FR2737041A1 - Canon a electrons pourvu d'une cathode froide a emission de champ - Google Patents

Canon a electrons pourvu d'une cathode froide a emission de champ Download PDF

Info

Publication number
FR2737041A1
FR2737041A1 FR9608485A FR9608485A FR2737041A1 FR 2737041 A1 FR2737041 A1 FR 2737041A1 FR 9608485 A FR9608485 A FR 9608485A FR 9608485 A FR9608485 A FR 9608485A FR 2737041 A1 FR2737041 A1 FR 2737041A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
gate electrode
cathode
primary
electron gun
tertiary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR9608485A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Okamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP19608695A external-priority patent/JP2783202B2/ja
Priority claimed from JP31085395A external-priority patent/JPH09147736A/ja
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of FR2737041A1 publication Critical patent/FR2737041A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J3/02—Electron guns
    • H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30403—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
    • H01J2201/30407—Microengineered point emitters

Abstract

La présente invention prévoit une structure de grille de canon à électrons ayant une cathode froide (4) à émission de champ ayant un premier potentiel électrique. La structure de grille comprend les éléments suivants. Une électrode de grille primaire (2) avec un second potentiel électrique supérieur au premier potentiel et entourant le sommet de la cathode (4). Au moins une électrode de grille secondaire (3) espacée de l'électrode de grille primaire (2) avec un à troisième potentiel inférieur au deuxième potentiel et supérieur au premier potentiel. Application à un dispositif d'affichage.

