NL8200691A

NL8200691A - Kathodestraalbuis.

Info

Publication number: NL8200691A
Application number: NL8200691A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1983-09-16
Also published as: CA1194081A; DE3305415A1; DD217081A5; GB2115978A; DE3305415C2; FR2522196B1; GB2115978B; GB8304505D0; ES519896A0; JPS58154142A; IT1171059B; US4567399A; ES8401677A1; FR2522196A1; JPH0447939B2; IT8319660A0

Description

1 ' Τ' ...........

* . Λ

X

f ΡΗΝ 10.273 1 N.V. PHILIPS' GLOEILAMPEHFABRIEKEN ΊΕ EINDHOVEN.

"Kathodestraalbuis"

De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis bevattende in een geëvacueerde omhulling een elektronenkanon voor het opwekken van een elektrcnenbundel welke op een trefplaat wordt gefocus-seerd door middel van tenminste één versnellende elektronenlens welke, 5 in de voortplantingsrichting van de elektrcnenbundel gezien, uit een eerste en een tweede coaxiaal rond de elektronenbundel geplaatste elektrode bestaat.

Dergelijke kathodestraalbuizen worden bijvoorbeeld toegepast als zwart-wit of kleurenbeeldbuis voor televisie, als televisiekanvsra-10 buis, als projektie-televisiebeeldbuis, als oscilloscoopbuis of als buis voor het weergeven van cijfers of symbolen. Dit laatste huistype wordt ook wel een DGD-buis genoemd. (Data Graphic Display-tube).

Een dergelijk kathodestraalbuis is bijvoorbeeld bekend uit de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 7812540 (EHN 9318).

15 Het hier beschreven elektronenkancnsysteem van een kleur enbeeldbuis bevat drie met hun assen in één vlak gelegen elektronenkanonnen. De tweede elektrode van de aan de beeldschermzijde gelegen versnellende elektronenlens van ieder kanon is aan een gemeenschappelijke centreer-

bus bevestigd. Het is ook mogelijk dat bovendien de eerste elektroden 2D

van de versnellende elektronenlens een gemeenschappelijk onderdeel vormen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij een zogenaamde geïntegreerd elektronenkanon dat ook in de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 7812540 wordt beschreven.

Bij dergelijke buizen zijn de afmetingen van de trefvlek 25 erg belangrijk. Deze bepalen iiraners de scherpte van het weergegeven of qpgenomen televisiebeeld. Er zijn drie bijdragen tot de trefvlek afmetingen, namelijk: de bijdrage ten gevolge van de verschillen in thermische uittreesnelheden en hoeken van de elektronen welke uit het emitterend oppervlak van de kathode treden, de bijdragen van de ruirnte-30 lading van de bundel en de sferische aberratie van de toegepaste elék-tronenlenzen. Deze laatste bijdrage wordt veroorzaakt, doordat elektronenlenzen de elektronenbundel niet ideaal focusseren. In het alge- 8200691 EHN 10.273 2 i i -.......neen worden elektronen die deel uitmaken van de elektronenbundel en------- die verder van de optische as van een elektronenlens deze lens binnentreden, sterker door de lens afgebogen dan elektronen die dichter langs de as de lens binnenkomen. Dit wordt positieve sferische aberratie 5 genoemd. De trefvlekafmetingen nemen toe met de derde macht van de bun-delparameters zoals bijvoorbeeld de openingshoek of de diameter van de invallende elektronenbundel. Sferische aberratie wordt daarom wel een derde orde fout genoemd. Al lang geleden is aangetoond (W. Glaser, Grundlagen der Elektronenoptik, Springer Verlag, Wien 1952) dat in het 10 geval van rotatiesynmetrische elektronenlenzen waarbij de potentiaal buiten de optische as is vastgelegd met bijvoorbeeld metalen cylinders, altijd een positieve sferische aberratie optreedt.

De uitvinding beoogt een kathodestraalbuis aan te geven waarin de sferische aberratie drastisch is verminderd of zelfs negatief gemaakt 15 om de positiefe sferische aberratie van een voorgaande of volgende lens te compenseren, cm zo de trefvlekafmetingen. te verminderen.

