FI68736B - Foerbaettrad elektronkanon - Google Patents

Description

ΠΓϋδ^η r_i .... K U U L UTU SJ U LK AIS U . _ __ __ .

•^5 Β 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 8736 C (45) Patentti myönnetty 10 10 1935 Patent ceddelat (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* H 01 J 29/50 (21) Patenttihakemus — Patentans6knln| 802657 (22) HakemlspilvS — AnsOkningsdag 22.08.80 (23) AlkupMvl — Giltighettdag 22.08.80 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt off* nti Ig q j .03 .8 1

Patentti, ja rekisterihallitus NihtMk.ip.non ja kuul.fulkalsun pvm. _ ?8 06 8ς

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansftkan utlagd och utl.skriften publlcerad . uo.op (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 29.08.79 USA(US) 70738 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, New York 10022, USA(US) (72) Harry Edwin McCandless, Lancaster, Pennsylvania, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Parannettu elektronitykki - FörbSttrad elektronkanon

Nyt selostettava keksintö koskee parannettua monisuihku-elektronitykkiä katodisädeputkea varten ja nimenomaan sellaista elektronitykkiä, johon on saatu parempi stabiliteetti, kun on kysymys välien vaihtelusta useiden katodiyksiköiden ja kahden vierekkäisen hilaelektrodin kesken.

Reikälevytyyppisissä värikuvaputkissa käytettävät elektro-nitykit on suunniteltu synnyttämään ja suuntaamaan mieluimmin kolme elektronisuihkua suppenevia ratoja pitkin pienelle konvergens-sialueelle putken kuvapinnan lähelle. Kaksi yleisintä käytössä olevaa elektronitykkityyppiä ovat rivielektronitykki, jossa kolme suihkua lähtee kolmesta samassa rivissä olevasta pisteestä, ja deltaelektronitykki, jossa kolme suihkua lähtee kolmion kärjis.tä. Kummassakin tyypissä on kolme erillistä katodiyksikköä ja niistä tietyllä etäisyydellä oleva elektrodisarja. Katodiyksiköt ja elektrodit pysyvät paikallaan toisiinsa nähden erillisen, useihin lasi- 2 68736 tankoihin kiinnitetyn laitteen avulla. Katodiyksiköitä lähinnä oleva elektrodi on nimeltään G1 ja se on tavallisesti ohjaus-hila. Seuraava elektrodi on G2 ja se on tavallisesti suojahila. Katodien ja näiden kahden hilan väliset etäisyydet, mutta myös hilojen keskinäiset etäisyydet ovat hyvin kriittiset. Esimerkiksi jo 0,025 mm:n suuruinen muutos katodin ja Gl:n välisessä etäisyydessä voi muuttaa elektronitykin katkaisujännitettä (cutoff voltage) n. 60 V. Rakenteeltaan edellä selostetun kaltaisen putken lämmitessä katodien G1 ja G2 välit vaihtelevat valitettavasti jossain määrin. Tämä vaihtelu aiheuttaa taas epävakaista ja epätasaisia katkaisujännitteitä elektronitykin suihkuissa ja muuttaa siten putken kuvapinnassa näkyviä värejä. Tällainen suihkujen epätasaisuus edellyttää taas lisäpiiriä korjausta varten. Sen vuoksi pyritäänkin kehittämään sellainen putki, jossa katodiyksiköiden ja elektrodien G1 ja G2 välien muutokset putken esikäytön 1. lämpiämisen aikana ovat tasaiset.

Tämä keksintö koskee siis tiettyä parannusta monisuihku-elektronitykkiin, jota käytetään katodisädeputkessa. Tällaiseen tykkiin kuuluu useita katodiyksiköitä ja ainakin ohjaushila- ja suojahilaelektrodit, jotka ovat peräkkäin tietyllä etäisyydellä toisistaan ja joissa on samassa linjassa sijaitsevat aukot useiden elektronisuihkujen läpimenoa varten. Keksinnölle on tunnusomaista se, että katodiyksiköt ja molemmat elektrodit on kiinnitetty erikseen erilliseen keraamiseen levyyn, joka on ainoa tukiliitäntä tykissä katodiyksiköiden ja kahden elektrodin välillä siten, että kaksi elektrodia on kiinnitetty keraamisen levyn toiseen pintaan, ja katodiyksiköt on kiinnitetty keraamisen levyn vastakkaiseen pintaan.