Description

CANON A ELECTRONS POURVU D'UNE CATHODE FROIDE A
EMISSION DE CHAMP
La présente invention prévoit un canon à électrons pourvu d'une cathode froide à émission de champ et, plus particulièrement, une structure de grille améliorée d'un canon à électrons pourvu d'une cathode froide à émission de champ pour améliorer une caractéristique courant/tension et une propriété de convergence d'un faisceau d'électrons émis à travers des électrodes de grille.
En général, le canon à électrons est pourvu d'une cathode qui est en forme de cône avec un sommet en pointe effilée pour générer une concentration de champ qui entraîne une émission d'électrons depuis le sommet de la cathode. Bien que la cathode puisse également entre appelée émetteur, le terme cathode restera utilisé cl-après. Une électrode de grille est prévue, qui présente une partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. Une tension positive est appliquée à l'électrode de grille pour générer un champ suffisamment fort autour du sommet de la cathode pour entraîner l'émission d'électrons. Une anode est prévue, à un côté opposé au côté auquel la cathode et la grille sont prévues, afin que les électrons émis à partir du sommet de la cathode puissent se déplacer vers l'anode.
Le canon à électrons ci-dessus, avec la cathode en forme de cône, présente une caractéristique courant/tension donnée par ltéquation suivante qui représente un courant par effet tunnel rouler Nordheim.
I = A(w;2/Q)exp[-3Q3 -/V] où I est le courant d'émission, V est la tension appliquée à l'électrode de grille, A et B sont des constantes et + est le travail de sortie.
Soit dit en passant, un dispositif d'affichage de haute qualité nécessite qu'un rapport d'une luminosité maximale sur une luminosité minimale soit approximativement de 1000. Afin d'obtenir un aussi grand contraste de luminosité, le tube cathodique modifie largement un courant dans la plage d'une valeur minimale et d'une valeur maximale de mille fois la valeur maximale alors que l'affichage au plasma obtient le contraste élevé par temps partagé.
D'autre part, le tube cathodique classique avec une cathode chaude a une relation de propriété gamma entre une tension de signal et une sortie lumineuse qui est fortement associée au courant d'émission. La propriété gamma est donnée par l'équation suivante.
L = kE' où L est la sortie lumineuse, k est une constante, y est une constante et est la tension de signal.
Comme décrit ci-dessus, le canon à électrons a la cathode froide à émission de champ qui a la caractéristique courant/tension représentée par l'équation de Fowler Nordheim, mais n'a pas la propriété gamma. Pour cette raison, il est impossible d'appliquer le signal vidéo, via un amplificateur, à l'électrode de grille. Particulièrement dans la gamme des courants faibles, la différence entre la caractéristique couran-/ ension de Fowler Nordheim et la propriété gamma est remarquable. Afin de compenser cette différence entre la caractéristique courant/tension de ~ow,er Nordheim et la propriété gamma, il est nécessaire de prévoir soit un circuit pour modifier la caractéristique courant/tension de
Fowler Nordheim vers la propriété gamma, soit un dispositif destiné à mener le partage du temps.Cela présente un certain désavantage et il est nécessaire de régler ce problème.
En outre, le faisceau d'électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplace vers l'anode. Le faisceau d'électrons présente une dispersion selon un certain angle de dispersion. Si l'angle de dispersion est excessivement grand, les électrons heurtent alors la paroi intérieure du tube mais n'atteignent pas l'anode. Il est, par exemple, confirmé que l'angle de dispersion se situe dans la plage de 20 degrés et 30 degrés. Il est connu dans l'art antérieur d'utiliser une électrode de déviation ou une électrode de convergence pour supprimer la dispersion du faisceau d'électrons. Ces façons sont, par exemple, présentées dans les publications de brevets japonais déchaussés N" 5-34300, 5-242794, 5-266806 et 7-29484.
Dans l'art antérieur, l'électrode de déviation ou l'électrode de convergence est suffisamment espacée de l'électrode de grille. Pour cette raison, si l'électrode de déviation ou l'électrode de convergence est prévue pour des rangées de cathodes, il est peu probable que les faisceaux d'électrons émis à partir de la cathode positionnée dans la région périphérique soient bien convergés. Il était nécessaire de régler le problème ci-dessus.
Par conséquent, c' est un objet de la présente invention de prévoir un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée, dans lequel une caractéristique courant/tension pour l'émission d'électrons est une propriété gamma apparente.
C'est un autre objet de la présente invention de prévoir une structure de grille améliorée pour permettre à une caractéristique courant/tension pour l'émission d'électrons d'être une propriété gamma apparente dans un nouveau canon à électrons avec une cathode à émission de champ sans excitation extérieure.
C'est encore un autre objet de la présente invention de prévoir un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée, dans lequel les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne d'une composante de vitesse de déplacement vertical sur une composante de vitesse de déplacement parallèle.
C'est un autre objet de la présente invention de prévoir une structure de grille améliorée pour permettre aux électrons émis à partir de la cathode d'avoir un rapport approximativement minimal en moyenne d'une composante de vitesse de déplacement vertical sur une composante de vitesse de déplacement parallèle dans un nouveau canon à électrons avec une cathode à émission de champ sans excitation extérieure.
Les objets, caractéristiques et avantages cidessus, et les autres, de la présente invention seront évidents à partir des descriptions suivantes.
La présente invention prévoit un canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur un substrat. La cathode froide à émission de champ a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat c-ans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. L'électrode de grille primaire a un second potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour entrainer une émission d'électrons à partir du sommet de la cathode.Au moins une électrode de grille secondaire présente une seconde partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement. L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique afin de fournir une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire et secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
La présente invention prévoit, de plus, un autre canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur un substrat. La cathode froide à émission de champ a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. L'électrode de guille primaire a un second potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir du sommet de la cathode.
Au moins une électrode de grille secondaire présente une seconde partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction d'une composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement. Une électrode de grille tertiaire présente une troisième partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement.L'électrode de grille tertiaire a un quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération d'une composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont être décrits en détail avec référence aux dessins joints.
La figure 1 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée dans un premier mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 2 est un diagramme illustrant une caractéristique courant/tension pour l'émission d'électrons d'un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée selon la présente invention.
La figure 3 est une vue en élévation, en coupe .ransx-ersele, illustrant un nouveau canon à électrons avec une cathode froice à émission de champ et une structure de grille améliorée dans un second mode de réalisation selon la pressente invention.
La figure 4 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée dans un troisième mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 5 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une structure de grille améliorée dans un quatrième mode de égalisation selon la présente invention.
La figure b est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un autre nouveau canon à électrons avec une chaude froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un cinquième mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 7 est une vue illustrant les orbites des électrons émis à partir d'une cathode et en déplacement dans un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un cinquième mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 8 est une vue illustrant les orbites des électrons émis à partir d'une cathode et en déplacement dans le canon à électrons classique avec une cathode froide à émission de champ et la structure de grille bien connue de l'art antérieur.
La figure 9 est vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un sixième mode de réalisation selon la présente invention
La figure 10 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un septième mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 11 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un huitième mode de réalisation selon la présente invention.
La figure 12 est une vue en élévation, en coupe transversale, illustrant un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un neuvième mode de réalisation selon la présente invention.
La présente invention prévoit un canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur un substrat. La cathode froide à émission de champ a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du so:tùet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d' ouverture entourant le sommet de la cathode.L'électrode de grille primaire a un second potentiel électricue oui est supérieur au premier potentiel électrique pour entraider une émission d'électrons à partir du sorbet de la cathode. Au moins une électrode de grill secondaire présente une seconde partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement. L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique afin de fournir une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible
courant. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire et secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
I1 est également possible qu'une première tension, définie comme une différence entre les premier et second potentiels électriques, varie proportionnellement à une seconde tension, définie comme une différence entre les premier et troisième potentiels électriques, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
Alternativement, il est également possible que les premier, second et troisième potentiels électriques soient déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et une distance entre les électrodes de grille primaire et secondaire le long de la direction parallèle ainsi que sur les première et seconde tailles des première et seconde parties d'ouverture des électrodes de grille primaire et secondaire, respectivement, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente. Dans ce cas, il est possible que la première taille de la première partie d'ouverture de l'électrode de grille primaire soit plus grande que la seconde taille de la seconde partie d'ouverture de l'électrode de grille secondaire.
I1 est également possible de prévoir, de plus, une électrode de grille tertiaire présentant une troisième partie d'ouverture entourant l'électrode de grille primaire. L'électrode de grille tertiaire est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction verticale à la direction de déplacement. L'électrode de grille tertiaire a un quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique afin de fournir, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant.
Comme décrit ci-dessus, l'électrode de grille secondaire, ayant le troisième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique, fournit une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant, fournit de préférence une propriété gamma apparente. Les premier, second et troisième potentiels électriques sont déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et une distance entre les électrodes de grille primaire et secondaire le long de la direction parallèle ainsi que sur les première et seconde tailles des première et seconde parties d'ouverture des électrodes de grille primaire et secondaire, respectivement, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir la propriété gamma apparente comme une cathode chaude.La tension entre la cathode et l'électrode de grille secondaire est, de préférence, fixée pour être proportionnelle à la tension entre la cathode et l'électrode de grille primaire. Cela rend possible l'application d'un signal vidéo ayant la propriété gamma directement sur l'électrode de grille ou l'émetteur sans l'utilisation d'autres circuits ou dispositifs quelconques, tels qu'un dispositif de contrôle de répartition temporelle ou des circuits de conversion de propriété. Cela facilite une simplification de la configuration du circuit et de la structure du canon à électrons ainsi qu ' une commande du canon à électrons dans des conditions de commande précise.
La présente invention prévoit, de plus, un autre canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur le substrat. La cathode froide à émission de champ-a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. L'électrode de grille primaire a un second potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour entrainer une émission d'électrons à partir du sommet de la cathode.
Une électrode. de grille secondaire est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction verticale à la direction de déplacement. L'électrode de grille secondaire présente une seconde partie d'ouverture entourant l'électrode de grille primaire.
L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique afin de fournir une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire et secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
I1 est possible que les électrodes de grille primaire et secondaire soient séparées du substrat par un premier film d'isolation présentant une partie d'ouverture qui entoure la cathode et les électrodes de grille primaire et secondaire soient séparées par un espace.
I1 est également possible qu'une première tension, définie comme une différence entre les premier et second potentiels électriques, varie proportionnellement à une seconde tension, définie comme une différence entre les premier et troisième potentiels électriques, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
Alternativement, il est également possible que les premier, second et troisième potentiels électriques soient déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et une distance entre les électrodes de grille primaire et secondaire le long de la direction verticale ainsi que sur les première et seconde tailles des première et seconde parties d'ouverture des électrodes de grille primaire et secondaire, respectivement, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente. Dans ce cas, il est possible que la première taille de la première partie d'ouverture de l'électrode de grille primaire soit plus grande que la seconde taille de la seronde partie d'ouverture de l'électrode de grille secondaire.
I1 est préférable que la cathode ait une forme de cône avec un sommet en ponte effilée.
I1 est également possible de prévoir, de plus, au moins une électrode de grille tertiaire présentant une troisième partie d'ouverture et espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement. L'électrode de grille tertiaire a un quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique afin de fournir, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant.
Comme décrit ci-dessus, l'électrode de grille secondaire, ayant le troisième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique et inférieur au second potentiel électrique, fournit une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons particulièrement dans une région de faible courant, fournit de préférence une propriété gamma apparente. Les premier, second et troisième potentiels électriques sont déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et une distance entre les électrodes de grille primaire et secondaire le long de la direction parallèle ainsi que sur les première et seconde tailles des première et seconde parties d'ouverture des électrodes de grille primaire et secondaire, respectivement, afin que la caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir la propriété gamma apparente comme une cathode chaude.La tension entre la cathode et l'électrode de grille secondaire est, de préférence, fixée pour être proportionnelle à la tension entre la cathode et l'électrode de grille primaire. Cela rend possible l'application d'un signal vidéo ayant la propriété gamma directement sur l'électrode de grille ou l'émetteur sans l'utilisation d'autres circuits ou dispositifs quelconques, tels qu'un dispositif de contrôle de répartition temporelle ou des circuits de conversion de propriété. Cela facilite une simplification de la configuration du circuit et de la structure du canon à électrons ainsi qu'une commande du canon à électrons dans des conditions de commande précise.
La présente invention prévoit, de plus, un autre canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur un substrat. La cathode froide à émission de champ a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. L'électrode de grille primaire a un second potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir du sommet de la cathode.
Au moins une électrode de grille secondaire présente une seconde partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction d'une composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement. Une électrode de grille tertiaire présente une troisième partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement.L'électrode de grille tertiaire a un quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération d'une composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
I1 est possible que les premier, second, troisième et quatrième potentiels électriques soient déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et les distances relatives entre les électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire le long de la direction parallèle ainsi que sur les première, seconde et troisième tailles des première, seconde et troisième parties d'ouverture des électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire, respectivement, afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.Dans ce cas, il est préférable que la première taille de la première partie d'ouverture de l'électrode de grille primaire soit plus grande que les seconde et troisième tailles des seconde et troisième parties d'ouverture des électrodes de grille secondaire et tertiaire.
I1 est également possible de prévoir, de plus, une électrode de grille quaternaire espacée du substrat dans une direction parallèle à la direction de déplacement. L'électrode de grille quaternaire présente une quatrième partie d'ouverture entourant l'électrode de grille primaire. L'électrode de grille quaternaire est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction verticale à la direction de déplacement.
L'électrode de grille quaternaire a un cinquième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération supplémentaire d'une composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec les électrodes de grille secondaire et tertiaire, l'électrode de grille quaternaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.