Een kathodestraalbuis, van de in de eerste alinea beschreven soort, wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de tweede elektrode voorzien is van een in de richting van de eerste elektrode gekromd elek-20 trisch geleidend folie dat de elektronenbundel snijdt en waarvan de kromming aanvankelijk afneemt bij een toenemende afstand tot de optische as van de elektronenlens.

Onder folie wordt ook een elektrisch geleidend gaas verstaan. Er zijn ook elektronenkanonnen bekend waarin twee versnellende lenzen voor de 25 focussering van de elektronenbundel worden toegepast. De uitvinding kan in dat geval in één van de versnellende lenzen óf in beide warden toegepast. De toepassing van folies en gazen in elektronenlenzen is niet nieuw en bijvoorbeeld beschreven in Philips Research Reports 18, 465-605 (1963). Bij de toepassing van folies en gazen werd vooral ge-30 dacht aan toepassingen waarbij een zeer sterke lens is gewenst bij een relatief kleine potentiaalverhouding van de lens. Deze potentiaalver-houding is de verhouding tussen de potentialen van de lenselektroden.

In een versnellende lens vindt de lenswerking plaats door een convergerende lenswerking in het lage potentiaaldeel van de lens en een klei-35 nere divergerende werking in het hoge potentiaal deel van de lens, zodat het resulterend lensgedrag convergerend is. De lens is dus samengesteld uit een positieve en een negatieve lens. Door een vlak of bolvormig ge- 8200691 PHN 10*273 3 A- * t f -------krctnd gaasje of folie op de rand van de tweede elektrode aan te brengen— die naar de eerste elektrode is toegekeerd wordt de negatieve lens opgeheven en ontstaat een zuiver positieve lens, die dus een veel sterkere lenswerking heeft. Deze lens vertoont echter nog steeds sferische aber-5 ratie. Een bolvormig gaasje of folie in een versnellende elektronenlens geeft zoals later zal worden getoond, slechts een kleine vermindering van de sferische aberratie. Door nu volgens de uitvinding de kromtestraal van het gaas of folie aanvankelijk te laten af nomen met toenemende afstand tot de optische as, vindt een sterkteverandering van de lens 10 plaats, waarbij deze sterkte in het midden vergroot en naar de rand toe verkleind wordt. Hierdoor wordt een lens verkregen die van gelijke sterkte voor alle banen van de elektrcnenbundel is. Bij de bekende gaaslenzen welke voorzien zijn van een vlak gaas (of folie) of van een bol gaas (of folie) met een kanstante krontestraat is dit niet het ge-15 val. Door keuze van het verloop van de krcmtestraal van het gaas of het folie volgens de uitvinding kan de sferische aberratie drastisch warden verminderd of zelfs negatief gemaakt. Zowel uit metingen als berekeningen volgt, dat een vorm van het folie of gaas in hoofdzaafc overeenkomend met de vorm van het centrale deel van een nulde orde bes-20 selfunktie, bij voorkeur tot het eerste minimum, een erg gunstige keuze is, hetgeen nog:nader zal warden toegelicht. Deze vorm wijkt tot het eerste minimum van de nulde orde besselfunktie weinig af van de cosinus-vorm. In tegenstelling tot bij het gebruik van een folie geeft het gebruik van een gaasje echter ook een extra bijdrage tot de afmeting van 25 de tref vlek. Dit is het gevolg van de openingen in het gaas welke als negatieve diafragmalensjes werken. Deze bijdrage is, zoals in Philips · Research Reports 18, 465-605 (1963) beschreven is, ongeveer gelijk aan de steek van het gaas. Deze steek kan echter zodanig gekozen worden, dat deze bijdrage veel kleiner is dan de overige bijdragen op de trefvlek-30 vergroting. De resterende bijdrage van de sferische aberratie Van de hoofdlens kan door een juiste keuze van de vorm van het gaas kleiner gemaakt worden dan de bijdrage van de steek van het gaas. Als zich vanaf de rand van het folie of gaas van de tweede elektrode een cilindervormige kraag In de richting van de eerste elektrode uitstrekt is het 35 zelfs mogelijk een versnellende elektronenlens met een negatieve sferische aberratie te maken. Dit effekt kan ook verkregen worden door de van· dé afstand (d) tussen de twee elektrode^ versnellende lens groter te maken.