Piirustuksissa kuva 1 esittää elektronitykkiä ilman kato-dihilan käsittävää alayksikköä, kuva 2 havainnollistaa katodihila-alayksikköä, kuva 3 esittää katkaistuna sivukuvana ja kuva 4 vastaavasti katkaistuna päällyskuvana (päältä katsottuna) täydellistä elektronitykkiä, jossa kuvan 2 alayksikkö on työnnetty kuvan 1 esittämän tykin muuhun osaan, ja kuvat 5 ja 6 ovat käyriä, jotka kuvaavat katkaisujännitteen vaihteluita aikaisempaa rakennetta olevassa tykissä (kuva 5) ja tämän keksinnön erään rakenteen mukaan konstruoidussa tykissä (kuva 6).

68736

Parannetun elektronitykin 10 osat nähdään kuvissa 1-4.

Kuvat 1 ja 2 esittävät niitä osia tykistä, jotka muodostavat yhdessä täydellisen, kuvien 3 ja 4 havainnollistaman elektroni-tykin. Tykkiin 10 kuuluu kaksi tukitankoa 12, joihin tykin elektrodit on kiinnitetty. Elektrodeihin kuuluu taas kolme samalla etäisyydellä toisistaan olevaa rivikatodiyksikköä 14 (yksi jokaista suihkua varten), ohjaushilaelektrodi 16, suojahilaelektrodi 18, ensimmäinen kiihdytys- ja tarkennuselektrodi 20, toinen kiihdytys-ja tarkennuselektrodi 22 sekä suojuskuppi 24 em. järjestyksessä katodista lukien.

Jokaisessa katodiyksikössä 14 on katodiholkki 26. Sen etupää on suljettu hatulla 28, jossa on elektroniemissiopinta 30. Katodiholkit 26 on tuettu avonaisista päistään tukiputkiin 32. Jokainen katodi lämmitetään epäsuorasti hoikissa 26 olevan kuu-mennuskelan 34 avulla. Keloissa 34 on jalat 36, jotka on hitsattu kuumennuslaippoihin 38. Ne on puolestaan hitsattu lasitankoi-hin 12 upotettuihin tukitappeihin 40. Ohjaus- ja suojahilaelektro-dit 16 ja 18 ovat kaksi toisiaan lähellä sijaitsevaa elementtiä, joissa kummassakin on kolme samassa rivissä olevaa aukkoa kato-dipäällysteen 30 keskellä. Ohjaushila 16 on lähinnä sileä levy, jossa on em. kolmen aukon ympäri ulottuva kehäreuna 42. Suojahi-la 18 käsittää kaksi elementtiä 44 ja 46, Ensimmäinen elementti (44) on lähinnä sileä levy, josta lähtee kaksi yhdensuuntaista laippaa 48. Toinen elementti (46) on samoin sileä levy lukuunottamatta kuitenkin sen keskiosaa, joka suuntautuu hieman ulospäin. Elementeissä 44 ja 46 on kolme aukkoa, jotka ovat samassa rivissä ohjaushilaelektrodin 16 aukkojen kanssa.

Katodiyksikkö 14 sekä ohjaus- ja suojahilaelektrodit 16 ja 18 on konstruoitu erillisenä alayksikkönä 50 kuvan 2 esittämällä tavalla. Kaikki nämä kolme komponenttia on kovajuotettu . metallialueisiin sileän keraamisen levyn 52 pintaan. Katodiyksi-köt 14 on yhdistetty keraamiseen levyyn 52 renkaan muotoisella osalla 54, joka on kovajuotettu levyn 52 toiselle puolelle. Jokaisen katodiyksikön putki 32 on hitsattu osaan 54. Nyt on kuitenkin huomattava, että putki 32 voidaan hitsata myös suoraan keraamiseen levyyn 52. Ohjaushilaelektrodi 16 on kovajuotettu levyn 52 toiselle puolelle kehäreunaa 42 pitkin. Suojahilaelektrodi 18 on puolestaan kovajuotettu keraamiseen levyyn kahden yhdensuun- 4 68736 täisen laipan 48 päistä. On selvää, että ohjaushilaelektrodin 16 ja suojahilaelektrodin 18 välinen etäisyys on suorassa yhteydessä kehäreunan 42 korkeuteen ja laippojen 48 pituuteen , koska jokainen koskettaa keraamisen levyn 52 samaan sileään pintaan.

