NL8105222A

NL8105222A - Kathodestraalbuis en kathode-eenheid voor een dergelijke kathodestraalbuis.

Info

Publication number: NL8105222A
Application number: NL8105222A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1981-11-18
Filing date: 1981-11-18
Publication date: 1983-06-16
Also published as: EP0079660B1; JPH0354414B2; KR900008194B1; US4516051A; EP0079660A1; CA1192254A; JPS5889746A; DE3263785D1

Description

* - * PHN 10.194 1 N.V. PHILIPS ' GLOEILAMPENFABRIEKEN TE EINDHOVEN.

"Kathodestraalbuis en kathodeeenheid voor een dergelijke kathodestraal-buis".

De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis be-vattende in een geevacueerde cahulling, een elektronenkanon voor het op-wekken van een elektronenbundel, welk elektronenkanon van een kathodeeenheid is voorzien bevattende een bekervormige kathodeschacht waarin in 5 het open uiteinde een kathodegloeidraad is geschoven welke uit een dunne metaaldraad bestaat welke in de vorm van een eerste schroefvormige spi-raal met nagenoeg gelijke diameter is gewonden, welke eerste spiraal is gevouwen of tot een tweede spiraal is gewonden en met isolatiemateriaal is bedekt en de uiteinden van de eerste spiraal aan aansluitbeugels zijn 10 vastgelast.

De uitvinding heeft tevens betrekking qp een kathode-eenheid voor een dergelijke kathodestraalbuis.

Dergelijke kathodestraalbuizen hebben een zeer breed toepas-singsgebied en worden bijvoorteeld toegepast als televisiekamerabuis, 15 televisieweergeefbuis, oscilloscoopbuis en dergelijke.

Een dergelijke kathodestraalbuis is beschreven in de nog niet voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8103814 (PHN 10.129).

De gloeidraad van de in deze octrooiaanvrage beschreven kathode-eenheid is door middel van laserlassen aan twee uit vlakke metalen plaat vervaar-20 digde aansluitbeugels bevestigd. Laserlassen verdient de voorkeur boven weerstandslassen, amdat bij weerstandslassen de gloeidraad tijdens het lasproces wcrdt aangeraakt en cmdat er lasspatten optreden, welke later in de buis tot kortsluiting aanleiding kunnen geven. Bij massafa-bricage van de beschreven kathode-eenheid is gebleken, dat de weerstand 25 van de kathodegloeidraad van de kathodes onderling nogal varieert als laserlassen is toegepast. Dit heeft ook een variatie van de verhittings-eigenschappen en dus van de anissie van de kathode tot gevolg.

De uitvinding stelt zich tot doel een kathodestraalbuis en een kathode-eenheid aan te geven, waarin deze weerstandsvariaties slechts 30 in zeer geringe mate optreden.

Een kathodestraalbuis van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tenminste een van de 8105222 Λ t PHN 10.194 2 windingen van ieder van de twee uiteinden van de eerste spiraal nabij de aansluitbeugels een grotere spoed heeft dan de overige windingen en de ruimtes tussen de windingen van de eerste spiraal welke gelegen zijn tussen de genoemde windingen met grotere spoed en de aansluitbeu-5 gels, nagenoeg geheel gevuld zijn met het materiaal van de aansluitbeugels .

De uitvinding berust qp het inzicht dat bij het vastlassen van de uiteinden van de spiraalvormige kathodegloeidraaduiteinden aan de aansluitbeugels het materiaal van de aansluitbeugels smelt en ten ge-10 volge van capillaire opzuiging dit gesmolten materiaal tussen de windingen van de eerste spiraal terecht komt. Doordat de opzuiging per kathode-gloeidraad verschillend is ontstaan de genoemde weerstandsverschillen. Door toepassing van de uitvinding wordt de capillaire opzuiging bij iedere kathodegloeidraad beperkt tot een klein deel van de kathodegloei-15 draad nabij de aansluitbeugel en tot aan de windingen met de grotere spoed waarin de opzuiging niet meer plaatsvindt. Op deze wijze is het mogelijk grote aantallen kathodegloeidraden te vervaardigen met een nagenoeg gelijke elektrische weerstand.

De uitvinding is vooral van belang bij kathodegloeidraden van 20 zeer geringe afmetingen waarbij de dikte van de metaaldraad ongeveer 25 ^um is, de spoed van de eerste spiraal tussen 40 en 50 ^um gelegen is en de grotere spoed tussen 55 en 80 ^um gelegen is.

De ruimtes tussen de windingen van de spiraal welke tussen de windingen met grotere spoed en de aansluitbeugels zijn gelegen warden 25 geheel gevuld met het materiaal van de aansluitbeugels door met behulp van de laserbundel voldoende materiaal van de aansluitbeugels te smelten.