8200691 * * l PHN 10.273 4 —*·-· Deze negatieve sferischeaberratie kan dienen on een positieve sferischeaberratie van een andere voorafgaande of volgende lens in het elektronen· kanon te compenseren. De mate waarin de sferische aberratie wordt gecorrigeerd wordt mede bepaald door de hoogte (h) van het gaas volgens 5 de uitvinding. De hoogte is de maximale afstand tussen delen van het gaas gemeten langs de as van de lens (Zie ook fig. 9b).

Doordat het mogelijk is in een kathodestraalbuis volgens de uitvinding de sferische aberratie te verminderen is het niet meer nodig een elektronenlens te nemen met een lensdiameter welke veel groter is dai io de bundeldiameter. Daardoor is. het mogelijk elektronenkanonnen te maken met lenselektroden met een relatief kleine diameter, waardoor de hals van de kathodestraalbuis waarin het elektronenkanon is gemonteerd een relatief kleine diameter kan hebben. Omdat daardoor de afbuigspoelen dichter bij de elektrcnenbundels zijn gelegen kan net een geringere 15 afbuigenergie worden volstaan. Geschikte materialen voor de vervaardiging van dergelijke folies en gazen zijn bijvoorbeeld nikkel, molybdeen en wolfram. Een nikkel gaas kan zeer goed elektrolytisch warden neergeslagen (electroformed by electrolytic deposition). Het is mogelijk geweven gazen te maken van molybdeen en wolfram net een transmissie 20 van 80%.

De tot nu toe voor het verminderen van sferische aberratie toegepaste folies of gazen waren vlak of bolvormig (zie b.v. Optik 46 (1976) No. 4 463-473 "Der öffnungsfehler 3. Ctdnung und der axiale Farbfehler von rotatianssymmetrischen Eléktronenlinsen mit gekrüimrfcer geladener 25 transparanter Folie", H. Hoch, E. Kasper, D. Kern).

Het effëkt op de sferische aberratie van dergelijke folies bij een versnellende elektronenlens is echter niet groot. Dit is ook wel te begrijpen. Een vlak of een bolvormig gaas volgt min of meer de vorm Van de aequipotentiaalvlakken tussen twee lenselektroden, zonder gaas. Volgens 30 de uitvinding wordt de vorm van de aequipotentiaalvlakken beïnvloed cm de sferische aberratie te verminderen.

Omdat de versnellende elektronenlenzen voor kathodestraalbuizen volgens de uitvinidng nagenoeg geen sferische aberratie hebben, kunnen de elektronenkanonnen eenvoudiger uitgevoerd worden en bijvoorbeeld uit een 35 kathode, een stuurrooster en de genoemde versnellende elektronenlens bestaan.

In het Duitse octrooi nr. 1.134.769 wordt een inrichting be- 8200691 s * H3N 10.273 5 schreven waarbij tussen twee ringelektroden een gebolde gaaselektrode — elektrisch geïsoleerd is opgehangen. Deze gaaselektrode wordt toegepast cm de sferische aberratie Van een magnetische focusseerlens te compenseren. Het gaas maakt geen deëL uit van de te corrigeren lens. De mag-5 netische lens is bovendien geen versnellende lens.

Ook is uit het Amerikaans octrooi 3.240.972 een kathodestraalbuis bekend met een in de richting van de trefplaat gebold gaas waardoor een negatieve versnellende lens wordt gevormd om afbuigversterking zonder rastervervorming te verkrijgen. Hiermee wordt echter de sferische aber-10 ratie van de elektronenbundel niet verminderd.