Kun katodiholkit 26 on työnnetty tukiputkiin 32 ja kun katodi-päällysteiden 30 ja ohjaushilaelektrodin 16 välinen etäisyys on säädetty haluttuun arvoon, holkit 26 hitsataan putkiin 32, jolloin täydellinen alayksikkö 50 on valmis. Se (50) kiinnitetään tykin muuhun osaan hitsaamalla suojahilaelektrodi 18 tukiosaan 55, joka on lasitankojen 12 (2 kpl) välissä.

Ensimmäinen kiihdytys- ja tarkennuselektrodi 20 käsiträä kaksi suorakulmaista kuppia 56 ja 58, jotka on yhdistetty toisiinsa vapaista päistään. Kummankin kupin 56 ja 58 pohjassa on kolme aukkoa, jotka ovat samassa linjassa ohjaus- ja suojahilaelektro-dien 16 ja 18 kanssa. Toinen kiihdytys- ja tarkennuselektrodi 22 on myös suorakulmainen kuppi, jonka avonainen pää suuntautuu pois elektrodista 20. Elektrodissa 22 on myös kolme aukkoa. Keskiauk-ko on samassa linjassa elektrodin 20 keskiaukon kanssa. Kuitenkin kaksi muuta ulointa aukkoa on siirretty hieman ulospäin elektrodin 20 uloimpiin aukkoihin nähden, niin että ulompien suihkujen ja keskisuihkun välille saadaan konvergenssi. Suojahattu 24, joka on sijoitettu tykin 10 ulostulopäähän, käsittää useita linssivir-heen oikaisuosia 60, jotka on sijoitettu sen pohjaan elektroni-suihkuratojen ympärille tai lähelle niitä.

Nyt on huomattava, että keksintö keskittyy vain alayksikköön 50. Tykin muu osa voi sen vuoksi poiketa tuntuvasti edellä kuvatusta. Esimerkiksi tykin tarkennusosa voi vastata US-paten-tissa n:o 3 932 786 (F.J.Campbell/13.1.1976) esitettyä resistii-vistä linssitykkiä tai US-patentissa 3 946 266 (T. Saito ym./23. 3.1976) selostettuja yksiaukkoisia tarkennuselektrodeja.

Tämän kertaisen keksinnön mukaisella elektronitykkiraken-teella, jossa katodiyksikkö sekä ohjaus- ja suojahilaelektrodit on konstruoitu erillisenä alayksikkönä keraamisen alustan päälle, saadaan huomattavia etuja aikaisempaan elektronitykkirakenteeseen verrattuna. Useimmissa aikaisemmissa elektronitykeissä jokainen komponentti on nimittäin kiinnitetty erikseen lasitankoihin, joten 5 68736 niihin kohdistuu se kuumuus, joka tarvitaan tankojen pehmentämiseen kokoonpanovaiheessa. Sen sijaan nyt selostettavan keksinnön mukaisessa rakenteessa mikään alayksikön komponentti ei joudu kuumenemaan tällä tavoin po. operaation ("beading") aikana. Tämän vuoksi mikään alayksikön osa ei myöskään pääse vääntymään, mikä saattoi olla mahdollista aikaisemmissa putkissa.