Comme décrit ci-dessus, l'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement, alors que l'électrode de grille tertiaire a le quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération dans la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement.En coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournit un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle où la composante de vitesse verticale signifie une composante de vitesse verticale à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir de la cathode se déplacent et la composante de vitesse parallèle signifie une composante de vitesse parallèle à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir de la cathode se déplacent. Cela supprime la dispersion du faisceau d'électrons émis à partir de la cathode, résultant en une bonne convergence du faisceau d'électrons.En conséquence, il n'y a aucune possibilité que les électrons émis à partir de la cathode se tournent vers l'électrode de grille secondaire et l'électrode de grille tertiaire et les atteignent. Cela évite de manière sûre tout courant de grille indésirable.
Si l'électrode de grille tertiaire n'avait pas un potentiel élevé contrairement à la présente invention alors que l'électrode de grille secondaire a un potentiel inférieur à un potentiel de la cathode conformément à la présente invention, alors, une surface équipotentielle d'un potentiel inférieur au potentiel nécessaire pour entraîner l'émission d'électrons est formée sur la cathode. En conséquence, aucune émission d'électrons n'est provoquée. Si, cependant, l'électrode de grille tertiaire a un potentiel élevé conformément à la présente invention alors que l'électrode de grille secondaire a un potentiel supérieur à un potentiel de la cathode contrairement à la présente invention, alors, les électrons émis à partir de la cathode peuvent se tourner vers l'électrode de grille secondaire et l'atteindre, résultant en un courant de grille indésirable.
Pour les raisons ci-dessus, il est très important pour la présente invention que l'électrode de grille secondaire ait un troisième potentiel électrique qui soit inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement, alors que l'électrode de grille tertiaire a le quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération dans la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.
La présente invention prévoit, de plus, un canon à électrons comprenant les éléments suivants. Une cathode froide à émission de champ est prévue sur un substrat.
La cathode froide à émission de champ a un premier potentiel électrique. Une électrode de grille primaire est espacée du substrat dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent. L'électrode de grille primaire présente une première partie d'ouverture entourant le sommet de la cathode. L'électrode de grille primaire a un second potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir du sommet de la cathode. Au moins une électrode de grille secondaire présente une seconde partie d'ouverture et est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir du sommet de la cathode se déplacent.L'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction d'une composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement. Une électrode de grille tertiaire présente une troisième partie d'ouverture entourant l'électrode de grille primaire. L'électrode de grille tertiaire est espacée de l'électrode de grille primaire dans une direction verticale à la direction de déplacement.L'électrode de grille tertiaire a un quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération d'une composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle. Une électrode d'anode est espacée des électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de la cathode se déplacent vers l'électrode d'anode.
I1 est possible que les premier, second, troisième et quatrième potentiels électriques soient déterminés en se basant sur une hauteur de la cathode et une distance entre les électrodes de grille primaire et secondaire le long de la direction parallèle ainsi que sur une distance entre les électrodes de grille primaire et tertiaire le long de la direction verticale, en plus des première, seconde et troisième tailles des première, seconde et troisième parties d'ouverture des électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire, respectivement, afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.Dans ce cas, la première taille de la première partie d'ouverture de l'électrode de grille primaire est plus grande que la seconde taille de la seconde partie d'ouverture de l'électrode de grille secondaire.
I1 est également possible de prévoir, de plus, une électrode de grille quaternaire présentant une quatrième partie d'ouverture et espacée de l'électrode de grille secondaire dans une direction parallèle à la direction de déplacement. L'électrode de grille quaternaire a un cinquième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération supplémentaire d'une composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec les électrodes de grille secondaire et tertiaire, l'électrode de grille quaternaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.
Comme décrit ci-dessus, l'électrode de grille secondaire a un troisième potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement, alors que l'électrode de grille tertiaire a le quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération de la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement.En coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournit un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle où la composante de vitesse verticale signifie une composante de vitesse verticale à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir de la cathode se déplacent et la composante de vitesse parallèle signifie une composante de vitesse parallèle à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir de la cathode se déplacent. Cela supprime la dispersion du faisceau d'électrons émis à partir de la cathode, résultant en une bonne convergence du faisceau d'électrons.En conséquence, il n'y a aucune possibilité que les électrons émis à partir de la cathode se tournent vers l'électrode de grille secondaire et l'électrode de grille tertiaire et les atteignent. Cela évite de manière sûre tout courant de grille indésirable.
Si l'électrode de grille tertiaire n'avait pas un potentiel élevé contrairement à la présente invention alors que l'électrode de grille secondaire a un potentiel inférieur à un potentiel de la cathode conformément à la présente invention, alors, une surface équipotentielle d'un potentiel inférieur au potentiel nécessaire pour entraîner l'émission d'électrons est formée sur la cathode. En conséquence, aucune émission d'électrons n'est provoquée. Si, cependant, l'électrode de grille tertiaire a un potentiel élevé conformément à la présente invention alors que l'électrode de grille secondaire a un potentiel supérieur à un potentiel de la cathode contrairement à la présente invention, alors, les électrons émis à partir de la cathode peuvent se tourner vers l'électrode de grille secondaire et l'atteindre, résultant en un courant de grille indésirable.
Pour les raisons ci-dessus, il est très important pour la présente invention que l'électrode de grille secondaire ait un troisième potentiel électrique qui soit inférieur au premier potentiel électrique pour une réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement, alors que l'électrode de grille tertiaire a le quatrième potentiel électrique qui est supérieur au premier potentiel électrique pour une accélération de la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire, l'électrode de grille tertiaire fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.
Un premier mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 1.
Une cathode 1 est prévue sur un substrat 4, qui présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 4 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 1 via un espace. Le premier film d'isolation 5 présente une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode 1 en forme de cône via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 2 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 5.
L'électrode de grille primaire 2 a la partie d'ouverture qui entoure la cathode 1 en forme de cône.
Un second film d'isolation 6 est prévu sur l'électrode de grille primaire 2. Une électrode de grille secondaire 3 est prévue sur le second film d'isolation 6 afin que l'électrode de grille secondaire 3 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 2.
Une électrode d'anode 8 combinée avec une substance fluorescente 7 est prévue par-dessus l'électrode de grille secondaire 3 via une grande distance de celleci.
Une tension Va est appliquée entre l'anode et la cathode 1. Une tension Vgl est appliquée entre l'électrode de grille primaire 2 et la cathode 1. Une tension Vg2 est appliquée entre l'électrode de grille secondaire 3 et la cathode 1. La tension Vgl appliquée à l'électrode de grille primaire 2 est fixée pour entraîner une émission d'électrons à partir du sommet en pointe effilée de la cathode 1 en forme de cône. La tension Vg2 appliquée à l'électrode de grille secondaire 3 est inférieure à la tension Vgl appliquée à l'électrode de grille primaire 2 et est fixée pour faire que les électrons émis à partir de la cathode 1 en forme de cône réduisent tout à coup la vitesse en passant à travers l'électrode de grille secondaire 3 et que l'émission d'électrons soit efficacement supprimée quand la quantité d'émission d'électrons est faible.La tension Va appliquée à l'anode est plus grande que la tension Vg2 appliquée à l'électrode de grille secondaire 3 et est fixée pour faire que les électrons qui sont passés à travers l'électrode de grille secondaire 3 accélèrent la vitesse vers l'anode 8 afin que les électrons accélérés heurtent la substance fluorescente 7 de telle manière que la substance fluorescente 7 génère de la fluorescence.