De uitvinding wordt nu bij wijze van voorbeeld nader toegelicht aan de hand van een tekening waarin;

Figuur 1 een langsdoorsnede van een kathodestraalbuis volgens de uitvinding is getoond; 15 Figuur 2 een doorsnede van een elektronenkanonsystean voor een kathodestraalbuis volgens figuur 1 toont;

Figuur 3 êên van de elektronenkanonnen van het systeem volgens figuur 2 in een langsdoorsnede laat zien;

Figuur 4a een versnellende elektrcnenlens volgens de stand 20 van de techniek in een langsdoorsnede weergeeft;

Figuur 4b een uitvergroting van het focuspunt van de elektronenbundel gefocusseerd met de lens van figuur 4a weergeeft;

Figuur 5a een versnellende elektronenlens met een bolvormig gaas volgens de stand van de techniek in een.langsdoorsnede weergeeft; 25 Figuur 5b een uitvergroting van het focuspunt van de elektrö- nenbundel gefocusseerd met de lens van figuur 5a weergeeft;

Figuur 6a een versnellende elektronenlens volgens de uitvinding in een langsdoorsnede toont;

Figuur 6b een uitvergroting van het focuspunt van de elektro-30 nenbundel gefocusseerd met de lens van figuur 6a laat zien;

Figuur 7a een andere uitvoeringsvorm van een versnellende elektronenlens volgens de uitvinding in een langsdoorsnede weergeeft;

Figuur 7b een uitvergroting van het focuspunt van de elektronenbundel gefocusseerd met de lens van figuur 7a toont; 35 Figuur 8a nog een andere uitvoeringsvorm van een versnellende elektrcnenlens met een negatieve sferische aberratie in een langsdoorsnede laat zien, 8200691 t * * l PHN 10.273 6

Figuur 8b een uitvergroting van het focuspunt van de elektronenbundel gefocusseerd met de lens van figuur 8a laat zien en

Figuur 9a een nulde cade besselfunktie toont en de figuren 9b tot en met i doorsnedes laat zien van een aantal versnellende elek-5 tronenlenzen volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont bij wijze van Voorbeeld schematisch een ka-thodestraalbuis volgens de uitvinding, in dit geval een kleurenbeeld-buis van het "in-line"-type in doorsnede. In een glazen omhulling 1, welke is samengesteld uit een beeldvenster 2, een trechtervormig deel 10 3 en een hals 4, zijn in deze hals een drietal elektronenkanonnen 5, 6 en 7 aangebracht, welke respektievelijk de elektronenbundels 8, 9 en 10 opwekken. De assen van de elektronenkanonnen zijn in één vlak gelegen, het vlak van tekening. De as van het middelste elektronenkanon 6 valt nagenoeg samen met de buis as 11. De drie elektronenkanonnen monden uit 15 in bus 16 welke coaxiaal in de hals 4 is gelegen. Het beeldvenster 2 is aan de binnenzijde van een groot aantal trio’s van fosfor lijnen voorzien. Elk trio bevat een lijn bestaande uit een groen oplichtende fosfor, een lijn uit een blauw oplichtende fosfor en een lijn uit een rood oplichtende fosfor. Alle trio's samen vormen het beeldscherm 12. De 20 fosforlijnen staan loodrecht op het vlak van tekening. Voor het beeldscherm is het schaduwmasker 13 gepositioneerd waarin een zeer groot aantal langwerpige openingen 14 is aangebracht waardoor de elektronenbundels 8, 9 en 10 treden. De elektronenbundels worden in horizontale richting (in het vlak van tekening) en in vertikale richting (loodrecht 25 daarop) door het afbuigspoelenstelsel 15 af gebogen. De drie elektronenkanonnen zijn zo gemonteerd, dat de assen daarvan een kleine hoek met elkaar maken. De elektronenbundels vallen daardoor onder een hoek, de z.g, kleurenselektiehoek, door de openingen 14 en treffen ieder slechts fosforlijnen van één kleur.

30 In figuur 2 zijn de drie elektronenkanonnen 5, 6 en 7 in perspektief weergegeven. De elektrodes van dit drievoudige elektronenkanonsysteem zijn ten opzichte van elkaar gepositioneerd door middel van de metalen stripjes 17 welke in de glazen nrntagestaafjes 18 zijn ingesmolten. Ieder kanon bestaat uit een kathode (hier niet zichtbaar), 35 een stuurelektorde 21, een eerste anode 22 en elektroden 23 en 24.