Eräässä aikaisemmassa elektronitykkityypissä katodi on konstruoitu alayksikkönä, jossa on kupin muotoinen ohjaushila-elektrodi. Tämä alayksikkö on kuitenkin kiinnitetty lasitankoihin suojahilakiinnityksestä erillisenä työvaiheena. Putken toimiessa lasitangot kuumenevat tällöin ja myös laajenevat. Koska tangot ovat erillisiä, ne voivat kuumentua myös eri tavalla, mikä aiheuttaa puolestaan tietyn laajenemiseron. Tämä on kuitenkin vain yksi niitä tekijöitä jotka voivat saada aikaan vaihteluja elektrodien väleissä, mistä taas syntyy vaihtelua suihkujen katkaisu-jännitteissä. Tällainen katkaisujännitteen vaihtelu esitetään kuvassa 5, jossa näkyvät käyrät liittyvät erääseen tyypilliseen aikaisempaan elektronitykkiin. Lämpiämisaika on esitetty minuutteina. Kuvan 5 kolme käyrää esittävät katkaisujännitteen vaihteluita punaisen (R), vihreän (G) ja sinisen (B) suihkun ollessa kyseessä. Tietyssä tykki- ja putkityypissä käyrien keskinäiset asennot ja myös niiden suuruudet voivat kuitenkin vaihdella hyvin paljon. Nämä katkaisujännitteiden vaihtelut aiheuttavaa tekijää (aikaisemmat tykkirakenteet) ei ole pystytty täysin selvittämään, mutta koska vaihtelut ovat epätasaisia tietyn putkityypin eri putkissa, oletetaan niiden syntyvän eri tekijöiden yhdistelmänä. Tällaisia tekijöitä voivat olla esim. lasin epätasainen kuumeneminen, mikä aiheuttaa hilaelektrodien epätasaista laajentumista ja/tai myös jonkin verran ns. "oil canning"-ilmiötä elektrodien kuumentuessa. Parannus, joka saadaan aikaan sijoittamalla keksinnön mukainen rakenne elektronitykkiin, on helppo todeta kuvan 6 käyristä. Kaikki kolme suihkua ovat suhteellisen lähellä toisiaan putken esikäytön (lämpiämisen) aikana. Tämän putken esikäytön aikana tapahtuneen suorituskyvyn parantumisen oletetaan johtuvan siitä, että kolme katodiyksikköä sekä ohjaus- ja suojahilat on 68736 kiinnitetty erilliseen keraamiseen levyyn, ja että keraaminen alayksikkö on kiinnitetty lasitankoihin siten, että niiden epätasainen kuumeneminen ja laajeneminen eivät pääse vaikuttamaan katodihilan väliin.

Claims (4)

68736

1. Monisuihkuelektronitykki, joka on tarkoitettu katodisädeputkeen ja käsittää useita katodiyksiköitä (14) ja ainakin ohjaushila- ja suojahilaelektrodit (16,18), jotka ovat peräkkäin tietyllä etäisyydellä toisistaan ja joissa on samassa linjassa sijaitsevat aukot useiden elektronisuihkujen läpimenoa varten, tunnettu siitä, että katodiyk-siköt (14) ja molemmat elektrodit (16,18) on kiinnitetty erikseen erilliseen keraamiseen levyyn (52), joka on ainoa tuki-liitäntä tykissä (10) katodiyksiköiden (14) ja kahden elektrodin välillä siten, että kaksi elektrodia (16, 18) on kiinnitetty keraamisen levyn toiseen pintaan, ja katodiyksiköt (14) on kiinnitetty keraamisen levyn (52) vastakkaiseen pintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen monisuihkuelektronitykki, tunnettu siitä, että kummassakin levyyn kiinnitetyssä elektrodissa on eripituiset ulokkeet (42,48), jotka koskettavat ja kiinnittyvät keraamisen levyn (52) samaan toiseen pintaan ja joiden pituus on määrätty etukäteen, jolloin saadaan haluttu väli ohjaushila- ja suojahilaelektrodien (16, 18) väliin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen monisuihkuelektronitykki, tunnettu siitä, että ohjaushilaelektrodin (16) uloke on kehäreuna (42) ja että suojahilaelektrodin (18) ulokkeet ovat laippoja (48), jotka lähtevät sen päistä.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen monisuihkuelektronitykki, tunnettu siitä, että keraaminen levy (52) on sileä ja että sen pinnoissa on metalloituja alueita, joihin katodiyksiköt (14) ja mainitut kaksi elektrodia (16,18) on hitsattu.