La figure 2 illustre les caractéristiques courant/tension du canon à électrons ci-dessus avec la cathode froide à émission de champ 1 et de l'autre canon à électrons avec une cathode chaude. Le trait en pointillés 9 représente la caractéristique courant/tension qui est parallèle au large trait réel 10 qui représente la propriété gamma souhaitable possédée par le canon à électrons à cathode chaude.
Cela signifie que la caractéristique courant/tension représentée par le trait en pointillés 9 a la propriété gamma apparente. Les traits réels 11, 12 et 13 représentent les caractéristiques courant/tension du canon à électrons ci-dessus avec la cathode froide à émission de champ 1 pourvu que la tension Vg2 appliquée à l'électrode de grille secondaire 3 reste inchangée sous diverses tensions Vgl et soit fixée à des niveaux de tension prédéterminés V11, V12 et V13 où V11 > V12 >
V13. Si la tension Vg2 est déterminée pour être conforme à l'équation suivante, alors, la caractéristique courant/tension souhaitable, représentée par le trait en pointillés 9, présente la propriété gamma apparente.
Vg2 = a (Vgl=Voff) où a est une constante et Voff est une tension critique à laquelle l'émission d'électrons disparaît.
Quand le canon à électrons présente la caractéristique courant/tension représentée par le trait en pointillés 9, l'émission d'électrons est bien supprimée dans la région de faible courant. Au contraire, quand le canon à électrons présente la caractéristique courant/tension représentée par l'un quelconque des traits réels 10, 11 et 12, l'émission d'électrons n'est pas supprimée dans la région de faible courant. C'est-à-dire que si la tension Vg2 appliquée à l'électrode de grille secondaire 3 est conforme à l'équation ci-dessus, alors, le canon à électrons présente la caractéristique courant/tension qui a la propriété gamma apparente.
Comme décrit ci-dessus, l'électrode de grille secondaire 3 a le potentiel électrique qui est supérieur au potentiel de la cathode 1 mais inférieur au potentiel de l'électrode de grille primaire. Cela fournit une caractéristique courant/tension qui supprime l'émission d'électrons, particulièrement dans une région de faible courant, et fournit de préférence une propriété gamma apparente. La tension entre la cathode 1 et l'électrode de grille secondaire 3 est fixée, de préférence, pour être proportionnelle à la tension entre la cathode 1 et l'électrode de grille primaire 2. Cela rend possible l'application d'un signal vidéo présentant la propriété gamma directement sur l'électrode de grille ou l'émetteur sans l'utilisation d'autres circuits ou dispositifs quelconques, tels qu'un dispositif de contrôle de répartition temporelle ou des circuits de conversion de propriété.Cela facilite une simplification de la configuration du circuit et de la structure du canon à électrons ainsi que d'une commande du canon à électrons dans des conditions de commande précise.
Un second mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 3.
Une cathode 1 est prévue sur un substrat 4, qui présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 4 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 1 via un espace. Le premier film d'isolation 5 a une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode 1 en forme de cône via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 2 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 5.
L'électrode de grille primaire 2 a la partie d'ouverture qui entoure de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille secondaire 3 est prévue afin que l'électrode de grille secondaire 3 soit espacée et séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 2. Les autres descriptions sont semblables à celles du premier mode de réalisation.
Un troisième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 4.
Une cathode 1 est prévue sur un substrat 4, qui présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 4 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 1 via un espace. Le premier film d'isolation 5 présente une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode 1 en forme de cône via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 2 réalisée en un métal est formée sur une partie du premier film d'isolation 5. L'électrode de grille primaire 2 a la partie d'ouverture qui entoure de la cathode 1 en forme de cône.Une électrode de grille secondaire 3 présentant une partie d'ouverture est prévue sur une partie périphérique du premier film d'isolation 5 afin que la partie d'ouverture de l'électrode de grille secondaire 3 entoure l'électrode de grille primaire 2 via un espace. Les autres descriptions sont semblables à celles du premier mode de réalisation.
Un quatrième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 5.
Une cathode 1 est prévue sur un substrat 4, qui présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 4 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 1 via un espace. Le premier film d'isolation 5 présente une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode 1 en forme de cône via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 2 réalisée en un métal est formée sur une partie du premier film d'isolation 5. L'électrode de grille primaire 2 a la partie d'ouverture qui entoure de la cathode 1 en forme de cône. Une électrode de grille secondaire 3-1 est prévue afin que l'électrode de grille secondaire 3-1 soit espacée et séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 2.Une électrode de grille tertiaire 3-2 présentant une partie d'ouverture est prévue sur une partie périphérique du premier film d'isolation 5 afin que la partie d'ouverture de l'électrode de grille tertiaire 3-2 entoure l'électrode de grille primaire 2 via un espace. Les autres descriptions sont semblables à celles du premier mode de réalisation.
Un cinquième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 6.
Une cathode 4 est prévue sur un substrat 9, qui présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 9 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 4 via un espace. Le premier film d'isolation 5 présente une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode en forme de cône 4 via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 4 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 1 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 5.
L'électrode de grille primaire 1 a la partie d'ouverture qui entoure de la cathode 4 en forme de cône. Un second film d'isolation 6 est prévu sur l'électrode de grille primaire 1. Une électrode de grille secondaire 2 présentant une partie d'ouverture est prévue sur le second film d'isolation 6 afin que l'électrode de grille secondaire 3 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 1. Un troisième film d'isolation 7 est prévu sur l'électrode de grille secondaire 2. Une électrode de grille tertiaire 3 présentant une partie d'ouverture est prévue sur le troisième film d'isolation 7 afin que l'électrode de grille tertiaire 3 soit séparée électriquement de l'électrode de grille secondaire 2.
Une électrode d'anode 8 est prévue par-dessus l'électrode de grille tertiaire 3 via une grande distance de celle-ci.
Une tension Va est appliquée entre l'anode 8 et la cathode 4. Une tension V1 est appliquée entre l'électrode de grille primaire 1 et la cathode 4. Une tension Vg2 est appliquée entre l'électrode de grille secondaire 2 et la cathode 4. La tension V1 appliquée à l'électrode de grille primaire 1 est fixée pour entraîner une émission d'électrons à partir du sommet en pointe effilée de la cathode 4 en forme de cône. La tension V2 est appliquée à l'électrode de grille secondaire 2 afin que le potentiel de l'électrode de grille secondaire 2 soit inférieur au potentiel de la cathode 4 et que la valeur absolue de la tension V2 soit inférieure à la valeur absolue de la tension Vgl appliquée à l'électrode de grille primaire 1.La tension V2 est fixée pour faire que les électrons émis à partir de la cathode 4 en forme de cône réduisent tout à coup la vitesse en passant à travers l'électrode de grille secondaire 2. Etant donné que le potentiel de l'électrode de grille secondaire 2 est inférieur au potentiel de la cathode 4, il est évité, de manière sûre, que les électrons atteignent l'électrode de grille secondaire 2. La tension V3 est appliquée à l'électrode de grille tertiaire 3 afin que le potentiel de l'électrode de grille tertiaire 3 soit beaucoup plus haut- que le potentiel de la cathode 4 pour faire que les électrons qui sont passés à travers l'électrode de grille secondaire 2 accélèrent la vitesse vers l'anode 8.La tension Va appliquée à l'anode 8 est fixée pour faire que les électrons qui sont passés à travers l'électrode de grille secondaire 2 accélérer davantage la vitesse vers l'anode 8 afin que les électrons accélérés heurtent l'anode 8. Le potentiel de la cathode 4 est de 0 V. Le potentiel de l'électrode de grille primaire 1 est de 70 V. Le potentiel de l'électrode de grille secondaire 2 est de -10 V. Le potentiel de l'électrode de grille tertiaire 3 est de 150 V. Le diamètre de l'ouverture de l'électrode de grille primaire 1 est de 0,8 micromètre. Le diamètre de l'ouverture de l'électrode de grille tertiaire 3 est de 1,4 micromètres. L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est de 0,5 micromètre. L'épaisseur du second film d'isolation 5 est de 0,5 micromètre.
L'épaisseur du second film d'isolation 5 est de 0,5 micromètre. L'épaisseur du troisième film d'isolation 5 est de 0,5 micromètre.
La figure 7 illustre les orbites des électrons émis à partir d'une cathode et en déplacement dans un autre nouveau canon à électrons avec une cathode froide à émission de champ et une autre structure de grille améliorée dans un cinquième mode de réalisation selon la présente invention.