De elektroden 23 en 24 vormen samen een versnellende elektronenlens, waarmee de elektronenbundels op het beeldscherm 12 (figuur 1) warden 8200691 PHN 10.273 7 *· * -------- gefocusseerd. De elektrodes 24 zijn voorzien van in de richting van de— elektrodes 23 gekromde gaasjes 30 (hier niet zichtbaar).

Figuur 3 geeft een langsdoorsnede weer van één van de elektronenkanonnen. m de elektrode 21 bevindt zich een kathode 19. Elek-5 trede 24 is van een uit molybdeen bestaand gaasje 30 (draaddiameter 25 yUm en steek 250 ^um) voorzien. De kranming van het gaas neemt net de afstand van de as 31 aanvankelijk af. Dit heeft, zoals aan de hand van de figuren 6a en 6b tot en met 8a en b. nader wordt toegelicht, een vermindering van de positieve of afhankelijk van de afstand (zie 10 fig. 8a) zelfs een negatieve sferische aberratie tot gevolg. De aan de elektroden aangelegde potentialen zijn in de figuur aangegeven.

In figuur 4a is schematisch een versnellende elektronenlens volgens de stand van de techniek in doorsnede weergegeven. De lens bestaat uit een eerste cilindervormige elektrode 41 met een potentiaal 15 en een tweede cilindervormige elektrode 42 met een potentiaal V2. Door V*1-10 te nonen is de brandpuntsafstand aan de beeldzijde· ongeveer 2,5 D waarin D de diameter van de cilinderelektroden is. De equipoten-tiaallijnen 40 (dit zijn de snijlijnen van de equipotentiaalvlakken net het vlak van tekening) zijn cm de 0,5 weergegeven. De voorwerpafstand • 20 is hier en ook in de volgende voorbeelden zo gekozen, dat de par axiale lineaire vergroting steeds 5 is. De totale openingshoek van de elektronenhundel 48 is 0,15 rad. Naast de centrale baan 43, worden equidistant verdeeld over de openingshoek ter weerszijden van deze centrale baan vier elektronenbanen 44, 45, 46 en 47 getoond. In figuur 4b is een uit-25 vergroting van het focuspunt (punt van minimale doorsnede) van de elektronenbundel volgens figuur 4a weergegeven ter plaatse Z=1Q,5 D.

_2

De minimale bundeldiameter gedeeld door D bedraagt 3,3 x 10 . De stra len 44 snijden de centrale baan 43 op een geheel andere plaats en verder van het voorwerp af dan de verder van de centrale baan 43 af ge-30 legen stralen 45,-46 en 47. Dit wordt positieve sferische aberratie genoemd.

In figuur 5a is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met een bolvormig gaas 59 met een kromtestraal van het gaas van 0,625 D.

De lens bestaat uit een eerste cilindervormige elektrode 51 met een po-35 tentiaal en een tweede cilindervormige elektrode 52 met een potentiaal V2. Door nu V2/V1 =1,6 (b.v. V^IOkV en V2=16kV) te nemen is de brandpuntsafstand aan de beeldzijde weer ongeveer 2,5 D. De equipo- 8200691 PHN 10.273 8 * * * --------- tentiaallijnen 50 zijn cm de 0,05 V weergegeven. De totale openingshoek van de elektrcnenbundel 58 is 0,06 rad. Deze is vergeleken met de openingshoek in figuur 4a kleiner gekozen in verband met de andere span- o ningsverhouding V2/V.| * Naast de centrale baan 53, worden equidistant 5 verdeeld over de openingshoek aan één zijde van deze centrale baan, vier elektronenbanen 54, 55, 56 en 57 weergegeven. De aan de andere zijde van de centrale baan symmetrisch gelegen elektronenbanen.., zijn vanwege deze symmetrie niet weergegeven.

In figuur 5b is een uitvergroting van het focuspunt weerge- 10 geven ter plaatse Z = 13,8 D. De minimale eléktronenbundeldiameter ge- -2 deeld door D bedraagt 1,8.10 .

