuration is similar to that of the
Quand il s'agit d'une grille de protection, dessinée en faible épaisseur et désignée par la référence numérique 10 sur les figures 2 à 4, elle est placée dans les intervalles 4 entre les parties saillantes 3S ; il existe donc une relation facile à déterminer entre l'importance des parties saillantes 3S et l'épaisseur de la grille de protection ; au minimum l'importance des parties saillantes 3S est égale à l'épaisseur de cette grille. Cette dernière est reliée électriquement, de manière connue, non représentée, au corps 1 de la cathode.When it is a protective grid, drawn in small thickness and designated by the
On a représenté aussi sur les figures 3 et 4 une grille de modulation 11 montée dans "l'ombre" de la grille de protection.FIGS. 3 and 4 also show a
La figure 5 se rapporte au cas où il n'existe pas de grille de protection ; la grille de modulation 11 est montée en dehors de la zone des parties saillantes 3S.FIG. 5 relates to the case where there is no protective grid; the
La figure 6 se rapporte à une variante de réalisation qui montre que la disposition de la grille de protection 10′ peut avoir une épaisseur supérieure à l'importance des parties saillantes 3S des éléments émissifs. Mais dans ce cas, chaque ouverture de la grille de protection 10′ qui correspond à un élément émissif 3′ est évasée, en s'élargissant, en 10B′, à partir du plan dans lequel se trouve substantiellement la face émissive saillante 9 de cet élément émissif 3′. Avant cette zone évasée 10B′, à partir de la face de la grille de protection 10′ regardant le corps 1, l'ouverture a une zone cylindrique 10A′. Dans ce cas, c'est en considérant la longueur en sens axial de cette zone cylindrique 10A′ que se détermine la relation avec l'importance de chaque partie saillante 3S. Dans cette variante, les ouvertures de la grille de modulation 11 sont établies en rapport avec la plus grande dimension des zones évasées 10B′.Figure 6 relates to an alternative embodiment which shows that the arrangement of the protective grid 10 'can have a thickness greater than the importance of the projecting
Les moyens de maintien en place des grilles non émissives sont connus et classiques et n'ont pas été représentés. Bien entendu, les éléments émissifs 3, 3′ sont reliés entre eux électriquement, par exemple par leurs faces extrêmes arrière 8, pour l'égalisation de leur potentiel.The means for holding non-emissive grids in place are known and conventional and have not been shown. Of course, the
En général, le corps 1 de la cathode est en matière non émissive mais conductrice de l'électricité. L'invention n'exclut pas l'emploi d'un corps en matière non conductrice. Dans ce cas, les éléments émissifs 3,3′ sont reliés électriquement, également par leurs faces arrières 8, par exemple.In general, the body 1 of the cathode is made of non-emissive material but conductive of electricity. The invention does not exclude the use of a body made of non-conductive material. In this case, the emitting elements 3.3 ′ are electrically connected, also by their rear faces 8, for example.
Dans un canon à électrons, la cathode de l'invention est associée, ainsi qu'il est connu, à un dispositif de chauffage à la température requise des éléments émissifs 3,3′.In an electron gun, the cathode of the invention is associated, as is known, with a device for heating the emissive elements 3.3 ′ to the required temperature.
Claims (14)
- Elektronenstrahlsystem mit einem oder mehreren Gittern (10, 11) und einer Kathode, die einen Körper (1) aus nicht elektronenemissionsfähigem Material mit voneinander beabstandeten elektronenemissionsfähigen Elementen (3, 3′) aufweist, wobei jedes Element (3, 3′) eine bezüglich des nicht emissionsfähigen Körpers (1) vorspringende emissionsfähige Oberfläche (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die emissionsfähigen Elemente (3, 3′) in Ausnehmungen (2, 2′) des Körpers (1) eingesetzt und festgelegt sind, wobei das oder die Gitter (10, 11) ohne Kontakt mit dem Körper (1) Öffnungen von ähnlicher Konfiguration wie diejenige der Ausnehmungen (2, 2′) haben, um die von den emissionsfähigen Elementen (3, 3′) emittierten Elektronen durchzulassen.
- Elektronenstrahlsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (2) Blindlöcher sind.
- Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (2′) durch den Körper hindurchgehen und einen ersten Teil (2′A) von größerer Querabmessung sowie einen an der Hauptfläche (1A) des Körpers (1) mündenden zweiten Teil (2′B) von kleinerer Querabmessung aufweisen, wobei die beiden Teile eine Innenschulter (5) entstehen lassen, wobei die emissionsfähigen Elemente ebenfalls einen ersten Teil (3′A) von größerer Querabmessung und einen zweiten Teil (3B′) von kleinerer Querabmessung haben, wobei diese beiden Teile eine Außenschulter (6) entstehen lassen, die in Berührung mit der Innenschulter (5) der Ausnehmung steht.
- Elektronenstrahlsystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder eines der mehreren Gitter ein Modulationsgitter (11) ist, das Öffnungen von gleichen Abmessungen wie die Querabmessungen des ersten Teils der Ausnehmung (2′A) hat.
- Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (3′A) des emissionsfähigen Elements gegenüber dem ersten Teil der Ausnehmung (2′A) zurückspringt.
- Elektronenstrahlsystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das emissionsfähige Element (3′) in der Ausnehmung durch eine im Inneren des ersten Teils der Ausnehmung und auf dem ersten Teil des emissionsfähigen Elements angeordnete Lötraupe (7) festgelegt ist.
- Elektronenstrahlsystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das emissionsfähige Element (3′) in der Ausnehmung durch eine kugelkalottenförmige Feder (R) festgelegt ist, die im Inneren des ersten Teils der Ausnehmung angeordnet und gegen den ersten Teil des emissionsfähigen Elements angedrückt ist.
- Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) aus elektrisch leitendem Material besteht.
- Elektronenstrahlsystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Wolfram ist.
- Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einem Material besteht, das aus Aluminiumnitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Wolframcarbid ausgewählt ist.
- Elektronenstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder eines der mehreren Gitter ein Schutzgitter (10) ist, wobei die Höhe der vorspringenden Teile (3S) wenigstens gleich der Dicke des Gitters ist.
- Elektronenstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (10′) oder eines der mehreren Gitter ein Schutzgitter ist, dessen Öffnungen jeweils mit einer ein emissionsfähiges Element (3′) umgebenden zylindrischen Zone (10A′) geformt ist, auf die eine sich erweiternde Zone (10B′) folgt, wobei die Höhe der emissionsfähigen Elemente (3′) mindestens gleich der axialen Lange der zylindrischen Zone (10A′) ist.
- Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (11) oder eines der mehreren Gitter ein Modulationsgitter ist, das außerhalb der vorspringenden Teile (3a) montiert ist.
- Elektronenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Elektronenstrahlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 enthält.
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