Comme illustré sur la figure 7, l'électrode de grille secondaire 2 a le potentiel électrique qui est inférieur au premier potentiel électrique de la cathode 4 pour une réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode 4 dans une direction verticale à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons se déplacent vers l'anode 8 et empêche les électrons d'atteindre l'électrode de grille secondaire 2. Au contraire, l'électrode de grille tertiaire 3 a le potentiel électrique qui est supérieur au potentiel électrique de l'électrode de grille primaire 1 pour une accélération de la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement le long de laquelle les électrons se déplacent vers l'anode 8.En coopération avec l'électrode de grille secondaire 2, l'électrode de grille tertiaire 3 fournit un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle. Cela supprime la dispersion du faisceau d'électrons émis à partir de la cathode, résultant en une bonne convergence du faisceau d'électrons. En conséquence, il n'y a aucune possibilité que les électrons émis à partir de la cathode se tournent vers l'électrode de grille secondaire 2 et l'électrode de grille tertiaire 3 et les atteignent. Cela évite, de manière sûre, tout courant de grille indésirable.
Si l'électrode de grille tertiaire 3 n'avait pas un potentiel élevé contrairement à ce mode de réalisation alors que l'électrode de grille secondaire 2 a un potentiel inférieur au potentiel de la cathode conformément à ce mode de réalisation, alors, une surface équipotentielle d'un potentiel inférieur au potentiel nécessaire pour entraîner l'émission d'électrons est formée sur la cathode. En conséquence, aucune émission d'électrons est provoquée.
Si, cependant, l'électrode de grille tertiaire 3 a le potentiel élevé conformément à ce mode de réalisation alors que l'électrode de grille secondaire 2 a un potentiel supérieur au potentiel de la cathode contrairement à ce mode de réalisation, alors, les électrons émis à partir de la cathode peuvent se tourner vers l'électrode de grille secondaire 2 et l'atteindre, résultant en un courant de grille indésirable comme illustré en figure 8, où la tension appliquée à l'électrode de grille primaire 1 est de 70
V alors que la tension appliquée à l'électrode de grille secondaire 2 est de 5 V, en plus de la tension appliquée à l'électrode de grille tertiaire 3 qui est de 70 V.
Pour les raisons ci-dessus, il est très important pour ce mode de réalisation que l'électrode de grille secondaire 2 ait un potentiel électrique qui est inférieur au potentiel électrique de la cathode 4 pour la réduction de la composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de la cathode dans une direction verticale à la direction de déplacement, alors que l'électrode de grille tertiaire 3 a le potentiel électrique qui est supérieur au potentiel électrique de la cathode 4 pour une accélération de la composante de vitesse parallèle des électrons émis à partir de la cathode dans une direction parallèle à la direction de déplacement afin que, en coopération avec l'électrode de grille secondaire 2, l'électrode de grille tertiaire 3 fournisse un champ électrique qui fait que les électrons émis à partir de la cathode ont un rapport approximativement minimal en moyenne de la composante de vitesse verticale sur la composante de vitesse parallèle.
Un sixième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 9.
Des rangées de cathodes 34 sont prévues sur un substrat 39, chacune d'entre elles ayant une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 35 est prévu sur le substrat 39 et a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 34 via un espace.
L'épaisseur du premier film d'isolation 35 est inférieure à une hauteur des cathodes 34 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 31 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 35.
L'électrode de grille primaire 31 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chaque cathode 34 en forme de cône. Un second film d'isolation 36 est prévu sur l'électrode de grille primaire 31. Une électrode de grille secondaire 32 est prévue sur le second film d'isolation 36 afin que l'électrode de grille secondaire 32 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 31.
L'électrode de grille secondaire 32 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 34. Un troisième film d'isolation 37 est prévu sur l'électrode de grille secondaire 32.
Le troisième film d'isolation 37 présente une grande partie d'ouverture qui entoure les rangées de cathodes 34. Une électrode de grille tertiaire 33 est prévue sur le troisième film d'isolation 37 afin que l'électrode de grille tertiaire 33 soit séparée électriquement de l'électrode de grille secondaire 32. L'électrode de grille tertiaire 33 présente une grande partie d'ouverture unique avec le même diamètre que celui du troisième film d'isolation 37. Les autres descriptions sont semblables à celles du cinquième mode de réalisation.
Un septième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 10.
Des rangées de cathodes 44 sont prévues sur un substrat 49, chacune d'entre elles ayant une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 45 est prévu sur une partie du substrat 49 et a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 44 via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 45 est inférieure à une hauteur des cathodes 44 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 41 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 45.
L'électrode de grille primaire 41 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 44 en forme de cône. Un second film d'isolation 46 est prévu sur l'électrode de grille primaire 41. Une électrode de grille secondaire 42 est prévue sur le second film d'isolation 46 afin que l'électrode de grille secondaire 42 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 41.
L'électrode de grille secondaire 42 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 44. Une électrode de grille tertiaire 43 est prévue sur une partie périphérique du troisième film d'isolation 47 afin que l'électrode de grille tertiaire 43 soit espacée de l'électrode de grille primaire 41. L'électrode de grille tertiaire 43 présente une grande partie d'ouverture unique qui entoure l'électrode de grille primaire 41 via des espaces. Les autres descriptions sont semblables à celles du cinquième mode de réalisation.
Un huitième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 11.
Des rangées de cathodes 54 sont prévues sur un substrat 59, chacune d'entre elles ayant une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 55 est prévu sur une partie du substrat 59 et a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 54 via un espace. L'épaisseur du premier film d'isolation 55 est inférieure à une hauteur des cathodes 54 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 51 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 55.
L'électrode de grille primaire 51 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 54 en forme de cône. Un second film d'isolation 56 est prévu sur l'électrode de grille primaire 51. Une électrode de grille secondaire 52 est prévue sur le second film d'isolation 56 afin que l'électrode de grille secondaire 52 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 51.
L'électrode de grille secondaire 52 a des rangées de parties d'ouverture, chacune d'entre elles entourant chacune des cathodes 54. Un troisième film d'isolation 57 est prévu sur l'électrode de grille secondaire 52.
Le troisième film d'isolation 57 a une grande partie d'ouverture unique qui entoure les rangées de cathodes 54. Une électrode de grille tertiaire 53-1 est prévue sur le troisième film d'isolation 57 afin que l'électrode de grille tertiaire 53-1 soit séparée électriquement de l'électrode de grille secondaire 52.
L'électrode de grille tertiaire 53-1 a une grande partie d'ouverture unique avec le même diamètre que celui du troisième film d'isolation 57. Une électrode de grille quaternaire 53-2 est, de plus, prévue sur une partie périphérique du troisième film d'isolation 57 afin que l'électrode de grille quaternaire 53-2 soit espacée de l'électrode de grille primaire 51.
L'électrode de grille quaternaire 53-2 a une grande partie d'ouverture unique qui entoure l'électrode de grille primaire 51 via des espaces. Les autres descriptions sont semblables à celles du cinquième mode de réalisation.
Un neuvième mode de réalisation selon la présente invention va être décrit avec référence à la figure 12.
Une cathode 4 est prévue sur un substrat 9, qui a une forme de cône avec un sommet en pointe effilée. Un premier film d'isolation 5 est prévu sur le substrat 9 et présente une partie d'ouverture qui entoure la cathode 4 via un espace. Le premier film d'isolation 5 présente une partie d'ouverture de forme circulaire qui entoure la cathode 4 en forme de cône via un espace.
L'épaisseur du premier film d'isolation 5 est inférieure à une hauteur de la cathode 4 en forme de cône. Une électrode de grille primaire 1 réalisée en un métal est formée sur le premier film d'isolation 5.
L'électrode de grille primaire 1 a la partie d'ouverture qui entoure la cathode 4 en forme de cône.
Un second film d'isolation 6 est prévu sur l'électrode de grille primaire 1. Une électrode de grille secondaire 2 présentant une partie d'ouverture est prévue sur le second film d'isolation 6 afin que l'électrode de grille secondaire 3 soit séparée électriquement de l'électrode de grille primaire 1. Un troisième film d'isolation 7 est prévu sur l'électrode de grille secondaire 2. Une électrode de grille tertiaire 3 présentant une partie d'ouverture est prévue sur le troisième film d'isolation 7 afin que l'électrode de grille tertiaire 3 soit séparée électriquement de l'électrode de grille secondaire 2.
Les autres descriptions sont semblables à celles du cinquième mode de réalisation.
Bien que des modifications de la présente invention seront évidentes pour une personne ayant une compétence ordinaire dans l'art, auquel l'invention se rapporte, il doit être compris que les modes de réalisation, tels que montrés et décrits à titre d'illustrations, ne sont pas destinés à être examinés dans un sens limitatif.
Par conséquent, il est voulu de couvrir par les revendications n'importe quelles modifications qui tombent dans l'esprit et l'étendue de la présente invention.