Uit deze figuur volgt dat door toepassing van een bolvormig gaas in een versnellende elektronenlens de sferische aberratie wordt verminderd. Intners het snijpunt van de binnenste stralen (54) met de centrale 15 baan ligt dichter bij het Snijpunt van de buitenste stralen (57) met de centrale baan dan in figuur 4b.

m figuur 6a is schematisch een Versnellende elektronenlens weergegeven met een gaas 69, dat volgens de uitvinding de vorm van het centrale deel van een nulde orde besselfunktie heeft, waarbij het 20 eerste minimum van de nulde orde besselfunktie samenvalt met de rand van de cilindervormige elektrode 62. De hoogte h van het gaas bedraagt 0,125 d. De lens bestaat verder uit een eerste cilindervormige elektrode 61 met een potentiaal . De tweede cilindervormige elektrode 62 heeft een potentiaal V2· Door v2/V1 =1,6 (b.v. V^IOkV en v2-16kV) te 25 nemen is de brandpuntsafstand aan de beeldzijde weer ongeveer 2,5 D.

De equipotentiaallijnen 60 zijn cm de 0,05 Vjweergegeven. De totale openingshoek van de elektronenbundel 68 is 0,06 rad. Er zijn weer vier elektronenbanen 64, 65, 66, 67 aan een zijde van de centrale baan 63 weergegeven.

30 In figuur 6b is een uitvergroting weergegeven van het focuspunt in Z= 13,3 D. Uit deze figuur volgt, dat door toepassing van een gaas net een vorm welke In hoofdzaak overeenkomt met de vorm van het centrale deel van een nulde orde besselfunktie de sferische aberratie nagenoeg kan warden geëlimineerd. De minimale bundeldoorsnede is ongeveer 25% 35 Van de minimale bundeldoorsnede volgens figuur 5b.

In figuur 7a en 7b is een versnellende elektrcnenlens en een vergroting van het focuspunt analoog aan figuur 6a en 6b weergege- 8200691 H3N 10.273 9 ft ✓s * ........... ven. Elektrode 62 is nu echter van een zich in de richting van elektrode 61 uitstrekkende kraag 70 voorzien met een hoogte 1 van 0,125 D. Zoals uit fig. 7b volgt is in het punt Z=15,6 D de minimale bundeldoorsnede zeer gering en is nauwelijks meer sprake van sferische aberratie.

5 Figuur 8a geeft een versnellende elektronenlens identiek aan figuur 7a weer, waarbij de afstand d tussen de elektrodes 61 en 62 is vergroot en 0,125 D bedraagt. Uit figuur 8b volgt dat een dergelijke lens een negatieve sferische aberratie heeft. De binnenste stralen 64 van de elektronenbundel snijden de centrale baan eerder dan de neer 10 naar buiten gelegen stralen. Het is mogelijk om met een dergelijke lens net negatieve sferische aberratie de positieve sferische aberratie van een voorafgaande lens te compenseren. Zo vormen de elektrodes 22 en 23 in figuur 1 samen een versnellende elektronenlens met een worden' positieve sferische aberratie. Deze kanr£ gecompenseerd door een nets gatieve sferische aberratie van de lens gevormd door de elektrodes 23 en 24, zodat de totale bijdrage van de sferische aberratie aan de trefvlakafmeting minimaal wordt.

In figuur 9a is het verloop van het nulde orde besselfunktie weergegeven. In hèt centrum bevindt zich het eerste en grootste maximum 20 90 met daarnaast de buigpunten 91 en de eerste minima 92. Daarnaast bevinden zich de tweede maxima 93, gevolgd door afwisselend minima en maxima. Voor de uitvinding is slechts het verloop van deze functie tot aan de tweede maxima 93 van belang.

In figuur 9b is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven 25 met twee cilindervormige elektroden 100 en 101. Elektrode 100 is van een gekromd gaas 102 voorzien, dat gekromd is volgens een nulde orde besselfunktie. De rand vormt het eerste minimum van deze nulde orde besselfunktie. De hoogte h van het gaas is mede bepalend voor de mate waarin de sferische aberratie wordt gecompenseerd. In figuur 6a is 30 deze hoogte h bijvoorbeeld 0,125 D.