Het bevestigen van de kathodegloeidraad aan de aansluitbeugels geschiedt bijvoorkeur met behulp van een laserbundel, maar kan ook 30 met een elektronenbundel, ionenbundel of lichtbundel geschieden.

De uitvinding kan met succes warden toegepast in televisie-kamerabuizen van zeer kleine afmetingen zoals bijvoorbeeld de televisie-kamerabuis van het type 80-XQ (Philips), met een kathodegloeistroamver-mogen van 0,5 Watt.

35 De uitvinding wordt nu bij wijze van voorbeeld nader toege- licht aan de hand van een tekening waarin:

Fig. 1 een langsdoorsnede van een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding weergeeft, 8105222 ί' * ΕΗΝ 10.194 3

Fig. 2 έέη van de elektronenkanonnen van de beeldbuis volgens figuur 1 en een langsdoorsnede toont,

Fig. 3a, b de bevestiging van de gloeidraad volgens de stand van de techniek in een vooraanzicht en een zijaanzicht laat zien, en 5 Fig. 4a, b de bevestiging van de gloeidraad volgens de uit- vinding aan de hand van een vooraanzicht en een zijaanzicht laat zien.

Figuur 1 toont een kleurenbeeldbuis van het "in-line"-type in een langsdoorsnede. In een glazen annulling 1, welke is samengesteld uit een beeldvenster 2, een trechtervormig deel 3 en een hals 4, zijn 10 in deze hals een drietal elektronenkanonnen 5, 6 en 7 aangebracht, welke respektievelijk de elektrcnenbundels 8, 9 en 10 opwekken. De assen van de elektronenkanonnen zijn in een vlak gelegen, het vlak van tekening.

De as van het middelste elektronenkanon 6 valt nagenoeg samen net de buisas 11. De drie elektronenkanonnen monden uit in bus 16, welke coa-15 xiaal in de hals 4 gelegen is. Het beeldvenster 2 is aan de binnen-zijde van een groot aantal trio's van fosforlijnen voorzien. Elk trio hevat een lijn bestaande uit een groen oplichtende fosfor, een lijn bestaande uit een blauw oplichtende fosfor en een lijn uit een rood oplichtende fosfor. Alle trio's samen vormen het beeldscherra 12. De 20 fosforlijnen staan loodrecht op het vlak van tekening. Voor het beeld-scherm is het schaduwmasker 13 aangebracht dat van een zeer groot aantal langwerpige openingen 14 is voorzien waardcor de elektronenbun-dels 8, 9 en 10 treden. De elektronenbundels worden in horizontale richting (in het vlak van tekening) en in de vertikale richting (lood-25 recht op het vlak van tekening) door het afbuigspoelenstelsel 15 over het beeldscherm 12 afgebogen. De drie elektronenkanonnen zijn zo gemon-teerd, dat de assen daarvan een kleine hoek met elkaar maken. De elek-trcnenbundels vallen daardoor onder die hoek, de zogenaamde kleur-selektiehoek, door de openingen 14 en treffen ieder slechts fosforlijnen 30 van een klein.

m figuur 2 is een van de elektronenkanonnen in een langs-doorsnede weergegeven. In de stuurelektrode 21 bevindt zich een kathode-eenheid 22. De kathode-eenheid is voorzien van een kathodeschacht 30 met daarop een gelmpregneerd wolfram-lichaam 33 met een emitterend 35 oppervlak 35. De geenitteerde elektronenbundel treedt door opening 25 in de stuurelektrode 21, welke tegenover het emitterend oppervlak 35 is gelegen en wordt vervolgens versneld en gefocusseerd met behulp van 8105222 PHN 10.194 4 A C/

T

de electrodes 26, 27 en 28. In een kleurenbeeldbuis bedraagt de ka-thodepotentiaal bijvoorbeeld +30 volt,, de stuurelektrode heeft bij-voorbeeld een stationaire potentiaal van 0 volt en de tweede elektrode 26 een potentiaal van 1000 volt, de derde elektrode 27 een potentiaal 5 van 6000 volt en de vierde electrode 2.8 een potentiaal van 27 kv. Een dergelijke kathode-eenheid kan natuurlijk ook in een diode-elektranen-kanon warden toegepast (bijvoorbeeld. in televisiekamerabuizen). In een diode-elektronenkanon wordt de kathode meestal gevolgd door een op een positieve potentiaal staande anode. In de kathodeschacht 30 bevindt 10 zich een met gezwart aluminiumoxyde bedekte kathodegloeidraad 47 welke met de aansluitbeugels 44 uit 0,075 mm dik NiFe is verbonden.

In figuur 3a is in een vooraanzicht getoond hoe volgens de stand van de techniek de nog niet met isolatiemateriaal bedekte kathodegloeidraad 31 aan de aansluitbeugels 32 wordt gelast. Door capillaire 15 opzuiging is het gesmolten materiaal 41 van de aansluitbeugels 32 tussen de windingen 40 van de kathodegloeidraad spiraal tijdens het vastlassen van de spiraal aan de aansluitbeugels terecht gekatten. Door kleine verschillen in de uitgangssituatie voor het lassen en variaties in de spiraalvorm en het lasproces worden de ruirates tussen de windingen 20 van de spiraal meer of minder gevuld, waardoor per kathodegloeidraad -.: weerstandsverschillen tot 2% gemeten worden. Een dergelijke variatie in weerstand heeft bij gelijkblijvende gloeispanning een variatie in ka-thodegloeistrocm van de kathodes onderling tot gevolg. Een dergelijke variatie is niet gewenst.

25 Figuur 3b toont een zijaanzicht van figuur 3a.

In figuur 4a isjHien vooraanzicht getoond hoe volgens de uitvinding de nog niet met isolatiemateriaal bedekte kathodegloeidraad nabij de aansluitbeugels voorzien is van een winding 43 met een grotere spoed (x) dan de spoed (y) van de overige windingen van de spiraal. De 30 ruirates tussen de windingen 46 welke gelegen zijn tussen winding 43 en de aansluitbeugels 44 zijn tijdens het lassen gevuld met het gesmolten materiaal 45 van de aansluitbeugels 44, Winding 43 vormt een begrenzing voor de capillaire opzuiging, Afhankelijk van de afmetingen van de kathodegloeidraad wordt het aantal windingen tussen winding 43 zo gekozen 35 dat de ruirate tussen een gedefinieerd aantal windingen 46 nagenoeg geheel gevuld is. Het is natuurlijk ook mogelijk in plaats van een winding 43 met een grotere spoed enkele windingen met een grotere spoed als begrenzing voor de capillaire opzuiging te nemen.

8105222 ♦ FHN 10.194 5

Bij toepassing van de uitvinding worden per kathodegloeidraad slechts weerstandsverschillen van 0/8% gemeten

Figuor 4b tocnt een zijaanzicht van figuur 4a.

5 10 15 20 25 30 35 8105222

Claims

1. Kathodestraalbuis bevattende in een geevacueerde arihulling een elektranenkanon voor het qpwekken van een elektronenbundel, welk elektronenkanon van een kathode-eenheid is voorzien bevattende een bekervormige kathodeschaeht waarin in het open uiteinde een kathode- 5 gloeidraad is geschoven welke nit een dunne metaaldraad bestaat welke in de vorm van een eerste schroefvormige spiraal met nagenoeg gelijke diameter is gewonden, welke eerste spiraal is gevouwen of tot een tweede spiraal is gewonden en met een isolatiemateriaal is bedekt en de uiteinden van de eerste spiraal aan aansluitbeugels zijn vastgelast, met 10 het kenmerk, dat tenminste een van de windingen van ieder van de twee uiteinden van de eerste spiraal nafoij de aansluitbeugels een grotere spoed heeft dan de overige windingen en de ruimtes tussen de windingen van de eerste spiraal welke gelegen zijn tussen de genoemde windingen met grotere spoed en de aansluitbeugels, nagenoeg geheel gevuld zijn 15 met het materiaal van de aansluitbeugels.

2. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de metaaldraad ongeveer 25 ^um is, de spoed van de eerste spiraal tussen 40 en 50 ^um gelegen is en de grotere spoed tussen 55 en 80 ^um gelegen is.

3. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de eerste spiraal door middel van laserlassen aan de aansluitbeugels is bevestigd.

4. Kathode-eenheid voor een kathodestraalbuis volgens een der voorgaande conclusies welke een bekervormige kathodeschaeht bevat waarin 25 in het open uiteinde een kathodegloeidraad is geschoven, welke uit een dunne metaaldraad bestaat welke in de vorm van een eerste schroefvormige spiraal met nagenoeg gelijke diameter is gevonden, welke eerste spiraal is gevouwen of tot een tweede spiraal is gewonden en met isolatiemateriaal is bedekt en de uiteinden van de eerste spiraal aan aansluitbeugels 30 zijn vastgelast, met het kenmerk, dat tenminste een van de windingen van ieder van de twee uiteinden van de eerste spiraal nabij de aansluitbeugels een grotere spoed heeft dan de overige windingen en de ruimtes tussen de windingen van de eerste spiraal tussen de genoemde windingen met grotere spoed en de aansluitbeugels nagenoeg geheel gevuld zijn met 35 het materiaal van de aansluitbeugels.

5. KathodesttmJhuis volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat het een televisiekamerabuis is met een kathode-gloeistrocravermogen van 0,5 Watt. 8105222