Claims (33)

REVENDICATIONS
1. Canon à électrons comprenant
un substrat (4) ;
une cathode froide à émission de champ (1) prévue sur ledit substrat (4), ladite cathode froide à émission de champ (1) ayant un premier potentiel électrique
une électrode de grille primaire (2) espacée dudit substrat (4) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (1) se déplacent, ladite électrode de grille primaire (2) présentant une première partie d'ouverture entourant ledit sommet de ladite cathode (1), ladite électrode de grille primaire (2) ayant un second potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir dudit sommet de ladite cathode (1)
au moins une électrode de grille secondaire (3) présentant une seconde partie d'ouverture et espacée de ladite électrode de grille primaire (2) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille secondaire (3) ayant un troisième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique et inférieur audit second potentiel électrique afin de fournir une caractéristique courant/tension qui supprime ladite émission d'électrons, particulièrement dans une région de faible courant ; et
une électrode d'anode (8) espacée desdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de ladite cathode (1) se déplacent vers ladite électrode d'anode (8).
2. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode de grille primaire (2) est séparée dudit substrat (4) par un premier film d'isolation présentant une partie d'ouverture qui entoure ladite cathode (1).
3. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) sont séparées par un second film d'isolation.
4. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) sont séparées par un espace.
5. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première tension définie comme une différence entre lesdits premier et second potentiels électriques varie proportionnellement à une seconde tension définie comme une différence -entre lesdits premier et troisième potentiels électriques afin que ladite caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
6. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier, second et troisième potentiels électriques sont déterminés en se basant sur une hauteur de ladite cathode (1) et une distance entre lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) le long de ladite direction parallèle ainsi que sur les première et seconde tailles desdites première et seconde parties d'ouverture desdites électrodes de grille primaire et secondaire (3), respectivement, afin que ladite caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
7. Canon à électrons selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première taille de ladite première partie d'ouverture de ladite électrode de grille primaire (2) est plus grande que ladite seconde taille de ladite seconde partie d'ouverture de ladite électrode de grille secondaire (3).
8. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cathode (1) présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée.
9. Canon à électrons selon la revendication 1, comprenant de plus
une électrode de grille tertiaire présentant une troisième partie d'ouverture entourant ladite électrode de grille primaire (2), ladite électrode de grille tertiaire étant espacée de ladite électrode de grille primaire (2) dans une direction verticale à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille tertiaire ayant un quatrième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique et inférieur audit second potentiel électrique afin de fournir, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (3), une caractéristique courant/tension qui supprime ladite émission d'électrons, particulièrement dans une région de faible courant.
10. Canon à électrons comprenant
un substrat (4)
une cathode froide à émission de champ (1) prévue sur ledit substrat (4), ladite cathode froide à émission de champ (1) ayant un premier potentiel électrique
une électrode de grille primaire (2) espacée dudit substrat (4) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (1) se déplacent, ladite électrode de grille primaire (2) présentant une première partie d'ouverture entourant ledit sommet de ladite cathode (1), ladite électrode de grille primaire (2) ayant un second potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir dudit sommet de ladite cathode (1)
une électrode de grille secondaire (3) espacée de ladite électrode de grille primaire (2) dans- une direction verticale à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille secondaire (3) présentant une seconde partie d'ouverture entourant ladite électrode de grille primaire (2), ladite électrode de grille secondaire (3) ayant un troisième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique et inférieur audit second potentiel électrique afin de fournir une caractéristique courant/tension qui supprime ladite émission d'électrons, particulièrement dans une région de faible courant ; et
une électrode d'anode (8) espacée desdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de ladite cathode (1) se déplacent vers ladite électrode d'anode (8).
11. Canon à électrons selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) sont séparées dudit substrat (4) par un premier film d'isolation présentant une partie d'ouverture qui entoure ladite cathode (1) et en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) sont séparées par un espace.
12. Canon à électrons selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une première tension définie comme une différence entre lesdits premier et second potentiels électriques varie proportionnellement à une seconde tension définie comme une différence entre lesdits premier et troisième potentiels électriques afin que ladite caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
13. Canon à électrons selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits premier, second et troisième potentiels électriques sont déterminés én se basant sur une hauteur de ladite cathode (1) et une distance entre lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (3) le long de ladite direction verticale ainsi que sur les première et seconde tailles desdites première et seconde parties d'ouverture desdites électrodes de grille primaire et secondaire (3), respectivement, afin que ladite caractéristique courant/tension soit gardée pour avoir une propriété gamma apparente.
14. Canon à électrons selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite première taille de l-adite première partie d'ouverture de ladite électrode de grille primaire (2) est plus grande que ladite seconde taille de ladite seconde partie d'ouverture de ladite électrode de grille secondaire (3).
15. Canon à électrons selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite cathode (1) présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée.
16. Canon à électrons selon la revendication 10, comprenant de plus
au moins une électrode de grille tertiaire présentant une troisième partie d'ouverture et espacée de ladite électrode de grille primaire (2) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille tertiaire ayant un quatrième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique et inférieur audit second potentiel électrique afin de fournir, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (3), une caractéristique courant/tension qui supprime ladite émission d'électrons, particulièrement dans une région de faible courant.
17. Canon à électrons comprenant
un substrat (9, 39, 49, 59)
une cathode froide à émission de champ (4, 34, 44, 54) prévue sur ledit substrat (9, 39, 49, 59), ladite cathode froide à émission de champ (4, 34, 44, 54) ayant un premier potentiel électrique
une électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) espacée dudit substrat (9, 39, 49, 59) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent, ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) présentant une première partie d'ouverture entourant ledit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54), ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) ayant un second potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ;
au moins une électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) présentant une seconde partie d'ouverture et espacée de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent, ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) ayant un troisième potentiel électrique qui est inférieur audit premier potentiel électrique pour une réduction d'une composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction verticale à ladite direction de déplacement ;;
une électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) présentant une troisième partie d'ouverture et espacée de ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) ayant un quatrième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour une accélération d'une composante de vitesse parallèle desdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52), ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle ; et
une électrode d'anode (8, 38, 48, 58) espacée desdites électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent vers ladite électrode d'anode (8, 38, 48, 58).
18. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits premier, second, troisième et quatrième potentiels électriques sont déterminés en se basant sur une hauteur de ladite cathode (4, 34, 44, 54) et les distances relatives entre lesdites électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53) le long de ladite direction parallèle ainsi que sur les première, seconde et troisième tailles desdites première, seconde et troisième parties d'ouverture desdites électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53), respectivement, afin que, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52), ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle.
19. Canon à électrons selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite première taille de ladite première partie d'ouverture de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) est plus grande que lesdites seconde et troisième tailles desdites seconde et troisième parties d'ouverture desdites électrodes de grille secondaire et tertiaire.
20. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire sont séparées par un film d'isolation.
21. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille secondaire et tertiaire sont séparées par un film d'isolation.
22. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire sont séparées par un espace.
23. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille secondaire et tertiaire sont séparées par un espace.
24. Canon à électrons selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite cathode (4, 34, 44, 54) présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée.
25. Canon à électrons selon la revendication 17, comprenant de plus
une électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) espacée dudit substrat (9, 39, 49, 59) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) présentant une quatrième partie d'ouverture entourant ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51), ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) étant espacée de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51), dans une direction verticale à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) ayant un cinquième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour une accélération supplémentaire d'une composante de vitesse parallèle desdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que, en coopération avec lesdites électrodes de grille secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53), ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle.
26. Canon à électrons comprenant
un substrat (9, 39, 49, 59)
une cathode froide à émission de champ (4, 34, 44, 54) prévue sur ledit substrat (9, 39, 49, 59), ladite cathode froide à émission de champ (4, 34, 44, 54) ayant un premier potentiel électrique ;
une électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) espacée dudit substrat (9, 39, 49, 59) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent, ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) présentant une première partie d'ouverture entourant ledit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54), ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) ayant un second potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour entraîner une émission d'électrons à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54)
au moins une électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) présentant une seconde partie d'ouverture et espacée de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) dans une direction parallèle à une direction de déplacement le long de laquelle les électrons émis à partir dudit sommet de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent, ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) ayant un troisième potentiel électrique qui est inférieur audit premier potentiel électrique pour une réduction d'une composante de vitesse verticale des électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction verticale à ladite direction de déplacement ;;
une électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) présentant une troisième partie d'ouverture entourant ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51), ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) étant espacée de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) dans une direction verticale à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) ayant un quatrième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour une accélération d'une composante de vitesse parallèle desdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52), ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle ; et
une électrode d'anode (8, 38, 48, 58) espacée desdites électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que les électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) se déplacent vers ladite électrode d'anode (8, 38, 48, 58).
27. Canon à électrons selon la revendication 26, caractérisé en ce que lesdits premier, second, troisième et quatrième potentiels électriques sont déterminés en se basant sur une hauteur de ladite cathode (4, 34, 44, 54) et une distance entre lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (2, 32, 42, 52) le long de ladite direction parallèle ainsi que sur une distance entre lesdites électrodes de grille primaire et tertiaire (3, 33, 43, 53) le long de ladite direction verticale, en plus des première, seconde et troisième tailles desdites première, seconde et troisième parties d'ouverture desdites électrodes de grille primaire, secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53), respectivement, afin que, en coopération avec ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52), ladite électrode de grille tertiaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle.
28. Canon à électrons selon la revendication 27, caractérisé en ce que ladite première taille de ladite première partie d'ouverture de ladite électrode de grille primaire (1, 31, 41, 51) est plus grande que ladite seconde taille de ladite seconde partie d'ouverture de ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52).
29. Canon à électrons selon la revendication 26, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (2, 32, 42, 52) sont séparées par un film d'isolation.
30. Canon à électrons selon la revendication 26, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille primaire et secondaire (2, 32, 42, 52) sont séparées par un espace.
31. Canon à électrons selon la revendication 26, caractérisé en ce que lesdites électrodes de grille secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53) sont séparées par un espace.
32. Canon à électrons selon la revendication 26, caractérisé en ce que ladite cathode (4, 34, 44, 54) présente une forme de cône avec un sommet en pointe effilée.
33. Structure de grille selon la revendication 26, comprenant de plus
une électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) présentant une quatrième partie d'ouverture et étant espacée de ladite électrode de grille secondaire (2, 32, 42, 52) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement, ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) ayant un cinquième potentiel électrique qui est supérieur audit premier potentiel électrique pour une accélération supplémentaire d'une composante de vitesse parallèle desdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) dans une direction parallèle à ladite direction de déplacement afin que, en coopération avec lesdites électrodes de grille secondaire et tertiaire (3, 33, 43, 53), ladite électrode de grille quaternaire (3, 33, 43, 53) fournisse un champ électrique qui fait que lesdits électrons émis à partir de ladite cathode (4, 34, 44, 54) ont un rapport approximativement minimal en moyenne de ladite composante de vitesse verticale sur ladite composante de vitesse parallèle.
FR9608485A 1995-07-07 1996-07-08 Canon a electrons pourvu d'une cathode froide a emission de champ Withdrawn FR2737041A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19608695A JP2783202B2 (ja) 1995-07-07 1995-07-07 電界放出型電子銃及びその制御方法
JP31085395A JPH09147736A (ja) 1995-11-29 1995-11-29 電界放出型電子銃およびその駆動方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2737041A1 true FR2737041A1 (fr) 1997-01-24