In figuur 9c is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met twee cilindervormige elektroden 103 en 104. Elektrode 103 is van een cilindervormige zich in de richting van elektrode 104 uitstrekkende kraag 105 voorzien. De vorm van het gaas 106 is identiek aan de vorm 35 van het gaas In figuur 9b. Bovendien is de afstand tussen de elektroden 103 en 104 groter dan de afstand tussen de elektroden 100 en 101 (fig. 9c), waardoor, zoals in fig. 8a en b is getoond, een ne- 8200691 PHN 10.273 10 V %

4 I

-- - gatieve sferische aberratie wordt verkregen. -

In figuur 9d is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met twee cilindervormige elektroden 107 en 108. Elektrode 107 is van een gaas 109 voorzien, dat gekromd is volgens het centrale deel van een 5 nulde orde besselfunktie. Vanaf het eerste buigpunt strekt zich een vlak deel -116 naar de rand van elektrode 107 uit.

In figuur 9e is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met twee cilindervormige elektroden UQ en 117; Elektrode 110 is voorzien van een gaas 112 dat gekromd is volgens een nulde orde besselfunktie 10 tot aan het tweede maximum.

In figuur 9f is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met twee cilindervormige elektroden 113 en 114. De vorm Van het gekromde gaas 115 is identiek aan die van het in figuur 9d getoond gaas echter de hoogte is 1½ x de hoogte van het gekromde gaas 108 15 (fig. 9d).

In figuur 9g is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven met twee cilindervormige elektroden 117 en 118. De vorm van het gekromde gaas 119 is identiek aan die van het in figuur 9f getoond gaas, de vlakke rand 120 is echter smaller dan de vlakke rand 116 in figuur 9f.

20 In figuur 9h is schematisch een versnellende elektronenlens weergegeven net twee cilindervormige elektroden 121 en 122. Elektrode 121 is voorzien van een gaas 123 dat gekromd is volgens een nulde orde besselfunktie tot het eerste buigpunt.

In figuur 9i^schematisch een versnellende elektrodenlens weergegeven 25 met twee cilindervormige elektroden 124 en 125. De vorm van het gekromde gaas 126 is identiek aan die van het in figuur 9b getoond gaas, echter de hoogte h is 2x de hoogte van het gekromde gaas 102 van figuur 9b.

Al de getoonde gaas vonten hebben gemeenschappelijk dat ze tenminste 30 ten dele gekromd zijn volgens een nulde orde besselfunktie. Afhankelijk van de elektranenbundeldiameter en de elektrodendiameter kunnen deze vormen gekozen worden. De hoogte h van het gaas en de afstand d tussen de twee elektroden van de versnellende elektronenlens kunnen aan de hand van experimenten en berekeningen worden bepaald.

35 Cmdat de vorm van een nulde orde besselfunktie tot het eerste minimum weinig afwijkt van de vorm van een cosinusfunktie, is het duidelijk dat ook gazen of folies met de vorm van een cosinusfunktie of een andere 8200691 φ · ΗΗΝ 10.273 11 * ) ------weinig van een nulde orde besselfunktie afwijkende vorm toegepast kunnenwarden. De kern van de uitvinding is immers, dat de kromtestraal van het gaas aanvankelijk afneemt met een toenemende afstand tot de optische as van de elektronenlens, waardoor een sterktever ander ing van de lens 5 plaatsvindt, waarbij deze sterkte in het centrum van de bundel vergroot wordt, en naar de rand toe verkleind wordt. Hierdoor wordt een lens verkregen die voor alle banen van de elektranenbundel van nagenoeg gelijke sterkte is.

10 15 20 25 30 35 8200691

Claims

2. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kromming van het folie als funktie van de afstand tot de optische as in hoofdzaak volgens het centrale deel van een nulde orde bessel-funktie verloopt.
3. Kathodestraalbuis volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kromming van het folie als funktie van de afstand tot de optische as in hoofdzaak volgens het centrale deel van een nulde orde bessel-funktie tot het eerste minimum verloopt.
4. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmak 20 dat zich vanaf de rand van het folie in de richting van de eerste elektrode een cilindervormige kraag uitstrékt.
5. Kathodestraalbuis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het elektronenkanon achtereenvolgens een kathode, een stuurrooster en de genoemde versnellende elektronenlens bevat.
6. Kathodestraalbuis volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het een beeldbuis is voor het weergeven van letters, cijfers en symbolen. 30 1 8200691