Family

ID=26509533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9608485A Withdrawn FR2737041A1 (fr) 1995-07-07 1996-07-08 Canon a electrons pourvu d'une cathode froide a emission de champ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5850120A (fr)
KR (1) KR100266517B1 (fr)
FR (1) FR2737041A1 (fr)
TW (1) TW413828B (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001886A2 (fr) * 1996-07-04 1998-01-15 Mikhail Evgenievich Givargizov Systeme optoelectronique, systeme optoelectronique matriciel, dispositifs faisant appel a ces derniers et variantes
EP0827175A1 (fr) * 1996-08-30 1998-03-04 Nec Corporation Canon à électrons à effet de champ muni d'une cathode froide
EP0844642A1 (fr) * 1996-11-22 1998-05-27 Pixtech S.A. Ecran plat de visualisation à grilles focalisatrices

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6621475B1 (en) * 1996-02-23 2003-09-16 Canon Kabushiki Kaisha Electron generating apparatus, image forming apparatus, method of manufacturing the same and method of adjusting characteristics thereof
US6081246A (en) * 1996-11-12 2000-06-27 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for adjustment of FED image
TW403931B (en) * 1998-01-16 2000-09-01 Sony Corp Electron emitting apparatus, manufacturing method therefor and method of operating electron emitting apparatus
US6326725B1 (en) * 1998-05-26 2001-12-04 Micron Technology, Inc. Focusing electrode for field emission displays and method
US6465941B1 (en) * 1998-12-07 2002-10-15 Sony Corporation Cold cathode field emission device and display
US6255768B1 (en) 1999-07-19 2001-07-03 Extreme Devices, Inc. Compact field emission electron gun and focus lens
KR100464314B1 (ko) * 2000-01-05 2004-12-31 삼성에스디아이 주식회사 전계방출소자 및 그 제조방법
US6400068B1 (en) * 2000-01-18 2002-06-04 Motorola, Inc. Field emission device having an emitter-enhancing electrode
KR100661142B1 (ko) * 2001-02-01 2006-12-26 샤프 가부시키가이샤 전자 방출 장치 및 필드 에미션 디스플레이
US6815875B2 (en) * 2001-02-27 2004-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electron source having planar emission region and focusing structure
US6741016B2 (en) * 2001-06-14 2004-05-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Focusing lens for electron emitter with shield layer
JP4169496B2 (ja) * 2001-07-05 2008-10-22 松下電器産業株式会社 受像管装置
US6995502B2 (en) * 2002-02-04 2006-02-07 Innosys, Inc. Solid state vacuum devices and method for making the same
US7057353B2 (en) * 2003-01-13 2006-06-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electronic device with wide lens for small emission spot size
EP1610376B1 (fr) * 2003-03-28 2014-10-15 Fujitsu Semiconductor Limited Dispositif a semiconducteur
KR100523840B1 (ko) * 2003-08-27 2005-10-27 한국전자통신연구원 전계 방출 소자
CN100372046C (zh) * 2004-03-15 2008-02-27 东元奈米应材股份有限公司 四极结构的场发射显示器及其制造方法
CN100367445C (zh) * 2004-03-15 2008-02-06 东元奈米应材股份有限公司 四极结构的场发射显示器及其制造方法
CN100426440C (zh) 2004-04-21 2008-10-15 清华大学 冷阴极电子枪和采用该冷阴极电子枪的真空规管
KR100540144B1 (ko) * 2004-06-04 2006-01-12 한국전자통신연구원 전계방출소자 및 이를 이용한 전계 방출 표시장치
US20070096621A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Sang-Ho Jeon Electron emission display
KR101117692B1 (ko) * 2006-04-26 2012-02-29 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시 소자
KR101138423B1 (ko) * 2009-03-30 2012-04-26 한국전자통신연구원 전계방출장치 및 그의 구동 방법
US9024544B2 (en) * 2009-11-13 2015-05-05 National University Corporation Sizuoka University Field emission device
US9046619B2 (en) * 2011-12-15 2015-06-02 Raytheon Company Method and apparatus to monitor a beam of ionizing radiation
US8928228B2 (en) 2011-12-29 2015-01-06 Elwha Llc Embodiments of a field emission device
US8810161B2 (en) 2011-12-29 2014-08-19 Elwha Llc Addressable array of field emission devices
IN2014DN05630A (fr) * 2011-12-29 2015-04-03 Elwha Llc
US9018861B2 (en) 2011-12-29 2015-04-28 Elwha Llc Performance optimization of a field emission device
US8970113B2 (en) 2011-12-29 2015-03-03 Elwha Llc Time-varying field emission device
US8575842B2 (en) 2011-12-29 2013-11-05 Elwha Llc Field emission device
US9349562B2 (en) 2011-12-29 2016-05-24 Elwha Llc Field emission device with AC output
US8810131B2 (en) 2011-12-29 2014-08-19 Elwha Llc Field emission device with AC output
US9171690B2 (en) * 2011-12-29 2015-10-27 Elwha Llc Variable field emission device
US8692226B2 (en) 2011-12-29 2014-04-08 Elwha Llc Materials and configurations of a field emission device
US9646798B2 (en) 2011-12-29 2017-05-09 Elwha Llc Electronic device graphene grid
US8946992B2 (en) 2011-12-29 2015-02-03 Elwha Llc Anode with suppressor grid
US9627168B2 (en) 2011-12-30 2017-04-18 Elwha Llc Field emission device with nanotube or nanowire grid
WO2013163452A2 (fr) * 2012-04-26 2013-10-31 Elwha Llc Dispositif à émission de champ à sortie de courant alternatif
WO2013163439A1 (fr) * 2012-04-26 2013-10-31 Elwha Llc Dispositif à émission de champ variable
US9659734B2 (en) 2012-09-12 2017-05-23 Elwha Llc Electronic device multi-layer graphene grid
US9659735B2 (en) 2012-09-12 2017-05-23 Elwha Llc Applications of graphene grids in vacuum electronics
KR101590699B1 (ko) * 2014-03-31 2016-02-02 경희대학교 산학협력단 스핀 편향 전자총과 이를 이용한 의료장치 및 전자현미경
CN106816349B (zh) * 2017-01-09 2018-06-01 中国科学院物理研究所 一种直流光阴极超快电子枪
TW202244970A (zh) * 2021-04-12 2022-11-16 美商Ｎｃｘ公司 閘化場發射陰極裝置能量調諧器及相關方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0376825A1 (fr) * 1988-12-30 1990-07-04 Thomson Tubes Electroniques Source d'électrons du type à émission de champ
WO1992009095A1 (fr) * 1990-11-16 1992-05-29 Thomson Recherche Source d'electrons et procede de realisation
US5150019A (en) * 1990-10-01 1992-09-22 National Semiconductor Corp. Integrated circuit electronic grid device and method
US5191217A (en) * 1991-11-25 1993-03-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for field emission device electrostatic electron beam focussing
EP0660368A1 (fr) * 1993-12-22 1995-06-28 Gec-Marconi Limited Dispositif d'électron à émission de champs
FR2735900A1 (fr) * 1995-05-30 1996-12-27 Mitsubishi Electric Corp Source d'electrons du type a emission de champ et procede pour la fabriquer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63150837A (ja) * 1986-12-16 1988-06-23 Canon Inc 電子放出装置
FR2685811A1 (fr) * 1991-12-31 1993-07-02 Commissariat Energie Atomique Systeme permettant de maitriser la forme d'un faisceau de particules chargees.
JPH0729484A (ja) * 1993-07-07 1995-01-31 Futaba Corp 集束電極を有する電界放出カソード及び集束電極を有する電界放出カソードの製造方法
FR2708129B1 (fr) * 1993-07-22 1995-09-01 Commissariat Energie Atomique Procédé et dispositif de commande d'un écran fluorescent à micropointes.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0376825A1 (fr) * 1988-12-30 1990-07-04 Thomson Tubes Electroniques Source d'électrons du type à émission de champ
US5150019A (en) * 1990-10-01 1992-09-22 National Semiconductor Corp. Integrated circuit electronic grid device and method
WO1992009095A1 (fr) * 1990-11-16 1992-05-29 Thomson Recherche Source d'electrons et procede de realisation
US5191217A (en) * 1991-11-25 1993-03-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for field emission device electrostatic electron beam focussing
EP0660368A1 (fr) * 1993-12-22 1995-06-28 Gec-Marconi Limited Dispositif d'électron à émission de champs
FR2735900A1 (fr) * 1995-05-30 1996-12-27 Mitsubishi Electric Corp Source d'electrons du type a emission de champ et procede pour la fabriquer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001886A2 (fr) * 1996-07-04 1998-01-15 Mikhail Evgenievich Givargizov Systeme optoelectronique, systeme optoelectronique matriciel, dispositifs faisant appel a ces derniers et variantes
WO1998001886A3 (fr) * 1996-07-04 1998-02-19 Mikhail Evgenievich Givargizov Systeme optoelectronique, systeme optoelectronique matriciel, dispositifs faisant appel a ces derniers et variantes
EP0827175A1 (fr) * 1996-08-30 1998-03-04 Nec Corporation Canon à électrons à effet de champ muni d'une cathode froide
US5986388A (en) * 1996-08-30 1999-11-16 Nec Corporation Field-emission cold-cathode electron gun having emitter tips between the top surface of gate electrode and focusing electrode
EP0844642A1 (fr) * 1996-11-22 1998-05-27 Pixtech S.A. Ecran plat de visualisation à grilles focalisatrices
FR2756417A1 (fr) * 1996-11-22 1998-05-29 Pixtech Sa Ecran plat de visualisation a grilles focalisatrices

Also Published As

Publication number Publication date
US5850120A (en) 1998-12-15
KR970008291A (ko) 1997-02-24
KR100266517B1 (ko) 2000-09-15
TW413828B (en) 2000-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2737041A1 (fr) Canon a electrons pourvu d'une cathode froide a emission de champ
US5939720A (en) Scanning electron microscope
FR2515872A1 (fr) Tube a rayons cathodiques et dispositif semiconducteur convenant a un tel tube a rayons cathodiques
FR2524196A1 (fr) Canon a electrons a deux modes de fonctionnement
US6617579B2 (en) Scanning electronic beam apparatus
EP0254625B1 (fr) Procédé et dispositif pour la décharge d'échantillons isolants lors d'une analyse ionique
US7154089B2 (en) Scanning electron microscope
Meltzer et al. Beam temperature, discharge lag and target biasing in some television pick-up tubes
EP0038249A1 (fr) Collecteur déprimé à plusieurs étages pour tube hyperfréquence
US2213688A (en) Cathode ray tube
RU2663498C1 (ru) Электронно-оптический преобразователь
FR2573575A1 (fr) Tube a rayons cathodiques presentant un piege a ions
JP2010097844A (ja) 走査型電子顕微鏡およびその使用方法
FR2460080A1 (fr) Tube de camera de television a focalisation electrostatique
FR2786316A1 (fr) Detection de particules chargees en mode double
FR2504312A1 (fr) Tube a rayons cathodiques a correction de l'aberration du faisceau
EP0389342A1 (fr) Lentille électromagnétique composite à focale variable
US2572644A (en) Electron discharge tube
JP4291109B2 (ja) 複合型荷電粒子ビーム装置
EP0295743A1 (fr) Source d'ions à quatre électrodes
JPH03295141A (ja) 検出器
GB2309332A (en) An electron gun for a color cathode ray tube
EP0154591B1 (fr) Canon à électrons pour tube électronique
EP0040126A1 (fr) Canon à électrons pour faisceau convergent
FR2551263A1 (fr) Tube a rayons cathodiques perfectionne

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse